KR20220093693A

KR20220093693A - 터치 표시 장치 및 터치 센싱 방법

Info

Publication number: KR20220093693A
Application number: KR1020200184684A
Authority: KR
Inventors: 김홍철; 이영준; 장현우; 김태윤
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2022-07-05

Abstract

발명의 실시예들은 터치 표시 장치 및 터치 센싱 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 디스플레이를 위한 영상 데이터의 크기 편차에 따라 유발될 수 있는 터치 감도 저하 및 터치 센싱 오류를 방지할 수 있는 터치 표시 장치 및 터치 센싱 방법에 관한 것이다.

Description

터치 표시 장치 및 터치 센싱 방법{TOUCH DISPLAY DEVICE AND TOUCH SENSING METHOD}

본 발명의 실시예들은 터치 표시 장치 및 터치 센싱 방법에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 다양한 종류의 표시 장치가 개발되고 있다. 다양한 종류의 표시 장치들 중에는, 표시 패널이 스스로 빛을 내지 못하여 표시 패널 외부에 백 라이트 유닛을 별도로 구비하는 액정 표시 장치 또는 유사 표시 장치가 있다. 이와 다르게, OLED (Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 등과 같이, 스스로 빛을 내는 발광 소자들이 표시 패널에 형성된 자체 발광 디스플레이가 개발되고 있다.

또한, 요즈음, 표시 장치 중에는, 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력방식에서 탈피하여, 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력 방식을 제공하는 터치 표시 장치도 있다.

자체 발광 디스플레이의 경우, 표시 패널에 터치 센서를 내장하는 것이 어려울 뿐만 아니라, 표시 패널에 존재하는 디스플레이 관련 전극이나 배선 등의 구동에 의해 터치 센싱이 영향을 받게 되어 터치 감도가 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예들은, 터치 센서가 내장된 자체 발광 디스플레이 타입의 터치 표시 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 디스플레이를 위한 영상 데이터의 크기 편차에 따라 유발될 수 있는 터치 감도 저하 및 터치 센싱 오류를 방지할 수 있는 터치 표시 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 디스플레이를 위한 영상 데이터의 크기 편차에 따라 발생되는 디스플레이-터치 크로스토크 편차에 의한 터치 감도 저하 및 터치 센싱 오류를 방지할 수 있는 터치 표시 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인과 연결된 다수의 서브 픽셀을 포함하고, 다수의 서브 픽셀 각각은 발광 소자 및 구동 트랜지스터를 포함하고, 다수의 터치 전극을 포함하는 표시 패널과, 영상 데이터 신호를 데이터 라인으로 출력하는 데이터 구동 회로와, 다수의 터치 전극 중 적어도 하나를 센싱하여 센싱 데이터를 생성하고, 센싱 데이터를 출력하는 터치 구동 회로와, 영상 데이터 신호에 따라 센싱 데이터가 변경된 보상 센싱 데이터에 근거하여, 터치 유무를 감지하거나 터치 좌표를 산출하는 터치 컨트롤러를 포함하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.

영상 데이터 신호의 전압 값에 따라, 보상 센싱 데이터와 센싱 데이터 간의 차이에 해당하는 터치 센싱 보상값이 달라질 수 있다.

영상 데이터 신호의 전압 값이 제1 전압 값인 경우, 터치 센싱 보상값은 제1 터치 센싱 보상값을 가질 수 있다.

영상 데이터 신호의 전압 값이 제1 전압 값과 다른 제2 전압 값인 경우, 터치 센싱 보상값은 제1 터치 센싱 보상값과 다른 제2 터치 센싱 보상값을 가질 수 있다.

제2 전압 값은 제1 전압 값보다 높은 계조 전압 값이고, 제2 터치 센싱 보상값은 제1 터치 센싱 보상값보다 큰 값일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는, 크로스토크 데이터를 저장하는 룩업 테이블과, 룩업 테이블에 저장된 크로스토크 데이터를 참조하여, 영상 데이터 신호에 대응되는 크로스토크 값을 추출하거나 산출하여 결정하고, 크로스토크 값에 근거하여, 터치 구동 회로에서 출력되는 센싱 데이터에 대한 터치 센싱 보상값을 결정하는 크로스토크 보상부를 더 포함할 수 있다.

크로스토크 보상부는, 룩업 테이블에 저장된 크로스토크 데이터를 참조하여, 영상 데이터 신호와 대응되고 영상 데이터 신호가 공급될 서브 픽셀과 대응되는 크로스토크 값을 추출하거나 산출하여 결정할 수 있다.

다수의 터치 전극 각각은 둘 이상의 서브 픽셀의 영역과 중첩되고, 둘 이상의 서브 픽셀은 영상 데이터 신호가 공급될 서브 픽셀을 포함할 수 있다.

룩업 테이블에 저장된 크로스토크 데이터는, 터치 전극에 대한 크로스토크 데이터와, 터치 전극과 전기적으로 연결된 터치 라인에 대한 크로스토크 데이터를 포함할 수 있다.

다수의 터치 전극 각각은 둘 이상의 서브 픽셀의 영역과 중첩되고, 둘 이상의 서브 픽셀은 서로 다른 색상의 빛을 발광하고 영상 데이터 신호가 공급될 서브 픽셀을 포함할 수 있다.

룩업 테이블에 저장된 크로스토크 데이터는 각 색상 별로 서브 픽셀에 대한 크로스토크 데이터를 포함할 수 있다.

다수의 터치 전극 중 제1 터치 전극에 전압 레벨이 변동되는 터치 구동 신호가 인가될 때, 제1 터치 전극과 중첩되는 제1 서브 픽셀로 공급되는 영상 데이터 신호가 제1 전압 값을 갖는 영상 데이터 신호인 경우, 제1 서브 픽셀 내 픽셀 전극은 터치 구동 신호의 진폭과 대응되는 제1 진폭으로 전압 레벨이 변동되는 신호가 유기될 수 있다.

제1 서브 픽셀로 공급되는 영상 데이터 신호가 제1 전압 값보다 높은 제2 전압 값을 갖는 영상 데이터 신호인 경우, 제1 서브 픽셀 내 픽셀 전극은 터치 구동 신호의 진폭보다 작은 제2 진폭으로 전압 레벨이 변동되는 신호가 유기될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는 하부 발광 디스플레이일 수 있다. 이 경우, 다수의 터치 전극은 발광 소자보다 아래에 위치할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치는 상부 발광 디스플레이일 수 있다. 이 경우, 다수의 터치 전극은 봉지층 상에 위치할 수 있다.

다수의 터치 전극 각각은 메시 타입으로 배치되며 전기적으로 연결되는 다수의 터치 센서 메탈을 포함하고, 다수의 터치 센서 메탈 중 하나는 터치 전극의 영역 외부까지 연장되어 터치 구동 회로와 연결될 수 있다.

다수의 터치 전극은 제1 방향으로 인접한 제1 터치 전극과 제2 터치 전극을 포함하고, 제1 터치 전극은 메시 타입으로 배치되며 전기적으로 연결되는 다수의 터치 센서 메탈로 구성되고, 제2 터치 전극은 메시 타입으로 배치되며 전기적으로 연결되는 다수의 터치 센서 메탈로 구성될 수 있다.

제1 터치 전극을 구성하는 다수의 터치 센서 메탈 중 하나는 터치 라인으로서 연장되어 제2 터치 전극을 가로질러 터치 구동 회로와 연결될 수 있다.

제1 터치 전극은 제1 서브 픽셀, 제2 서브 픽셀, 제3 서브 픽셀 및 제4 서브 픽셀과 중첩될 수 있다.

표시 패널은 제1 서브 픽셀의 일 측에 위치하는 제1 전원 라인과, 제4 서브 픽셀의 타 측에 위치하는 제2 전원 라인과, 제2 서브 픽셀과 제3 서브 픽셀 사이에 위치하는 제3 전원 라인을 더 포함할 수 있다.

제1 터치 전극을 구성하는 다수의 터치 센서 메탈은, 제1 전원 라인과 중첩되거나 제1 전원 라인과 인접하게 배치되는 제1 터치 센서 메탈과, 제2 전원 라인과 중첩되거나 제2 전원 라인과 인접하게 배치되는 제2 터치 센서 메탈과, 제3 전원 라인과 중첩되거나 제3 전원 라인과 인접하게 배치되는 제3 터치 센서 메탈 중 하나 이상과, 제1 터치 센서 메탈, 제2 터치 센서 메탈 및 제3 터치 센서 메탈과 전기적으로 연결되는 제4 터치 센서 메탈을 포함할 수 있다.

제1 터치 센서 메탈, 제2 터치 센서 메탈 및 제3 터치 센서 메탈과, 제4 터치 센서 메탈은 서로 다른 층에 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 터치 전극을 센싱하여 센싱 데이터를 생성하는 단계와, 터치 전극과 중첩되며 디스플레이를 위한 서브 픽셀로 공급되는 영상 데이터 신호를 확인하는 단계와, 영상 데이터 신호에 따라 센싱 데이터를 변경한 보상 센싱 데이터에 근거하여, 터치 유무를 감지하거나 터치 좌표를 산출하는 단계를 포함하는 터치 표시 장치의 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 방법은, 확인하는 단계 이후, 영상 데이터 신호의 전압 값에 따라 터치 센싱 보상값을 결정하고, 센싱 데이터와 터치 센싱 보상값으로부터 보상 센싱 데이터를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

보상 센싱 데이터를 생성하는 단계에서, 터치 표시 장치는, 룩업 테이블에 저장된 크로스토크 데이터를 참조하여, 영상 데이터 신호에 대응되는 크로스토크 값을 추출하거나 산출하여 결정하고, 크로스토크 값에 근거하여, 센싱 데이터에 대한 터치 센싱 보상값을 결정할 수 있다.

보상 센싱 데이터를 생성하는 단계에서, 터치 표시 장치는, 룩업 테이블에 저장된 크로스토크 데이터를 참조하여, 영상 데이터 신호와 대응되고 영상 데이터 신호가 공급될 서브 픽셀과 대응되는 크로스토크 값을 추출하거나 산출하여 결정할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 센서가 내장된 자체 발광 디스플레이 타입의 터치 표시 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이를 위한 영상 데이터의 크기 편차에 따라 유발될 수 있는 터치 감도 저하 및 터치 센싱 오류를 방지할 수 있는 터치 표시 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이를 위한 영상 데이터의 크기 편차에 따라 발생되는 디스플레이-터치 크로스토크 편차에 의한 터치 감도 저하 및 터치 센싱 오류를 방지할 수 있는 터치 표시 장치 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 서브 픽셀의 등가회로이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 터치 센싱 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 터치 센싱 시 발생하는 노이즈 성분을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 차동 센싱 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 터치 전극들과 터치 라인들의 연결 구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 4개의 서브 픽셀이 배치된 영역의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 4개의 서브 픽셀이 배치된 영역에서의 터치 센서 구조를 나타낸 평면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 제1 터치 전극, 제1 터치 라인, 제2 터치 전극 및 제2 터치 라인을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10에서의 8개의 서브 픽셀이 배치된 영역의 평면 구조를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 제1 타입의 영상 데이터 신호일 때, 디스플레이-터치 크로스토크 현상을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 제2 타입의 영상 데이터 신호일 때, 디스플레이-터치 크로스토크 현상을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 디스플레이-터치 크로스토크 보상을 위한 시스템을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이-터치 크로스토크 보상 방안을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이-터치 크로스토크 보상 시, 터치 전극에 의해 유발되는 디스플레이-터치 크로스토크를 보상하는 방안과, 이를 위하여, 색상 별 서브 픽셀에 대한 가중치를 도출하는 방법을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이-터치 크로스토크 보상 시, 터치 전극에 의해 유발되는 디스플레이-터치 크로스토크를 보상하기 위한 디스플레이-터치 크로스토크 커브를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이-터치 크로스토크 보상 시, 터치 전극에 의해 유발되는 디스플레이-터치 크로스토크를 보상하기 위하여, 적색 서브 픽셀에 대한 룩업 테이블을 생성하는 방법을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이-터치 크로스토크 보상 시, 터치 라인에 의해 유발되는 디스플레이-터치 크로스토크를 보상하기 방안을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이-터치 크로스토크 보상 시, 터치 라인에 의해 유발되는 디스플레이-터치 크로스토크를 보상하기 위하여, 적색 서브 픽셀에 대한 룩업 테이블을 생성하는 방법을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치가 상부 발광 디스플레이인 경우, 터치 센서 구조를 포함하는 터치 표시 장치의 단면도이다.
도 22는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 터치 센싱 방법에 대한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 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. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, 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.

구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.

구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 시스템 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 표시 패널(110)과, 표시 패널(110)을 구동하기 위한 구동 회로를 포함할 수 있다.

구동 회로는 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130) 등을 포함할 수 있으며, 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)를 제어하는 디스플레이 컨트롤러(140)를 더 포함할 수 있다.

표시 패널(110)은 기판(SUB)과, 기판(SUB) 상에 배치되는 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL) 등의 신호 배선들을 포함할 수 있다. 표시 패널(110)은 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)과 연결된 다수의 서브 픽셀(SP)을 포함할 수 있다.

표시 패널(110)은 영상이 표시되는 표시 영역(DA)과 영상이 표시되지 않는 비-표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 패널(110)에서, 표시 영역(DA)에는 이미지를 표시하기 위한 다수의 서브 픽셀(SP)이 배치되고, 비-표시 영역(NDA)에는 구동 회로들(120, 130, 140)이 전기적으로 연결되거나 구동 회로들(120, 130, 140)이 실장 될 수 있고, 집적회로 또는 인쇄회로 등이 연결되는 패드부가 배치될 수도 있다.

데이터 구동 회로(120)는 다수의 데이터 라인(DL)을 구동하기 위한 회로로서, 다수의 데이터 라인(DL)으로 데이터 신호들을 공급할 수 있다. 게이트 구동 회로(130)는 다수의 게이트 라인(GL)을 구동하기 위한 회로서, 다수의 게이트 라인(GL)으로 게이트 신호들을 공급할 수 있다. 디스플레이 컨트롤러(140)는 데이터 구동 회로(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위하여 데이터 제어 신호(DCS)를 데이터 구동 회로(120)에 공급할 수 있다. 디스플레이 컨트롤러(140)는 게이트 구동 회로(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GCS)를 게이트 구동 회로(130)에 공급할 수 있다.

디스플레이 컨트롤러(140)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 입력 영상 데이터를 데이터 구동 회로(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터(Data)를 데이터 구동 회로(120)에 공급하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 제어할 수 있다.

디스플레이 컨트롤러(140)는, 입력 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 신호들을 외부(예: 호스트 시스템(150))로부터 수신한다.

디스플레이 컨트롤러(140)는, 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)를 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호(HSYNC), 입력 데이터 인에이블 신호(DE), 클럭 신호(CLK) 등의 타이밍 신호를 입력 받아, 각종 제어 신호들(DCS, GCS)을 생성하여 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)로 출력한다.

예를 들어, 디스플레이 컨트롤러(140)는, 게이트 구동 회로(130)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함하는 각종 게이트 제어 신호(GCS: Gate Control Signal)를 출력한다.

또한, 디스플레이 컨트롤러(140)는, 데이터 구동 회로(120)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: Data Control Signal)를 출력한다.

디스플레이 컨트롤러(140)는, 데이터 구동 회로(120)와 별도의 부품으로 구현될 수도 있고, 데이터 구동 회로(120)와 함께 통합되어 집적회로로 구현될 수 있다.

데이터 구동 회로(120)는, 디스플레이 컨트롤러(140)로부터 영상 데이터(Data)를 입력 받아 다수의 데이터 라인(DL)로 데이터 전압을 공급함으로써, 다수의 데이터 라인(DL)을 구동한다. 여기서, 데이터 구동 회로(120)는 소스 구동 회로라고도 한다.

이러한 데이터 구동 회로(120)는 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로(SDIC: Source Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.

각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는 시프트 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 집적회로(SDIC)는, 경우에 따라서, 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog to Digital Converter)를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식으로 표시 패널(110)과 연결되거나, 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 또는 칩 온 패널(COP: Chip On Panel) 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현되어 표시 패널(110)과 연결될 수 있다.

게이트 구동 회로(130)는 디스플레이 컨트롤러(140)의 제어에 따라, 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호를 출력하거나 턴-오프 레벨 전압의 게이트 신호를 출력할 수 있다. 게이트 구동 회로(130)는 다수의 게이트 라인(GL)으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호를 순차적으로 공급함으로써, 다수의 게이트 라인(GL)을 순차적으로 구동할 수 있다.

게이트 구동 회로(130)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식으로 표시 패널(110)과 연결되거나, 칩 온 글래스(COG) 또는 칩 온 패널(COP) 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 칩 온 필름(COF) 방식에 따라 표시 패널(110)과 연결될 수 있다. 또는, 게이트 구동 회로(130)는 게이트 인 패널(GIP: Gate In Panel) 타입으로 표시 패널(110)의 비-표시 영역(NDA)에 형성될 수 있다. 게이트 구동 회로(130)는 기판(SUB) 상에 배치되거나 기판(SUB)에 연결될 수 있다. 즉, 게이트 구동 회로(130)는 GIP 타입인 경우 기판(SUB)의 비-표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 게이트 구동 회로(130)는 칩 온 글래스(COG) 타입, 칩 온 필름(COF) 타입 등인 경우 기판(SUB)에 연결될 수 있다.

한편, 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130) 중 적어도 하나의 구동 회로는 표시 영역(DA)에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130) 중 적어도 하나의 구동 회로는 서브 픽셀들(SP)과 중첩되지 않게 배치될 수도 있고, 서브 픽셀들(SP)과 일부 또는 전체가 중첩되게 배치될 수도 있다.

데이터 구동 회로(120)는, 게이트 구동 회로(130)에 의해 특정 게이트 라인(GL)이 열리면, 디스플레이 컨트롤러(140)로부터 수신한 영상 데이터(Data)를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 다수의 데이터 라인(DL)으로 공급할 수 있다.

데이터 구동 회로(120)는 표시 패널(110)의 일 측(예: 상측 또는 하측)에 연결될 수도 있다. 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라, 데이터 구동 회로(120)는 표시 패널(110)의 양 측(예: 상측과 하측)에 모두 연결되거나, 표시 패널(110)의 4 측면 중 둘 이상의 측면에 연결될 수도 있다.

게이트 구동 회로(130)는 표시 패널(110)의 일 측(예: 좌측 또는 우측)에 연결될 수도 있다. 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라, 게이트 구동 회로(130)는 표시 패널(110)의 양 측(예: 좌측과 우측)에 모두 연결되거나, 표시 패널(110)의 4 측면 중 둘 이상의 측면에 연결될 수도 있다.

디스플레이 컨트롤러(140)는 통상의 디스플레이 기술에서 이용되는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)이거나, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함하여 다른 제어 기능도 더 수행할 수 있는 제어장치일 수 있으며, 타이밍 컨트롤러와 다른 제어장치일 수도 있으며, 제어장치 내 회로일 수도 있다. 디스플레이 컨트롤러(140)는, IC (Integrate Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), 또는 프로세서(Processor) 등의 다양한 회로나 전자 부품으로 구현될 수 있다.

디스플레이 컨트롤러(140)는 인쇄회로기판, 연성 인쇄회로 등에 실장되고, 인쇄회로기판, 연성 인쇄회로 등을 통해 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)와 전기적으로 연결될 수 있다.

디스플레이 컨트롤러(140)는, 미리 정해진 하나 이상의 인터페이스에 따라 데이터 구동 회로(120)와 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 인터페이스는 LVDS (Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, EPI 인터페이스, SPI (Serial Peripheral Interface) 등을 포함할 수 있다.

디스플레이 컨트롤러(140)는 하나 이상의 레지스터 등의 기억 매체를 포함할 수 있다.

본 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 액정표시장치 등의 백 라이트 유닛을 포함하는 디스플레이일 수도 있고, OLED(Organic Light Emitting Diode) 디스플레이, 퀀텀닷(Quantum Dot) 디스플레이, 마이크로 LED (Micro Light Emitting Diode) 디스플레이 등의 자발광 디스플레이일 수 있다.

본 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)가 OLED 디스플레이인 경우, 각 서브 픽셀(SP)은 스스로 빛을 내는 유기발광다이오드(OLED)를 발광소자로서 포함할 수 있다. 본 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)가 퀀텀닷 디스플레이인 경우, 각 서브 픽셀(SP)은 스스로 빛을 내는 반도체 결정인 퀀텀닷(Quantum Dot)으로 만들어진 발광소자를 포함할 수 있다. 본 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)가 마이크로 LED 디스플레이인 경우, 각 서브 픽셀(SP)은 스스로 빛을 내고 무기물을 기반으로 만들어진 마이크로 LED (Micro Light Emitting Diode)를 발광소자로서 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 서브 픽셀(SP)의 등가회로이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 각 서브 픽셀(SP)은, 발광소자(ED)와, 발광소자(ED)로 흐르는 전류를 제어하여 발광소자(ED)를 구동하는 구동 트랜지스터(DRT)와, 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드인 제1 노드(N1)로 전달하는 스캔 트랜지스터(SCT)와, 일정 기간 동안 전압 유지를 위한 스토리지 캐패시터(Cst) 등을 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 각 서브 픽셀(SP)은, 초기화 동작 및 센싱 동작 등을 위한 센스 트랜지스터(SENT)를 더 포함할 수 있다.

도 2에 예시된 서브 픽셀(SP)은, 발광소자(ED)를 구동하기 위하여, 3개의 트랜지스터(DRT, SCT, SENT)와 1개의 캐패시터(Cst)를 갖기 때문에, 3T(Transistor)1C(Capacitor) 구조를 갖는다고 한다.

발광소자(ED)는 픽셀 전극(PE) 및 공통 전극(CE)과, 픽셀 전극(PE) 및 공통 전극(CE) 사이에 위치하는 발광층(EL)을 포함한다. 발광소자(ED)의 픽셀 전극(PE)은 애노드 전극 또는 캐소드 전극일 수 있고, 공통 전극(CE)은 캐소드 전극 또는 애노드 전극일 수 있다. 발광소자(ED)는 일 예로, 유기발광다이오드(OLED), 발광다이오드(LED), 퀀텀닷 발광소자 등일 수 있다.

발광소자(ED)의 공통 전극(CE)에는 기저 전압(EVSS)이 인가될 수 있다. 여기서, 기저 전압(EVSS)은, 일 예로, 그라운드 전압이거나 그라운드 전압과 유사한 전압일 수 있다.

구동 트랜지스터(DRT)는 발광소자(ED)를 구동하기 위한 트랜지스터로서, 제1 노드(N1), 제2 노드(N2) 및 제3 노드(N3)을 포함한다.

구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)는 게이트 노드에 해당하는 노드로서, 스캔 트랜지스터(SCT)의 소스 노드 또는 드레인 노드와 전기적으로 연결될 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)는 발광소자(ED)의 픽셀 전극(PE)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제3 노드(N3)는 구동 전압(EVDD)이 인가되는 노드로서, 구동 전압(EVDD)을 공급하는 구동 전압 라인(DVL: Driving Voltage Line)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있다. 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)는 소스 노드이고, 제3노드(N3)는 드레인 노드인 것을 예로 들어 설명할 수 있다.

스캔 트랜지스터(SCT)는 게이트 라인(GL)의 일종인 다수의 스캔신호 라인(SCL) 중 대응되는 스캔신호 라인(SCL)에서 공급되는 스캔 신호(SCAN)에 응답하여, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 다수의 데이터 라인(DL) 중 대응되는 데이터 라인(DL) 간의 연결을 제어할 수 있다.

스캔 트랜지스터(SCT)의 드레인 노드 또는 소스 노드는 해당 데이터 라인(DL)에 전기적으로 연결될 수 있다. 스캔 트랜지스터(SCT)의 소스 노드 또는 드레인 노드는 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)에 전기적으로 연결될 수 있다. 스캔 트랜지스터(SCT)의 게이트 노드는 게이트 라인(GL)의 한 종류인 스캔신호 라인(SCL)과 전기적으로 연결되어 스캔 신호(SCAN)를 인가 받을 수 있다.

스캔 트랜지스터(SCT)는 턴-온 레벨 전압의 스캔 신호(SCAN)에 의해 턴-온 되어, 해당 데이터 라인(DL)으로부터 공급된 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)로 전달해줄 수 있다.

스캔 트랜지스터(SCT)는 턴-온 레벨 전압의 스캔 신호(SCAN)에 의해 턴-온 되고, 턴-오프 레벨 전압의 스캔 신호(SCAN)에 의해 턴-오프 된다. 여기서, 스캔 트랜지스터(SCT)가 n 타입인 경우, 턴-온 레벨 전압은 하이 레벨 전압이고, 턴-오프 레벨 전압은 로우 레벨 전압일 수도 있다. 스캔 트랜지스터(SCT)가 p 타입인 경우, 턴-온 레벨 전압은 로우 레벨 전압이고 턴-오프 레벨 전압은 하이 레벨 전압일 수도 있다.

센스 트랜지스터(SENT)는, 게이트 라인(GL)의 일종인 다수의 센스 신호 라인(SENL) 중 대응되는 센스 신호 라인(SENL)에서 공급되는 센스 신호(SENSE)에 응답하여, 발광소자(ED)의 픽셀 전극(PE)에 전기적으로 연결된 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)와 다수의 기준 전압 라인(RVL) 중 대응되는 기준 전압 라인(RVL) 간의 연결을 제어할 수 있다.

센스 트랜지스터(SENT)의 드레인 노드 또는 소스 노드는 기준 전압 라인(RVL)에 전기적으로 연결될 수 있다. 센스 트랜지스터(SENT)의 소스 노드 또는 드레인 노드는 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 발광소자(ED)의 픽셀 전극(PE)과 전기적으로 연결될 수 있다. 센스 트랜지스터(SENT)의 게이트 노드는 게이트 라인(GL)의 일종인 센스 신호 라인(SENL)과 전기적으로 연결되어 센스 신호(SENSE)를 인가 받을 수 있다.

센스 트랜지스터(SENT)는 턴-온 되어, 기준 전압 라인(RVL)에서 공급된 기준 전압(Vref)을 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)에 인가해줄 수 있다.

센스 트랜지스터(SENT)는 턴-온 레벨 전압의 센스 신호(SENSE)에 의해 턴-온 되고, 턴-오프 레벨 전압의 센스 신호(SENSE)에 의해 턴-오프 된다. 여기서, 센스 트랜지스터(SENT)가 n 타입인 경우, 턴-온 레벨 전압은 하이 레벨 전압이고, 턴-오프 레벨 전압은 로우 레벨 전압일 수도 있다. 센스 트랜지스터(SENT)가 p 타입인 경우, 턴-온 레벨 전압은 로우 레벨 전압이고 턴-오프 레벨 전압은 하이 레벨 전압일 수도 있다.

스토리지 캐패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결되어, 영상 신호 전압에 해당하는 데이터 전압(Vdata) 또는 이에 대응되는 전압을 한 프레임 시간 동안 유지해줄 수 있다.

스토리지 캐패시터(Cst)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 존재하는 내부 캐패시터(Internal Capacitor)인 기생 캐패시터(예: Cgs, Cgd)가 아니라, 구동 트랜지스터(DRT)의 외부에 의도적으로 설계한 외부 캐패시터(External Capacitor)일 수 있다.

구동 트랜지스터(DRT), 스캔 트랜지스터(SCT) 및 센스 트랜지스터(SENT) 각각은 n 타입 트랜지스터이거나 p 타입 트랜지스터일 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT), 스캔 트랜지스터(SCT) 및 센스 트랜지스터(SENT) 모두가 n 타입 트랜지스터이거나 p 타입 트랜지스터일 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT), 스캔 트랜지스터(SCT) 및 센스 트랜지스터(SENT) 중 적어도 하나는 n 타입 트랜지스터(또는 p 타입 트랜지스터)이고 나머지는 p 타입 트랜지스터(또는 n 타입 트랜지스터)일 수 있다.

도 2에 예시된 서브 픽셀(SP)의 3T1C 구조는, 설명을 위한 예시일 뿐, 1개 이상의 트랜지스터를 더 포함하거나, 경우에 따라서는, 1개 이상의 캐패시터를 더 포함할 수도 있다. 또는, 다수의 서브 픽셀들 각각이 동일한 구조로 되어 있을 수도 있고, 다수의 서브 픽셀들 중 일부는 다른 구조로 되어 있을 수도 있다.

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 상부 발광(Top Emission) 구조를 갖거나, 하부 발광(Bottom Emission) 구조를 가질 수도 있다. 다만, 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 하부 발광(Bottom Emission) 구조를 갖는 것을 예로 들어 설명한다.

기준 전압 라인(RVL)은 4개의 서브 픽셀 열마다 1개씩 배치될 수 있다. 즉, 하나의 기준 전압 라인(RVL)은 4개의 서브 픽셀 열에 포함된 서브 픽셀들(SP)이 공유할 수 있다.

또한, 구동 전압 라인(DVL)은 4개의 서브 픽셀 열마다 1개씩 배치될 수 있다. 즉, 하나의 구동 전압 라인(DVL)은 4개의 서브 픽셀 열에 포함된 서브 픽셀들(SP)이 공유할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 센싱 시스템을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 터치 센싱을 위하여 터치 센싱 시스템을 포함한다. 터치 센싱 시스템은 터치 센서 역할을 하는 다수의 터치 전극(TE)과, 다수의 터치 전극(TE)을 구동하고 센싱하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 결정하는 터치 회로(300)를 포함할 수 있다.

터치 회로(300)는 다수의 터치 전극(TE)을 구동하고 센싱하여 센싱 데이터를 출력하는 터치 구동 회로(310)와, 터치 구동 회로(310)를 제어하고, 센싱 데이터를 이용하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 결정하는 터치 컨트롤러(320) 등을 포함할 수 있다.

다수의 터치 전극(TE)은 표시 패널(110)의 내부에 배치될 수 있다. 즉, 표시 패널(110)은 터치 센서를 내장할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)은 인-셀(In-cell) 터치 센서 구조를 갖는다고 한다.

표시 패널(110)에는, 다수의 터치 전극(TE)과 터치 구동 회로(310)를 전기적으로 연결하기 위한 다수의 터치 라인(TL)이 배치될 수 있다.

다수의 터치 전극(TE) 각각의 크기는 하나의 서브 픽셀(SP)의 크기와 대응될 수도 있다.

이와 다르게, 다수의 터치 전극(TE) 각각의 크기는 둘 이상의 서브 픽셀(SP)의 크기와 대응될 수도 있다. 즉, 다수의 터치 전극(TE) 각각은 둘 이상의 서브 픽셀(SP)의 영역과 중첩될 수 있다.

다수의 터치 전극(TE) 각각의 모양은 다양하게 설계될 수 있다.

다수의 터치 전극(TE) 각각은 개구부들이 없는 플레이트 타입(Plate Type) 또는 개구부들이 있는 메시 타입(Mesh Type)일 수 있다. 다수의 터치 전극(TE) 각각은 개구부들이 없는 플레이트 타입(Plate Type)인 경우, 다수의 터치 전극(TE) 각각은 투명 전극일 수 있다. 다수의 터치 전극(TE) 각각은 개구부들이 있는 메시 타입(Mesh Type)인 경우, 개구부들의 전체 또는 일부는 서브 픽셀(SP)의 발광영역과 대응될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 표시 패널(110)의 단면도이다.

도 4를 참조하면, 표시 패널(110)은, 커버 글래스(Cover Glass)와, 커버 글래스(Cover Glass) 상에 투명 접착층(OCR)과, 투명 접착층(OCR) 상에 배치된 편광판(POL)과, 편광판(POL) 상에 배치된 기판(SUB)을 포함한다.

도 4를 참조하면, 표시 패널(110)은 서로 다른 층에 위치하는 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2)을 이용하여, 터치 전극(TE) 및 터치라인(TL)이 구성될 수 있다.

제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2) 사이에는 층간 절연 막(ILD)이 위치할 수 있다. 터치 전극(TE)은 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2) 중 하나 이상을 이용하여 형성될 수 있다. 터치 라인(TL)은 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2) 중 하나 이상을 이용하여 형성될 수 있다.

제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2)과 층간 절연막(ILD) 상에 하나 이상의 절연층(SOG)이 위치할 수 있다. 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2) 상에 위치하는 절연층(SOG)은 스핀 온 글라스(Spin On Glass) 기법을 통해 형성될 수 있다. 여기서, 스핀 온 글라스 기법은 절연층(SOG)이 형성될 표면에 유기 용제로 녹인 유리를 회전 도포하고, 열처리하여 절연막을 형성하는 프로세스일 수 있다.

스핀 온 글라스(Spin On Glass) 기법으로 형성된 절연층(SOG) 상에 트랜지스터(TFT)가 형성될 수 있다.

트랜지스터(TFT)는 여러 개의 절연층, 액티브 층(ACT), 게이트 전극(G), 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 포함할 수 있다. 도 4에 예시된 트랜지스터(TFT)는 픽셀 전극(PE)과 연결되는 소스 전극(S)을 갖는 도 2의 구동 트랜지스터(DRT)이다.

도 4를 참조하면, 구동 트랜지스터(DRT)의 액티브 층(ACT) 아래에는, 액티브 층(ACT)과 중첩되는 라이트 쉴드(LS: Light Shield)가 배치될 수 있다. 경우에 따라서는, 구동 트랜지스터(DRT)의 채널 안정화를 위하여, 라이트 쉴드(LS)는 구동 트랜지스터(DRT)의 소스 전극(S)과 전기적으로 연결될 수 있다.

도 4를 참조하면, 라이트 쉴드 (LS)의 일 부분은, 액티브 층(ACT)과 동일 물질로 되어 있을 수 있는 패턴(CP)과 중첩될 수 있다. 이 패턴(CP)은 서브 픽셀(SP) 내 스토리지 캐패시터(Cst)를 이중으로 형성되게 하여 스토리지 캐패시터(Cst)의 캐패시턴스를 증가시켜주는 역할을 할 수 있다.

도 4를 참조하면, 트랜지스터(TFT) 상의 절연층 상에 컬러필터(CF)가 배치될 수 있다. 도 4를 참조하면, 트랜지스터(TFT) 상에 발광소자(ED)로서 유기발광다이오드(OLED)가 형성될 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)는 픽셀 전극(PE), 발광층(EL) 및 공통 전극(CE)으로 구성될 수 있다.

도 4를 참조하면, 트랜지스터(TFT) 및 컬러필터(CF) 상에 오버코트 층(OC)이 위치하고, 오버코트 층(OC) 상에 픽셀 전극(PE)이 위치하고, 픽셀 전극(PE)은 오버코트 층(OC)의 컨택홀을 통해 구동 트랜지스터(DRT)의 소스 전극(S)과 연결될 수 있다.

도 4를 참조하면, 픽셀 전극(PE) 상에 뱅크(BANK)가 위치할 수 있다. 뱅크(BANK)는 빛 차단 역할을 할 수 있는 블랙 뱅크일 수 있다. 뱅크(BANK)상의 상부와 뱅크(BANK)가 오픈 된 영역에 발광층(EL)이 배치될 수 있다. 뱅크(BANK)가 오픈 된 영역에서, 발광층(EL)은 픽셀 전극(PE) 상에 위치한다.

발광층(EL) 상에 공통 전극(CE)이 배치된다. 공통 전극(CE) 상에 금속 봉지층(FSM)과 이를 아래에 접착시키며 봉지 기능도 가질 수 있는 접착층(FSP)이 배치될 수 있다.

도 4를 참조하면, 표시 패널(110)이 하부 발광인 경우, 다수의 터치 전극(TE) 및 다수의 터치라인(TL) 등을 포함하는 터치 센서를 구성할 수 있는 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2)은 트랜지스터(TFT)와 기판(SUB) 사이에 배치될 수 있다.

도 4를 참조하면, 표시 패널(110)은, 하부 발광인 경우, 다수의 터치 전극(TE)과 픽셀 전극(PE) 사이에 배치되는 컬러 필터(CF)를 더 포함할 수 있다.

도 4와 같은 하부 발광 구조에서는, 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2) 중 하나 이상으로 구성되는 터치 전극(TE)은 애노드 전극일 수 있는 픽셀 전극(PE)과 기생 캐패시터를 형성할 수 있다. 디스플레이 구동에 의해, 픽셀 전극(PE)은 어쩔 수 없는 전압 변동이 발생할 수 있고, 이러한 전압 변동은, 터치 전극(TE)의 입장에서는 원치 않는 노이즈 성분에 해당한다. 따라서, 손가락 또는 펜(20)에 의한 터치 감도가 저하될 수 있다.

도 5은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 센싱 시 발생하는 노이즈 성분을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 화상 표시를 위한 디스플레이 구동과 터치 센싱을 위한 터치 구동을 수행한다. 이에 따라, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 디스플레이 구동은 터치 구동의 영향을 받게 되고, 터치 구동은 디스플레이 구동의 영향을 받게 된다.

도 5를 참조하면, 표시 패널(110)의 내부에 인-셀 방식으로 터치 전극(TE)이 형성되면, 터치 전극(TE)은 발광 소자(ED)의 픽셀 전극(PE)과 크로스토크 커플링 캐패시터(Cdtx)를 형성할 수 있다. 여기서, 크로스토크 커플링 캐패시터(Cdtx)는 디스플레이 구동 및 터치 구동에 불필요한 로드(Load)로 작용할 수 있는 일종의 기생 캐패시터이다.

도 5를 참조하면, 터치 구동 회로(310)는 전치 증폭기(PRE-AMP)를 포함할 수 있다. 전치 증폭기(PRE-AMP)는 터치 구동 신호(TDS)가 입력되는 제1 입력 단(I1)과, 터치 전극(TE)과 연결되는 제2 입력 단(I2)과, 출력 신호(VOUT)를 출력하는 출력 단(OUT)을 포함하며, 제2 입력 단(I2)과 출력 단(OUT) 사이에 연결된 피드백 캐패시터(Cfb)를 포함할 수 있다. 터치 구동 신호(TDS)는 일정 진폭(ΔV_TDS)을 갖고 전압 레벨이 스윙 하는 신호일 수 있다.

터치 구동 신호(TDS)가 터치 전극(TE)에 인가되면, 터치 전극(TE)에는 전압 변동이 발생하고, 터치 전극(TE)에서의 전압 변동은 크로스토크 커플링 캐패시터(Cdtx)에 의해 픽셀 전극(PE)에서도 전압 변동을 유발시킨다.

터치 구동 신호(TDS)가 터치 전극(TE)에 인가되면, 전압 변동이 발생하여 전류가 유도될 수 있다.

터치 구동 신호(TDS)에서 전압 레벨이 라이징(Rising) 될 때에는, 해당 터치 전극(TE)과 중첩되는 다수의 서브 픽셀(SP) 내 픽셀 전극들(PE)로 분산된 영향(TDX)을 주게 된다.

터치 구동 신호(TDS)에서 전압 레벨이 폴링(Falling) 될 때에는, 해당 터치 전극(TE)와 중첩되는 다수의 서브 픽셀(SP) 내 픽셀 전극들(PE) 별 유도 전류가 하나의 터치 전극(TE)에 집중되어 합산되어 큰 영향(DTX)을 끼친다. 즉, 하나의 터치 전극(TE)에는 노이즈에 해당하는 상당히 큰 유도 전류가 발생하고, 터치 전극(TE)에서의 센싱 값에 큰 영향을 끼치게 된다.

픽셀 전극(PE)에 인가되는 전압과 대응되는 데이터 전압(Vdata)의 크기에 따라, 구동 트랜지스터(DRT)를 통해 흐르는 전류 량이 달라지기 때문에, 터치 구동 신호(TDS)의 파형에 의해 유도되는 전류 량도 달라질 수 있다. 이러한 전류 량이 달라지는 현상은 데이터 전압(Vdata)이 블랙 데이터 전압과 화이트 데이터 전압 사이에서 바뀔 때 더욱 심화될 수 있다. 전술한 유도 전류 량의 차이가 발생하면, 예기치 않은 터치 센싱 오류가 발생할 수 있다.

다시 말해, 표시 패널(110)에 내장된 터치 전극(TE)과 픽셀 전극(PE) 간의 커플링(Coupling)으로 인해, 터치 구동 신호(TDS)가 터치 전극(TE)에 인가될 때, 터치 전극(TE)에 원치 않는 전류가 유도될 수 있다. 각 서브 픽셀(SP)의 데이터 전압(Vdata)에 따라 터치 전극(TE)에 유도되는 전류의 크기가 달라질 수 있다. 이러한 유도 전류 차이는 터치 센싱 오류를 발생할 수 있다.

아래에서는, 이러한 터치 센싱 오류를 방지하거나 최소화할 수 있는 터치 센싱 방법을 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 차동 센싱 방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 하부 발광 구조와 이에 맞는 터치 센서 구조를 갖는다. 이에 따라, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 기판(SUB)과, 기판(SUB) 상에 배치되는 구동 트랜지스터(DRT)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)인 소스 노드 또는 드레인 노드와 전기적으로 연결된 픽셀 전극(PE)과, 픽셀 전극(PE) 상에 위치하는 발광층(EL)과, 발광층(EL) 상에 위치하는 공통 전극(CE)과, 공통 전극(CE) 상에 위치하는 봉지층 등을 포함하고, 기판(SUB)과 구동 트랜지스터(DRT) 사이에 배치된 다수의 터치 전극(TE)과 다수의 터치라인(TL)을 포함할 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 구동 회로(310)는 다수의 터치 전극(TE)을 차동 센싱할 수 있다. 예를 들어, 터치 구동 회로(310)는 다수의 터치 전극(TE) 중 제1 터치 전극(TE1)과 제2 터치 전극(TE2)을 차동 센싱(Differential Sensing)을 수행할 수 있다.

이에 따라, 터치 표시 장치(100)의 표시 패널(110) 내에서 발생하는 노이즈에 의한 터치 감도 저하를 방지할 수 있다.

표시 패널(110)은 다수의 터치 전극(TE)과 터치 구동 회로(310)를 전기적으로 연결해주는 다수의 터치 라인(TL)을 포함하는데, 다수의 터치 라인(TL)은 제1 터치 전극(TE1)과 터치 구동 회로(310)를 전기적으로 연결해주는 제1 터치 라인(TL1)과, 제2 터치 전극(TE2)과 터치 구동 회로(310)를 전기적으로 연결해주는 제2 터치 라인(TL2)을 포함할 수 있다.

도 6을 참조하면, 제1 터치 전극(TE1) 및 제2 터치 전극(TE2)은 표시 패널(110) 내에서 전기적으로 분리되어 존재할 수 있다. 제1 터치 라인(TL1)은 제1 터치 전극(TE1) 및 제2 터치 전극(TE2)과 중첩되고, 제2 터치 라인(TL2)은 제2 터치 전극(TE2)과 중첩될 수 있다.

도 6을 참조하면, 터치 구동 회로(310)는 차동 센싱을 위하여 차동 증폭기(DAMP: Differential Amplifier)를 포함할 수 있다. 차동 증폭기(DAMP)는 제1 입력 단(DI1), 제2 입력 단(DI2) 및 출력 단(DOUT)을 포함할 수 있다. 차동 증폭기(DAMP)는 1개 이상의 피드백 캐패시터를 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 입력 단(DI1)과 출력 단(DOUT) 사이에 피드백 캐패시터가 연결되고, 제2 입력 단(DI2)과 출력 단(DOUT) 사이에 피드백 캐패시터가 연결될 수 있다. 차동 증폭기(DAMP)의 출력단(OUT)은 1개일 수도 있고 2개일 수도 있다.

차동 증폭기(DAMP)의 제1 입력 단(DI1)은 제1 터치 라인(TL1)을 통해 제1 터치 전극(TE1)과 전기적으로 연결된다. 차동 증폭기(DAMP)의 제2 입력 단(DI2)은 제2 터치 라인(TL2)을 통해 제2 터치 전극(TE2)과 전기적으로 연결된다.

터치 구동 회로(310)는, 다수의 터치 라인(TL) 중 제1 터치 라인(TL1)과 제2 터치 라인(TL2)을 선택하여 차동 증폭기(DAMP)의 제1 입력 단(DI1)과 제2 입력 단(DI2)에 연결해주는 멀티플렉서 회로를 더 포함할 수 있다.

멀티플렉서 회로는, 전술한 바와 같이, 터치 구동 회로(310)의 내부에 포함될 수도 있지만, 표시 패널(110)에 실장 될 수도 있다. 이 경우, 터치 구동 회로(310)의 사이즈를 줄이거나 터치 구동 회로(310) 내 터치 드라이버(TDC)의 개수를 줄일 수 있다.

차동 센싱 시, 제1 터치 전극(TE1)은 센싱 대상이 되는 터치 전극이고, 제2 터치 전극(TE2)은 기준이 되는 터치 전극일 수 있다.

도 6을 참조하면, 터치 구동 회로(310)는 적분기(INTG) 및 아날로그-디지털 컨버터(ADC) 등을 더 포함할 수 있다. 적분기(INTG)는 차동 증폭기(DAMP)의 출력단(DOUT)에서 출력되는 차동 센싱 신호(VOUT)를 적분하여 적분값을 출력할 수 있다. 아날로그-디지털 컨버터(ADC)는 적분기(INTG)에서 출력되는 적분값을 센싱 값에 해당하는 디지털 값으로 변환할 수 있다.

터치 구동 회로(310)는 아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 변환된 센싱 값들을 포함하는 센싱 데이터를 터치 컨트롤러(320)로 제공할 수 있다. 터치 컨트롤러(320)는 센싱 데이터를 이용하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 결정할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 차동 센싱 방식으로 터치를 센싱 함으로써, 터치 센싱 시 발생되는 각종 노이즈(유도 전류와 그 편차)를 상쇄시켜 정확한 터치 센싱 결과를 얻을 수 있다.

아래에서는, 자체 발광 디스플레이인 터치 표시 장치(100)에 터치 센서를 배치하는 디스플레이 구동 구조와 연계하여 배치하는 구조를 더욱 상세하게 설명한다.

도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 터치 전극들(TE1, TE2, TE3, TE4)과 터치 라인들(TL1, TL2 TL3, TL4)의 연결 구조를 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 표시 패널(110)은 동일한 컬럼에 배치되는 제1 내지 제4 터치 전극(TE1~TE4)과, 제1 내지 제4 터치 전극(TE1~TE4)에 대응되어 연결되는 제1 내지 제4 터치 라인(TL1~TL4)을 포함할 수 있다.

제1 내지 제4 터치 라인(TL1~TL4)은 라인 컨택홀(CNT_TL)을 통해 제1 내지 제4 터치 전극(TE1~TE4)과 대응되어 연결될 수 있다.

도 7을 참조하면, 제1 내지 제4 터치 전극(TE1~TE4) 각각이 메시 타입(Mesh Type)인 경우, 다수의 터치 전극(TE1~TE4) 각각의 영역은, 라우팅 영역(RA)과, 라우팅 영역(RA)을 기준으로 좌측에 위치하는 좌측 전극 영역(LEA)과, 라우팅 영역(RA)을 기준으로 우측에 위치하는 우측 전극 영역(REA)을 포함할 수 있다.

도 7을 참조하면, 다수의 터치 전극(TE1~TE4) 각각은, 1) 좌측 전극 영역(LEA) 내에 위치하며 컬럼 방향으로 배치된 둘 이상의 좌측 컬럼 라인 전극(TE1_L, TE2_L, TE3_L, TE4_L)과, 2) 우측 전극 영역(REA) 내에 위치하며 컬럼 방향으로 배치된 둘 이상의 우측 컬럼 라인 전극(TE1_R, TE2_R, TE3_R, TE4_R)과, 3) 둘 이상의 좌측 컬럼 라인 전극(TE1_L, TE2_L, TE3_L, TE4_L)과 둘 이상의 우측 컬럼 라인 전극(TE1_R, TE2_R, TE3_R, TE4_R)을 전기적으로 연결해주며 라우팅 영역(RA)을 가로질러 로우 방향으로 배치되는 둘 이상의 로우 연결 라인 전극(TE1_CL, TE2_CL, TE3_CL, TE4_CL)을 포함할 수 있다.

다수의 터치 전극(TE1~TE4) 각각의 라우팅 영역(RA)에는 복수의 터치 라인(TL1~TL4)이 컬럼 방향으로 지나간다. 복수의 터치 라인(TL1~TL4)은 다수의 터치 전극(TE1~TE4) 각각에 포함되는 둘 이상의 로우 연결 라인 전극(TE1_CL, TE2_CL, TE3_CL, TE4_CL)과 전기적으로 연결될 수 있다.

다수의 터치 전극(TE1~TE4) 각각에 포함되는 둘 이상의 좌측 컬럼 라인 전극(TE1_L, TE2_L, TE3_L, TE4_L) 및 둘 이상의 우측 컬럼 라인 전극(TE1_R, TE2_R, TE3_R, TE4_R)은 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2) 중 하나(예: TSM_L1 또는 TSM_L2)를 포함할 수 있다.

다수의 터치 전극(TE1~TE4) 각각에 포함되는 둘 이상의 로우 연결 라인 전극(TE1_CL, TE2_CL, TE3_CL, TE4_CL)은 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2) 중 나머지 하나(예: TSM_L2 또는 TSM_L1)를 포함할 수 있다.

복수의 터치 라인(TL)은 둘 이상의 좌측 컬럼 라인 전극(TE1_L, TE2_L, TE3_L, TE4_L) 및 둘 이상의 우측 컬럼 라인 전극(TE1_R, TE2_R, TE3_R, TE4_R)과 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2) 중 동일한 터치 센서 메탈(예: TSM_L1 또는 TSM_L2)을 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 다수의 터치 전극(TE) 각각은 메시 타입으로 배치되며 전기적으로 연결되는 다수의 터치 센서 메탈을 포함하고, 다수의 터치 센서 메탈 중 하나는 터치 전극(TE)의 영역 외부까지 연장되어 터치 구동 회로(310)와 연결될 수 있다.

다수의 터치 전극(TE)은 제1 방향으로 인접한 제1 터치 전극(TE)과 제2 터치 전극(TE)을 포함하고, 제1 터치 전극(TE1)은 메시 타입으로 배치되며 전기적으로 연결되는 다수의 터치 센서 메탈로 구성되고, 제2 터치 전극(TE2)은 메시 타입으로 배치되며 전기적으로 연결되는 다수의 터치 센서 메탈로 구성될 수 있다.

제1 터치 전극(TE)을 구성하는 다수의 터치 센서 메탈 중 하나는 터치 라인(TL1)으로서 연장되어 제2 터치 전극(TE)을 가로질러 터치 구동 회로(310)와 연결될 수 있다.

전술한 구조를 제1 방향으로 서로 인접한 제1 터치 전극(TE1)과 제2 터치 전극(TE2)을 대표로 하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 7을 참조하면, 제1 터치 라인(TL1)과 제2 터치 라인(TL2)은, 제1 터치 전극(TE1)의 라우팅 영역(RA)과 제2 터치 전극(TE2)의 라우팅 영역(RA)을 지나가고, 제1 터치 전극(TE1)은, 제1 터치 전극(TE1)의 라우팅 영역(RA)을 기준으로 제1 터치 전극(TE1)의 좌측 전극 영역(LEA)에만 배치된 둘 이상의 제1 좌측 컬럼 라인 전극(TE1_L)과, 제1 터치 전극(TE1)의 라우팅 영역(RA)을 기준으로 제1 터치 전극(TE1)의 우측 전극 영역(REA)에만 배치된 둘 이상의 제1 우측 컬럼 라인 전극(TE1_R)과, 제1 터치 전극(TE1)의 라우팅 영역(RA)을 가로질러 로우 방향으로 배치되고, 복수의 전극 컨택홀(CNT_TE)을 통해, 둘 이상의 제1 좌측 컬럼 라인 전극(TE1_L)과 둘 이상의 제1 우측 컬럼 라인 전극(TE1_R)을 전기적으로 연결해주는 둘 이상의 제1 로우 연결 라인 전극(TE1_CL)을 포함할 수 있다.

제1 터치 전극(TE1)의 라우팅 영역(RA)을 지나가는 제1 터치 라인(TL1)과 제2 터치 라인(TL2) 중 제1 터치 라인(TL1)은, 하나 이상의 라인 컨택홀(CNT_TL)을 통해, 둘 이상의 제1 로우 연결 라인 전극(TE1_CL)과 전기적으로 연결될 수 있다.

제2 터치 전극(TE2)은, 제2 터치 전극(TE2)의 라우팅 영역(RA)을 기준으로 제2 터치 전극(TE2)의 좌측 전극 영역(LEA)에만 배치된 둘 이상의 제2 좌측 컬럼 라인 전극(TE2_L)과, 제2 터치 전극(TE2)의 라우팅 영역(RA)을 기준으로 제1 터치 전극(TE1)의 우측 전극 영역(REA)에만 배치된 둘 이상의 제2 우측 컬럼 라인 전극(TE2_R)과, 제2 터치 전극(TE2)의 라우팅 영역(RA)을 가로질러 로우 방향으로 배치되고, 복수의 전극 컨택홀(CNT_TE)을 통해, 둘 이상의 제2 좌측 컬럼 라인 전극(TE2_L)과 둘 이상의 제2 우측 컬럼 라인 전극(TE2_R)을 전기적으로 연결해주는 둘 이상의 제2 로우 연결 라인 전극(TE2_CL)을 포함할 수 있다.

제2 터치 전극(TE2)의 라우팅 영역(RA)을 지나가는 제1 터치 라인(TL1)과 제2 터치 라인(TL2) 중 제2 터치 라인(TL2)은, 하나 이상의 라인 컨택홀(CNT_TL)을 통해, 둘 이상의 제2 로우 연결 라인 전극(TE2_CL)과 전기적으로 연결될 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 4개의 서브 픽셀(SP1~SP4)이 배치된 영역의 평면도이고, 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 4개의 서브 픽셀(SP1~SP4)이 배치된 영역에서의 터치 센서 구조(TSM1~TSM4)를 나타낸 평면도이다. 도 9는 도 8에 터치 센서 구조(TSM1~TSM4)만을 추가한 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(110)은 기판(SUB) 상에 위치하며 제1 픽셀 전극(PE1) 및 제1 발광층(EL) 포함하는 제1 서브 픽셀(SP1)과, 기판(SUB)상에 위치하며 제2 픽셀 전극(PE2) 및 제2 발광층(EL) 포함하는 제2 서브 픽셀(SP2)과, 제1 서브 픽셀(SP1)로 제1 데이터 전압(Vdata1)을 제1 데이터 라인(DL1)과, 제2 서브 픽셀(SP2)로 제2 데이터 전압(Vdata2)을 제2 데이터 라인(DL2)을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(110)은 제1 서브 픽셀(SP1)의 좌측에 위치하고 컬럼 방향으로 연장되는 제1 전원 라인(VL1)과, 제2 서브 픽셀(SP2)의 우측에 위치하고 컬럼 방향으로 연장되는 배치된 제2 전원 라인(VL2)을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(110)은 제1 전원 라인(VL1)에 연결된 제1 브리지 배선(BL1)과, 제2 전원 라인(VL2)에 연결된 제2 브리지 배선(BL2)을 더 포함할 수 있다.

도 8을 참조하면, 제1 브리지 라인(BL1) 및 제2 브리지 라인(BL2)은 제1 전원 라인(VL1) 및 제2 전원 라인(VL2)과 다른 층에 위치할 수 있다.

도 8을 참조하면, 제1 브리지 라인(BL1)은 제1 컨택홀(CNT1)을 통해 제1 전원 라인(VL1)과 전기적으로 연결되고, 제2 브리지 라인(BL2)은 제2 컨택홀(CNT2)을 통해 제2 전원 라인(VL2)과 전기적으로 연결될 수 있다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(110)은 제1 서브 픽셀(SP1)과 제2 서브 픽셀(SP2) 사이에 위치하고 컬럼 방향으로 연장되는 제3 전원 라인(VL3)과, 제3 전원 라인(VL3)과 전기적으로 연결되며 행 방향으로 연장되는 제3 브리지 배선(BL3)을 더 포함할 수 있다.

제3 전원 라인(VL3)은, 제3 브리지 배선(BL3)과 다른 층에 위치하고 제3 브리지 배선(BL3)과 교차할 수 있다.

제3 전원 라인(VL3)은, 제1 전원 라인(VL1) 및 제2 전원 라인(VL2)과 동일한 층에 위치하고, 제1 브리지 라인(BL1) 및 제2 브리지 라인(BL2)과 다른 층에 위치할 수 있다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(110)은, 제1 서브 픽셀(SP1)의 좌측에 위치하며, 제3 픽셀 전극(PE3) 및 제3 발광층(EL) 포함하는 제3 서브 픽셀(SP3)과, 제2 서브 픽셀(SP2)의 우측에 위치하며, 제4 픽셀 전극(PE4) 및 제4 발광층(EL) 포함하는 제4 서브 픽셀(SP4)과, 제1 서브 픽셀(SP1)과 제3 서브 픽셀(SP3) 사이에서 제1 데이터 라인(DL1)과 나란하게 위치하며 컬럼 방향으로 연장되어 배치되는 제3 데이터 라인(DL3)과, 제2 서브 픽셀(SP2)과 제4 서브 픽셀(SP4) 사이에서 제2 데이터 라인(DL2)과 나란하게 위치하며 컬럼 방향으로 연장되어 배치되는 제4 데이터 라인(DL4)을 더 포함할 수 있다.

제1 전원 라인(VL1)은 제3 서브 픽셀(SP3)의 좌측에 위치할 수 있다.

제2 전원 라인(VL2)은 제4 서브 픽셀(SP4)의 우측에 위치할 수 있다.

제3 전원 라인(VL3)은 제1 서브 픽셀(SP1)과 제2 서브 픽셀(SP2) 사이에 위치할 수 있다.

제1 브리지 배선(BL1)은 제3 데이터 라인(DL3) 및 제1 데이터 라인(DL1)과 교차하고, 제2 브리지 배선(BL2)은 제2 데이터 라인(DL2) 및 제4 데이터 라인(DL4)과 교차할 수 있다.

제1 전원 라인(VL1) 및 제2 전원 라인(VL2)에 인가되는 전원과, 제3 전원 라인(VL3)에 인가되는 전원은, 서로 다른 전압 레벨을 가질 수 있다.

예를 들어, 제1 전원 라인(VL1) 및 제2 전원 라인(VL2)에 인가되는 전원은 구동 전압(EVDD)이고, 제3 전원 라인(VL3)에 인가되는 전원은 기준 전압(Vref)일 수 있다. 구동 전압(EVDD)은 통상 10V 이상의 고전압이고, 기준 전압(Vref)은 통상 0V 근방의 저전압일 수 있다. 따라서, 제1 전원 라인(VL1) 및 제2 전원 라인(VL2)에 인가되는 전원은 제3 전원 라인(VL3)에 인가되는 전원보다 높은 전압 레벨을 갖는 전원일 수 있다.

다른 예를 들어, 제1 전원 라인(VL1) 및 제2 전원 라인(VL2)에 인가되는 전원은 기준 전압(Vref)이고, 제3 전원 라인(VL3)에 인가되는 전원은 구동 전압(EVDD)일 수 있다. 구동 전압(EVDD)은 통상 10V 이상의 고전압이고, 기준 전압(Vref)은 통상 0V 근방의 저전압일 수 있다. 따라서, 제1 전원 라인(VL1) 및 제2 전원 라인(VL2)에 인가되는 전원은 제3 전원 라인(VL3)에 인가되는 전원보다 낮은 전압 레벨을 갖는 전원일 수 있다.

아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 제1 전원 라인(VL1) 및 제2 전원 라인(VL2)에 인가되는 전원은 구동 전압(EVDD)이고, 제3 전원 라인(VL3)에 인가되는 전원은 기준 전압(Vref)인 것으로 가정한다. 즉, 제1 전원 라인(VL1) 및 제2 전원 라인(VL2)은 구동 전압 라인(DVL)이고, 제3 전원 라인(VL3)은 기준 전압 라인(RVL)인 것으로 가정한다.

제1 서브 픽셀(SP1) 및 제3 서브 픽셀(SP3)은 제1 전원 라인(VL1)으로부터 구동 전압(EVDD)을 공급 받을 수 있다.

예를 들어, 제3 서브 픽셀(SP3)은 제1 전원 라인(VL1)으로부터 구동 전압(EVDD)을 직접 공급 받고, 제1 서브 픽셀(SP1)은 제1 전원 라인(VL1)과 연결된 제1 브리지 배선(BL1)으로부터 구동 전압(EVDD)을 공급 받을 수 있다.

다른 예를 들어, 제1 서브 픽셀(SP1) 및 제3 서브 픽셀(SP3)은 제1 전원 라인(VL1)과 연결된 제1 브리지 배선(BL1)으로부터 구동 전압(EVDD)을 공급 받을 수 있다.

제2 서브 픽셀(SP2) 및 제4 서브 픽셀(SP4)은 제2 전원 라인(VL2)으로부터 구동 전압(EVDD)을 공급 받을 수 있다.

예를 들어, 제4 서브 픽셀(SP4)은 제2 전원 라인(VL2)으로부터 구동 전압(EVDD)을 직접 공급 받고, 제2 서브 픽셀(SP2)은 제2 전원 라인(VL2)과 연결된 제2 브리지 배선(BL2)으로부터 구동 전압(EVDD)을 공급 받을 수 있다.

다른 예를 들어, 제2 서브 픽셀(SP2) 및 제4 서브 픽셀(SP4)은 제2 전원 라인(VL2)과 연결된 제2 브리지 배선(BL2)으로부터 구동 전압(EVDD)을 공급 받을 수 있다.

도 8을 참조하면, 제1 내지 제4 서브 픽셀(SP4)은, 적색 빛을 발광하는 적색 서브 픽셀, 흰색 빛을 발광하는 흰색 서브 픽셀, 청색 빛을 발광하는 청색 서브 픽셀 및 녹색 빛을 발광하는 녹색 서브 픽셀일 수 있다.

제1 내지 제4 서브 픽셀(SP4)은 하나의 픽셀(Pixel)을 구성할 수 있다.

제1 내지 제4 서브 픽셀(SP4)은 제3 전원 라인(VL3)으로부터 기준 전압(Vref)을 공급 받을 수 있다.

예를 들어, 제1 내지 제4 서브 픽셀(SP4) 중에서, 제1 서브 픽셀(SP1) 및 제2 서브 픽셀(SP2)은 제3 전원 라인(VL3)으로부터 기준 전압(Vref)을 직접 공급 받을 수 있다. 그리고, 제3 서브 픽셀(SP3) 및 제4 서브 픽셀(SP4)은 제3 전원 라인(VL3)과 연결된 제3 브리지 배선(BL3)으로부터 기준 전압(Vref)을 공급받을 수 있다.

다른 예를 들어, 제1 내지 제4 서브 픽셀(SP4) 모두는 제3 전원 라인(VL3)과 연결된 제3 브리지 배선(BL3)으로부터 기준 전압(Vref)을 공급받을 수 있다.

제1 서브 픽셀(SP1)에 포함되는 구동 트랜지스터(DRT)는, 제1 데이터 전압(Vdata1)이 인가되는 게이트 노드와, 제1 픽셀 전극(PE1)이 전기적으로 연결되는 소스 노드 또는 드레인 노드와, 제1 전원 라인(VL1)이 전기적으로 연결되는 드레인 노드 또는 소스 노드를 포함할 수 있다.

제3 서브 픽셀(SP3)에 포함되는 구동 트랜지스터(DRT)는, 제3 데이터 전압(Vdata3)이 인가되는 게이트 노드와, 제3 픽셀 전극(PE3)이 전기적으로 연결되는 소스 노드 또는 드레인 노드와, 제1 전원 라인(VL1)이 전기적으로 연결되는 드레인 노드 또는 소스 노드를 포함할 수 있다.

제2 서브 픽셀(SP2)에 포함되는 구동 트랜지스터(DRT)는, 제2 데이터 전압(Vdata2)이 인가되는 게이트 노드와, 제2 픽셀 전극(PE2)이 전기적으로 연결되는 소스 노드 또는 드레인 노드와, 제2 전원 라인(VL2)이 전기적으로 연결되는 드레인 노드 또는 소스 노드를 포함할 수 있다.

제4 서브 픽셀(SP4)에 포함되는 구동 트랜지스터(DRT)는, 제2 데이터 전압(Vdata2)이 인가되는 게이트 노드와, 제4 픽셀 전극(PE4)이 전기적으로 연결되는 소스 노드 또는 드레인 노드와, 제2 전원 라인(VL2)이 전기적으로 연결되는 드레인 노드 또는 소스 노드를 포함할 수 있다.

한편, 공통 전극(CE)은 제1 내지 제4 서브 픽셀(SP1~SP4) 각각의 발광층(EL) 상에 위치할 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제4 서브 픽셀(SP1~SP4) 각각의 발광 소자(ED)가 구성될 수 있다. 표시 패널(110)에서, 공통 전극(CE) 상에 위치하는 봉지층(FSP)이 더 위치할 수 있다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(110)은, 제1 전원 라인(VL1)과 중첩되거나 제1 전원 라인(VL1)과 인접하게 배치된 하나 이상의 제1 터치 센서 메탈(TSM1)과, 제2 전원 라인(VL2)과 중첩되거나 제2 전원 라인(VL2)과 인접하게 배치된 하나 이상의 제2 터치 센서 메탈(TSM2)을 더 포함할 수 있다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(110)은, 제3 전원 라인(VL3)과 중첩되거나 제3 전원 라인(VL3)과 인접하게 배치되는 하나 이상의 제3 터치 센서 메탈(TSM3)을 더 포함할 수 있다.

하나 이상의 제3 터치 센서 메탈(TSM3)은 제1 브리지 배선(BL1) 및 제2 브리지 배선(BL2) 사이에 위치할 수 있다. 하나 이상의 제3 터치 센서 메탈(TSM3)은 제1 브리지 배선(BL1)과 중첩되지 않고, 제2 브리지 배선(BL2)과도 중첩되지 않는다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(100)은 제3 터치 센서 메탈(TSM3)과 전기적으로 연결되고 행 방향으로 연장되는 제4 터치 센서 메탈(TSM4)을 더 포함할 수 있다.

제4 터치 센서 메탈(TSM4)은 제3 브리지 배선(BL3)과 중첩될 수 있다.

제1 내지 제4 터치 센서 메탈(TSM1~TSM4) 중에서, 제4 터치 센서 메탈(TSM4)은 제1 내지 제3 터치 센서 메탈(TSM1~TSM3)과 다르게 행 방향으로 연장되면서 배치된다.

제4 터치 센서 메탈(TSM4)은 제1 터치 센서 메탈(TSM1), 제2 터치 센서 메탈(TSM2) 및 제3 터치 센서 메탈(TSM3) 중 적어도 하나와 다른 층에 위치할 수 있다.

예를 들어, 제1 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1)과, 이보다 높은 층에 위치하는 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L2) 중에서, 제1 터치 센서 메탈(TSM1), 제2 터치 센서 메탈(TSM2) 및 제3 터치 센서 메탈(TSM3)은 제1 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1)이고, 제4 터치 센서 메탈(TSM4)은 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L2)일 수 있다.

다른 예를 들어, 제1 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1)과, 이보다 높은 층에 위치하는 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L2) 중에서, 제1 터치 센서 메탈(TSM1), 제2 터치 센서 메탈(TSM2) 및 제3 터치 센서 메탈(TSM3)은 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L2)이고, 제4 터치 센서 메탈(TSM4)은 제1 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1)일 수 있다.

제1 터치 전극(TE)을 구성하는 다수의 터치 센서 메탈은, 제1 전원 라인(VL1)과 중첩되거나 인접하게 배치되는 제1 터치 센서 메탈(TSM1)과, 제2 전원 라인(VL2)과 중첩되거나 인접하게 배치되는 제2 터치 센서 메탈(TSM2)과, 제3 전원 라인(VL3)과 중첩되거나 인접하게 배치되는 제3 터치 센서 메탈(TSM3) 중 하나 이상과, 제1 터치 센서 메탈(TSM1), 제2 터치 센서 메탈(TSM2) 및 제3 터치 센서 메탈(TSM3)과 전기적으로 연결되는 제4 터치 센서 메탈(TSM4) 등을 포함할 수 있다.

예를 들어, 제1 터치 센서 메탈(TSM1), 제3 터치 센서 메탈(TSM3) 및 제4 터치 센서 메탈(TSM4)은 메시 타입의 제1 터치 전극(TE1)을 구성하는 터치 센서 메탈들 중 일부일 수 있다. 그리고, 제2 터치 센서 메탈(TSM2)은 제1 터치 전극(TE1)과 다른 제2 터치 전극(TE2)을 구성하는 터치 센서 메탈들 중 일부일 수 있다. 제1 터치 센서 메탈(TSM1)은 제1 터치 라인(TL1)으로서 터치 회로(300)와 전기적으로 연결되고, 제2 터치 센서 메탈(TSM2)은 제1 터치 라인(TL1)과 다른 제2 터치 라인(TL2)으로서 터치 회로(300)와 전기적으로 연결될 수 있다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 제1 내지 제4 서브 픽셀(SP1~SP4)이 배치되는 영역에는, 하나 이상의 게이트 라인(SCL, SENL)이 행 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 하나 이상의 게이트 라인(GL)은 제1 터치 센서 메탈(TSM1) 및 제2 터치 센서 메탈(TSM2)과 교차하며, 제1 브리지 배선(BL1) 및 제2 브리지 배선(BL2)과 평행하게 배치될 수 있다.

하나 이상의 게이트 라인(SCL, SENL)은, 도 2의 스캔 트랜지스터(SCT)의 게이트 노드와 연결되는 스캔 신호 라인(SCL) 및 센스 트랜지스터(SENT)의 게이트 노드와 연결되는 센스 신호 라인(SENL)을 포함할 수 있으며, 스캔 신호 라인(SCL) 및 센스 신호 라인(SENL)이 통합된 하나의 게이트 라인(GL)일 수도 있다.

하부 발광 구조에 적합하도록, 제1 터치 센서 메탈(TSM1) 및 제2 터치 센서 메탈(TSM2)은, 기판(SUB)상에 위치하되, 제1 서브 픽셀(SP1) 및 제2 서브 픽셀(SP2) 각각에 포함된 트랜지스터(DRT, SCT, SENT)보다 아래에 위치할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 제1 터치 전극(TE1), 제1 터치 라인(TL1), 제2 터치 전극(TE2) 및 제2 터치 라인(TL2)을 나타낸 도면이다.

도 10을 참조하면, 제1 터치 전극(TE1)이 구성되는 영역에 배치되는 다수의 서브 픽셀(SP)이 제1 내지 제4 서브 픽셀(SP1~SP4)을 포함하고, 제2 터치 전극(TE2)이 구성되는 영역에 배치되는 다수의 서브 픽셀(SP)이 제5 내지 제8 서브 픽셀(SP5~SP8)을 포함할 수 있다.

제1 터치 라인(TL1)이 제1 터치 전극(TE1) 및 제2 터치 전극(TE1) 각각의 영역을 지나치면서 배치되고, 제2 터치 라인(TL2)이 제1 터치 전극(TE1) 및 제2 터치 전극(TE1) 각각의 영역을 지나치면서 배치될 수 있다.

제1 터치 전극(TE1) 및 제2 터치 전극(TE1) 각각은 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈들(TSM_L1, TSM_L2)이 메시 형태로 구성될 수 있다.

제1 터치 라인(TL1) 및 제2 터치 라인(TL2) 각각은 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2) 중 하나로 구성될 수 있다.

제1 터치 전극(TE1)과 제1 터치 라인(TL1)은 제1 라인 컨택홀(CNT_TL1)을 통해 연결되고, 제2 터치 전극(TE2)과 제2 터치 라인(TL2)은 제2 라인 컨택홀(CNT_TL2)을 통해 연결될 수 있다.

제1 터치 전극(TE1)을 구성하는 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈들(TSM_L1, TSM_L2) 중 제1 터치 센서 메탈(TSM1)이 제1 터치 라인(TL1)의 역할도 할 수 있다. 여기서, 제1 터치 센서 메탈(TSM1)은 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈들(TSM_L1, TSM_L2) 중 보다 아래 층에 위치하는 터치 센서 메탈(TSM_L1)일 수도 있고, 보다 위 층에 위치하는 터치 센서 메탈(TSM_L2)일 수도 있다.

제2 터치 전극(TE2)을 구성하는 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈들(TSM_L1, TSM_L2) 중 제2 터치 센서 메탈(TSM2)이 제2 터치 라인(TL2)의 역할도 할 수 있다. 여기서, 제2 터치 센서 메탈(TSM2)은 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈들(TSM_L1, TSM_L2) 중 보다 아래 층에 위치하는 터치 센서 메탈(TSM_L1)일 수도 있고, 보다 위 층에 위치하는 터치 센서 메탈(TSM_L2)일 수도 있다.

도 11은 도 10에서의 8개의 서브 픽셀(SP1~SP8)이 배치된 영역의 평면 구조를 나타낸 도면이다.

도 11을 참조하면, 제1 터치 전극(TE1)의 영역에 제1 내지 제4 서브 픽셀(SP1~SP4)이 배치될 수 있다. 즉, 제1 터치 전극(TE1)은 제1 내지 제4 서브 픽셀(SP1~SP4)과 중첩될 수 있다.

제1 서브 픽셀(SP1)은 제1 픽셀 전극(PE1)과 제1 회로 영역(CA1)을 포함할 수 있다. 제1 회로 영역(CA1)에는 3개의 트랜지스터(DRT, SCT, SENT) 및 1개의 캐패시터(Cst)가 형성될 수 있다.

제2 서브 픽셀(SP2)은 제2 픽셀 전극(PE2)과 제2 회로 영역(CA2)을 포함할 수 있다. 제2 회로 영역(CA2)에는 3개의 트랜지스터(DRT, SCT, SENT) 및 1개의 캐패시터(Cst)가 형성될 수 있다.

제3 서브 픽셀(SP3)은 제3 픽셀 전극(PE3)과 제3 회로 영역(CA3)을 포함할 수 있다. 제3 회로 영역(CA3)에는 3개의 트랜지스터(DRT, SCT, SENT) 및 1개의 캐패시터(Cst)가 형성될 수 있다.

제4 서브 픽셀(SP4)은 제4 픽셀 전극(PE4)과 제4 회로 영역(CA4)을 포함할 수 있다. 제4 회로 영역(CA4)에는 3개의 트랜지스터(DRT, SCT, SENT) 및 1개의 캐패시터(Cst)가 형성될 수 있다.

도 11을 참조하면, 제2 터치 전극(TE2)의 영역에 제5 내지 제8 서브 픽셀(SP5~SP8)이 배치될 수 있다.

제3 서브 픽셀(SP3), 제1 서브 픽셀(SP1), 제2 서브 픽셀(SP2) 및 제4 서브 픽셀(SP4)의 순서대로 배치될 수 있다.

제5 서브 픽셀(SP5)은 제5 픽셀 전극(PE5)과 제5 회로 영역(CA5)을 포함할 수 있다. 제5 회로 영역(CA5)에는 3개의 트랜지스터(DRT, SCT, SENT) 및 1개의 캐패시터(Cst)가 형성될 수 있다.

제6 서브 픽셀(SP6)은 제6 픽셀 전극(PE6)과 제6 회로 영역(CA6)을 포함할 수 있다. 제6 회로 영역(CA6)에는 3개의 트랜지스터(DRT, SCT, SENT) 및 1개의 캐패시터(Cst)가 형성될 수 있다.

제7 서브 픽셀(SP7)은 제7 픽셀 전극(PE7)과 제7 회로 영역(CA7)을 포함할 수 있다. 제7 회로 영역(CA3)에는 3개의 트랜지스터(DRT, SCT, SENT) 및 1개의 캐패시터(Cst)가 형성될 수 있다.

제8 서브 픽셀(SP8)은 제8 픽셀 전극(PE8)과 제8 회로 영역(CA8)을 포함할 수 있다. 제8 회로 영역(CA8)에는 3개의 트랜지스터(DRT, SCT, SENT) 및 1개의 캐패시터(Cst)가 형성될 수 있다.

제7 서브 픽셀(SP7), 제5 서브 픽셀(SP5), 제6 서브 픽셀(SP6) 및 제8 서브 픽셀(SP8)의 순서대로 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(110)은 제1 서브 픽셀(SP1)과 제3 서브 픽셀(SP3) 사이에 위치하며 컬럼 방향으로 연장되어 배치되는 제1 및 제3 데이터 라인(DL1, DL3)과, 제2 서브 픽셀(SP2)과 제4 서브 픽셀(SP4) 사이에 위치하며 컬럼 방향으로 연장되어 배치되는 제2 및 제4 데이터 라인(DL3, DL4)을 포함할 수 있다.

제3 데이터 라인(DL3)은 제3 서브 픽셀(SP3)으로 제3 데이터 전압(Vdata3)을 공급하고, 제1 데이터 라인(DL1)은 제1 서브 픽셀(SP1)으로 제1 데이터 전압(Vdata1)을 공급하고, 제2 데이터 라인(DL2)은 제2 서브 픽셀(SP2)로 제2 데이터 전압(Vdata2)을 공급하고, 제4 데이터 라인(DL4)은 제4 서브 픽셀(SP4)로 제4 데이터 전압(Vdata4)을 공급할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(110)은 제1 서브 픽셀(SP1)의 좌측에 위치하고 컬럼 방향으로 연장되는 제1 전원 라인(VL1)과, 제2 서브 픽셀(SP2)의 우측에 위치하고 컬럼 방향으로 연장되는 배치된 제2 전원 라인(VL2)과, 제1 서브 픽셀(SP1)과 제2 서브 픽셀(SP2) 사이에 위치하고 컬럼 방향으로 연장되는 제3 전원 라인(VL3)을 포함할 수 있다.

제1 전원 라인(VL1)은 제3 서브 픽셀(SP3) 및 제7 서브 픽셀(SP7)의 일측(좌측)에 위치할 수 있다.

제2 전원 라인(VL2)은 제4 서브 픽셀(SP4) 및 제8 서브 픽셀(SP8)의 타측(우측)에 위치할 수 있다.

제3 전원 라인(VL3)은 제1 서브 픽셀(SP1)과 제2 서브 픽셀(SP2) 사이에 위치하고, 제5 서브 픽셀(SP5)과 제6 서브 픽셀(SP6) 사이에 위치할 수 있다.

제1 전원 라인(VL1) 및 제2 전원 라인(VL2)은 구동 전압 라인(DLV)이고, 제3 전원 라인(VL3)은 기준 전압 라인(RVL)일 수 있다.

또는, 제1 전원 라인(VL1) 및 제2 전원 라인(VL2)은 기준 전압 라인(RVL)이고, 제3 전원 라인(VL3)은 구동 전압 라인(DLV)일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(110)은, 제1 전원 라인(VL1)에 연결된 제1 브리지 배선(BL1)과, 제2 전원 라인(VL2)에 연결된 제2 브리지 배선(BL2)과, 제3 전원 라인(VL3)과 전기적으로 연결되며 행 방향으로 연장되는 제3 브리지 배선(BL3)을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(110)은, 제1 전원 라인(VL1)과 중첩되거나 제1 전원 라인(VL1)과 인접하게 배치된 하나 이상의 제1 터치 센서 메탈(TSM1)과, 제2 전원 라인(VL2)과 중첩되거나 제2 전원 라인(VL2)과 인접하게 배치된 하나 이상의 제2 터치 센서 메탈(TSM2)과, 제3 전원 라인(VL3)과 중첩되거나 제3 전원 라인(VL3)과 인접하게 배치되는 하나 이상의 제3 터치 센서 메탈(TSM3)을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(100)은 제3 터치 센서 메탈(TSM3)과 전기적으로 연결되고 행 방향으로 연장되는 제4 터치 센서 메탈(TSM4)을 더 포함할 수 있다.

제1 내지 제3 터치 센서 메탈(TSM1, TSM2, TSM3) 각각은 컬럼 방향으로 연장되면서 배치되는 배선이다. 제4 터치 센서 메탈(TSM4)은 행 방향으로 연장되면서 배치되는 배선이다.

제1 터치 전극(TE1)의 영역에 배치되는 제4 터치 센서 메탈(TSM4)는 제1 터치 센서 메탈(TSM1)과 제1 라인 컨택홀(CNT_TL1)에서 연결될 수 있다.

제2 터치 전극(TE2)의 영역에 배치되는 제4 터치 센서 메탈(TSM4)는 제3 터치 센서 메탈(TSM3)과 제2 라인 컨택홀(CNT_TL2)에서 연결될 수 있다.

제1 터치 전극(TE1)의 영역에 배치되는 제3 터치 센서 메탈(TSM3) 및 제4 터치 센서 메탈(TSM4)은, 제1 터치 센서 메탈(TSM1)과 함께, 제1 터치 전극(TE1)을 구성한다. 그리고, 제1 터치 센서 메탈(TSM1)은 제1 터치 라인(TL1)의 역할을 한다.

제2 터치 전극(TE2)의 영역에 배치되는 제3 터치 센서 메탈(TSM3) 및 제4 터치 센서 메탈(TSM4)은, 제2 터치 센서 메탈(TSM2)과 함께, 제2 터치 전극(TE2)을 구성한다. 그리고, 제2 터치 센서 메탈(TSM2)은 제2 터치 라인(TL2)의 역할을 한다.

도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 제1 타입의 영상 데이터 신호(Vdata)일 때, 디스플레이-터치 크로스토크(DTX: Display-Touch Crosstalk, 이하 DTS라고 함) 현상을 나타낸 도면이고, 도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 제2 타입의 영상 데이터 신호(Vdata)일 때, DTX 현상을 나타낸 도면이다.

도 12를 참조하면, 다수의 터치 전극(TE) 중 임의의 제1 터치 전극(TE)에 전압 레벨이 변동되는 터치 구동 신호(TDS)가 인가될 때, 제1 터치 전극(TE)과 중첩되는 제1 서브 픽셀(SP)로 공급되는 영상 데이터 신호(Vdata)가 제1 전압 값(V1)을 갖는 영상 데이터 신호(Vdata)인 경우, 제1 서브 픽셀(SP) 내 픽셀 전극(PE)은 터치 구동 신호(TDS)의 진폭(ΔV_TDS)과 대응되는 제1 진폭(ΔV1_PE)으로 전압 레벨이 변동되는 제1 노이즈 신호가 유기될 수 있다.

위에서 언급한 제1 전압 값(V1)은 저 계조 표현을 위한 전압 범위에 속하는 전압 값일 수 있다. 예를 들어, 제1 전압 값(V1)은 블랙을 표현하기 위한 영(Zero) 계조(g0)에 해당하는 전압 값일 수 있다. 제1 전압 값(V1)을 갖는 영상 데이터 신호(Vdata)를 제1 타입의 영상 데이터 신호라고 한다.

도 13을 참조하면, 다수의 터치 전극(TE) 중 제1 터치 전극(TE)에 전압 레벨이 변동되는 터치 구동 신호(TDS)가 인가될 때, 제1 서브 픽셀(SP)로 공급되는 영상 데이터 신호(Vdata)가 제1 전압(V1) 값보다 높은 제2 전압 값(V2)을 갖는 영상 데이터 신호(Vdata)인 경우, 제1 서브 픽셀(SP) 내 픽셀 전극(PE)은 터치 구동 신호(TDS)의 진폭(ΔV_TDS)보다 작은 제2 진폭(V3_PE)으로 전압 레벨이 변동되는 제2 노이즈 신호가 유기될 수 있다.

위에서 언급한 제2 전압 값(V2)은 제1 전압 값(V1)보다 상대적으로 높은 전압 값으로서, 고 계조 표현을 위한 전압 범위에 속하는 전압 값일 수 있다. 예를 들어, 제2 전압 값(V2)은 화이트를 표현하기 위한 255 계조(g255)에 해당하는 전압 값일 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않고, 제1 전압 값(V1)과 제2 전압 값(V2)은 상대적으로 차이가 나는 전압 값들이면 된다. 제2 전압 값(V2)을 갖는 영상 데이터 신호(Vdata)를 제2 타입의 영상 데이터 신호라고 한다.

도 12를 참조하면, 예를 들어, 제1 전압 값(V1)이 블랙 표현을 위한 전압 값일 때, 제1 전압 값(V1)을 갖는 영상 데이터 신호(Vdata)가 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)에 인가되면, 구동 트랜지스터(DRT)는 턴-오프 상태일 수 있다. 이때, 제1 서브 픽셀(SP) 내 발광 소자(ED)의 픽셀 전극(PE)은 전기적으로 거의 플로팅(Floating) 상태일 수 있다.

따라서, 소정의 진폭(ΔV_TDS)으로 전압 레벨이 변동되는 터치 구동 신호(TDS)가 제1 서브 픽셀(SP1)과 중첩되는 제1 터치 전극(TE)에 인가되는 경우, 제1 터치 전극(TE)에서의 전압 변동이 픽셀 전극(PE)으로 거의 그대로 전달될 수 있다. 즉, 제1 서브 픽셀(SP) 내 픽셀 전극(PE)은 터치 구동 신호(TDS)의 진폭(ΔV_TDS)과 대응되는 제1 진폭(ΔV1_PE)으로 전압 레벨이 변동되는 제1 노이즈 신호가 유기될 수 있다.

이에 따르면, 제1 터치 전극(TE)과 픽셀 전극(PE) 간의 전압 차이(ΔV)가 영(Zero)이거나 거의 없거나 일정하다. 이로 인해서, 제1 터치 전극(TE1)에서 픽셀 전극(PE)으로 전류(Idtx)가 흐르지 않거나 약간의 전류(Idtx)만이 흐르게 된다. 즉, 제1 터치 전극(TE1)과 픽셀 전극(PE) 사이에 형성되는 크로스토크 커플링 캐패시터(Cdtx)로 전하(Charge)가 이동하지 않거나 약간의 전하만 이동할 수 있다.

도 13을 참조하면, 예를 들어, 제2 전압 값(V2)이 화이트 표현을 위한 전압 값일 때, 제2 전압 값(V2)을 갖는 영상 데이터 신호(Vdata)가 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)에 인가되면, 구동 트랜지스터(DRT)는 완전한 턴-온 상태일 수 있다. 이때, 제1 서브 픽셀(SP) 내 발광 소자(ED)의 픽셀 전극(PE)은 발광 소자(ED)의 공통 전극(CE)과 제1 커플링 캐패시터(Ced)를 형성하고, 구동 트랜지스터(DRT)의 제3 노드(N3)와도 제2 커플링 캐패시터(Cdrt)를 형성할 수 있다.

따라서, 소정의 진폭(ΔV_TDS)으로 전압 레벨이 변동되는 터치 구동 신호(TDS)가 제1 서브 픽셀(SP1)과 중첩되는 제1 터치 전극(TE)에 인가되는 경우, 제1 터치 전극(TE)에서의 전압 변동은, 픽셀 전극(PE)에서의 제1 커플링 캐패시터(Ced) 및 제2 커플링 캐패시터(Cdrt)로 인해서, 픽셀 전극(PE)의 전압 변동을 발생시키지 못하거나 제한적으로 미세한 정도로만 발생할 수 있다. 즉, 제1 서브 픽셀(SP) 내 픽셀 전극(PE)은 터치 구동 신호(TDS)의 진폭(ΔV_TDS)보다 작은 제2 진폭(ΔV2_PE)으로 전압 레벨이 변동되는 제2 노이즈 신호가 유기될 수 있다.

이에 따르면, 제1 터치 전극(TE)과 픽셀 전극(PE) 간의 전압 차이(ΔV)가 크게 발생할 수 있다. 이로 인해서, 제1 터치 전극(TE1)에서 픽셀 전극(PE)으로 꽤 큰 전류(Idtx)가 흐르게 된다. 즉, 제1 터치 전극(TE1)과 픽셀 전극(PE) 사이에 형성되는 크로스토크 커플링 캐패시터(Cdtx)로 상대적으로 많은 전하(Charge)가 이동이 발생할 수 있다.

전술한 바에 따르면, 디스플레이를 위한 영상 데이터 신호(Vdata)의 크기에 따라서, 터치 구동 시, 크로스토크 캐패시터(Cdtx)로 이동하는 전하 량의 차이가 발생할 수 있다. 이러한 이동 전하 량의 차이는 제1 터치 전극(TE)에서의 터치 센싱을 위한 캐패시턴스의 원치 않는 편차를 유발할 수 있다. 이에 따라, 터치 감도가 저하되거나 터치 센싱 오류가 발생할 수 있다.

이에, 본 발명의 실시예들은 디스플레이를 위한 영상 데이터 신호(Vdata)의 크기 차이(전압 값 차이)에 따른 DTX 편차로 인하여 발생되는 터치 감도 저하 또는 터치 센싱 오류를 방지할 수 있는 "DTX 보상 방안"을 제시한다. 아래에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 DTX 보상 방안을 상세하게 설명한다.

도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 DTX 보상을 위한 시스템을 나타낸 도면이다. 도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 DTX 보상 방안을 설명하기 위한 다이어그램이다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)과 연결된 다수의 서브 픽셀(SP)을 포함하고, 다수의 서브 픽셀(SP) 각각은 발광 소자(ED) 및 구동 트랜지스터(DRT)를 포함하고, 다수의 터치 전극(TE)을 포함하는 표시 패널(110)과, 영상 데이터 신호(Vdata)를 데이터 라인(DL)으로 출력하는 데이터 구동 회로(120)와, 다수의 터치 전극(TE) 중 적어도 하나를 센싱하여 센싱 데이터(SEN_DATA)를 생성하고, 센싱 데이터(SEN_DATA)를 출력하는 터치 구동 회로(310) 등을 포함할 수 있다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, DTX 보상을 위하여, 영상 데이터 신호(Vdata)에 따라 센싱 데이터(SEN_DATA)가 변경된 보상 센싱 데이터(COMP_SEN_DATA)에 근거하여, 터치 좌표를 산출하는 터치 컨트롤러(320) 등을 포함할 수 있다.

DTX 보상은 디스플레이를 위한 영상 데이터 신호(Vdata)의 크기 차이(전압 값 차이)에 따른 DTX 편차로 인하여 발생되는 터치 감도 저하 또는 터치 센싱 오류를 방지할 수 있는 방법을 의미하며, 센싱 데이터(SEN_DATA)를 보상 센싱 데이터(COMP_SEN_DATA)로 변경하는 것을 의미할 수 있다.

이러한 DTX 보상은, 터치 컨트롤러(320)가 센싱 데이터(SEN_DATA)로부터 변경된 보상 센싱 데이터(COMP_SEN_DATA)를 이용하여 터치 좌표를 산출함으로써, 실현된다.

DTX 보상에 따라, 영상 데이터 신호(Vdata)의 전압 값(크기)에 따라, 보상 센싱 데이터(COMP_SEN_DATA)와 센싱 데이터(SEN_DATA) 간의 차이에 해당하는 터치 센싱 보상값이 달라질 수 있다.

영상 데이터 신호(Vdata)의 전압 값이 제1 전압 값(V1)인 경우, 터치 센싱 보상값은 제1 터치 센싱 보상값을 가질 수 있다.

영상 데이터 신호(Vdata)의 전압 값이 제1 전압 값(V1)과 다른 제2 전압 값(V2)인 경우, 터치 센싱 보상값은 제1 터치 센싱 보상값과 다른 제2 터치 센싱 보상값을 가질 수 있다.

위에서 언급한 제2 전압 값(V2)은 제1 전압 값(V1)보다 상대적으로 높은 계조 전압 값일 수 있다. 그리고, 제2 터치 센싱 보상값은 제1 터치 센싱 보상값보다 큰 값일 수 있다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, DTX 보상을 위하여, 영상 데이터 신호(Vdata)에 대응되는 크로스토크 값을 추출하거나 산출하여 결정하고, 결정된 크로스토크 값에 근거하여, 터치 구동 회로(310)에서 출력되는 센싱 데이터(SEN_DATA)에 대한 터치 센싱 보상값을 결정하는 크로스토크 보상부(1400)를 더 포함할 수 있다.

크로스토크 보상부(1400)는, 터치 센싱 보상값을 결정한 이후, 결정된 터치 센싱 보상값을 이용하여 터치 구동 회로(310)가 제공한 센싱 데이터(SEN_DATA)를 변경하여, 보상 센싱 데이터(COMP_SEN_DATA)를 생성하고, 생성된 보상 센싱 데이터(COMP_SEN_DATA)를 터치 컨트롤러(320)로 제공할 수 있다.

크로스토크 보상부(1400)는 터치 컨트롤러(320)의 외부에 존재하는 별도의 회로이거나, 터치 컨트롤러(320)의 내부에 존재하는 회로일 수도 있다

경우에 따라서는, 크로스토크 보상부(1400)는 터치 구동 회로(310)의 내부에 포함되는 구성일 수도 있다. 또는, 크로스토크 보상부(1400)는 디스플레이 컨트롤러(140)에 포함되는 구성일 수도 있다.

크로스토크 보상부(1400)는 센싱 데이터(SEN_DATA)의 보상 기능을 실시간으로 수행할 수 있다. 이를 위해, 크로스토크 보상부(1400)는 영상 데이터 신호(Vdata)를 실시간으로 분석하는 기능이 필요할 수 있다.

크로스토크 보상부(1400)는 데이터 구동 회로(120)로부터 영상 데이터 신호(Vdata)를 제공 받아서 디스플레이를 위한 영상 데이터를 실시간으로 분석할 수 도 있고, 디스플레이 컨트롤러(140)로부터 디지털 형태의 영상 데이터를 제공 받아서 디스플레이를 위한 영상 데이터를 실시간으로 분석할 수도 있다.

또는, 크로스토크 보상부(1400)는 외부의 호스트 시스템(150)으로부터 프레임 데이터를 제공받아 디스플레이를 위한 영상 데이터를 실시간으로 분석할 수도 있다.

도 14를 참조하면, 도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, DTX 보상을 위하여, 크로스토크 데이터를 미리 저장하고 있는 룩업 테이블(LUT)을 메모리에 저장하고 있을 수 있다.

크로스토크 보상부(1400)는 룩업 테이블(LUT)에 저장된 크로스토크 데이터를 참조하여, 영상 데이터 신호(Vdata)에 대응되는 크로스토크 값을 결정할 수 있다.

예를 들어, 크로스토크 보상부(1400)는 룩업 테이블(LUT)에 저장된 크로스토크 데이터로부터 영상 데이터 신호(Vdata)에 대응되는 크로스토크 값을 추출할 수 있다.

다른 예를 들어, 크로스토크 보상부(1400)는 룩업 테이블(LUT)에 저장된 크로스토크 데이터를 이용하여, 영상 데이터 신호(Vdata)에 대응되는 크로스토크 값을 산출할 수 있다.

크로스토크 보상부(1400)는 현재의 영상 데이터 신호(Vdata)에 대응되는 크로스토크 값을 룩업 테이블(LUT)로부터 추출함으로써, 현재의 영상 데이터 신호(Vdata)에 대응되는 크로스토크 값을 결정할 수 있다.

또는, 크로스토크 보상부(1400)는 룩업 테이블(LUT)에 저장된 크로스토크 데이터를 이용하여 정해진 산출 방식에 따라 현재의 영상 데이터 신호(Vdata)에 대응되는 크로스토크 값을 산출함으로써, 현재의 영상 데이터 신호(Vdata)에 대응되는 크로스토크 값을 결정할 수 있다.

크로스토크 보상부(1400)는 결정된 크로스토크 값에 대응되는 터치 센싱 보상값(센싱 데이터(SEN_DATA)의 변경 량)을 결정할 수 있다.

한편, 크로스토크 보상부(1400)는, 현재의 영상 데이터 신호(Vdata) 그 자체뿐만 아니라, 영상 데이터 신호(Vdata)가 공급될 서브 픽셀(SP)을 더 고려하여, 크로스토크 값을 추출 방식 또는 산출 방식에 따라 결정할 수 있다. 즉, 크로스토크 보상부(1400)는, 룩업 테이블(LUT)에 저장된 크로스토크 데이터를 참조하여, 영상 데이터 신호(Vdata)와 대응되고 영상 데이터 신호(Vdata)가 공급될 서브 픽셀(SP)과 대응되는 크로스토크 값을 추출 방식 또는 산출 방식에 따라 결정할 수 있다.

룩업 테이블(LUT)에 저장된 크로스토크 데이터는, 영상 데이터 신호(Vdata)에 따라 발생되는 DTX의 크기에 대한 정보를 포함할 수 있다.

룩업 테이블(LUT)에 저장된 크로스토크 데이터는, 도 12 및 도 13을 참조하여 설명한 영상 데이터 신호(Vdata)의 크기(전압 값)에 따라 달라지는 DTX 크기 정보를 포함할 수 있다. 여기서, DTX 크기는 터치 전극(TE)과 픽셀 전극(PE) 간이 전하 이동 량을 의미할 수 있다. 여기서, 전하 이동은 터치 전극(TE)에서의 캐패시턴스 기반의 터치 감지를 부정확하게 하거나 어렵게 하는 것이다. 가령, 1개의 터치 전극(TE)의 DTX 크기는 1개의 터치 전극(TE)이 디스플레이 구동(영상 데이터)에 의해 영향을 받게 되는 노이즈 크기를 의미할 수 있다.

한편, DTX 보상은 디스플레이를 위한 영상 데이터 신호(Vdata)의 크기 차이(전압 값 차이)에 따른 DTX 편차로 인하여 발생되는 터치 감도 저하 또는 터치 센싱 오류를 방지할 수 있는 방법을 의미하며, 센싱 데이터(SEN_DATA)를 보상 센싱 데이터(COMP_SEN_DATA)로 변경하는 것을 의미할 수 있다.

도 15를 참조하면, DTX 보상은, 터치 전극(TE)과 관련한 DTX 보상과, 터치 라인(TL)과 관련한 DTX 보상을 포함할 수 있다.

따라서, 룩업 테이블(LUT)에 저장된 크로스토크 데이터는, 터치 전극(TE)에 대한 크로스토크 데이터와 터치 전극(TE)과 전기적으로 연결된 터치 라인(TL)에 대한 크로스토크 데이터를 포함할 수 있다. 즉, 룩업 테이블(LUT)에 저장된 크로스토크 데이터에 포함되는 DTX 크기는, 터치 전극(TE)과 관련한 DTX 크기와, 터치 라인(TL)과 관련한 DTX 크기를 포함할 수 있다.

룩업 테이블(LUT)에 저장된 크로스토크 데이터를 참조하여 크로스토크 값이 추출 방식 또는 산출 방식에 따라 결정된 이후, 크로스토크 값에 기초하여 결정되는 터치 센싱 보상값(센싱 데이터(SEN_DATA)의 변경 량)은, 터치 전극(TE)과 관련한 DTX 보상 값과, 터치 라인(TL)과 관련한 DTX 보상 값을 포함할 수 있다.

다수의 터치 전극(TE) 각각은 둘 이상의 서브 픽셀(SP)의 영역과 중첩되고, 둘 이상의 서브 픽셀(SP)은 서로 다른 색상의 빛을 발광하고 영상 데이터 신호(Vdata)가 공급될 서브 픽셀(SP)을 포함할 수 있다.

룩업 테이블(LUT)에 저장된 크로스토크 데이터는 각 색상 별로 서브 픽셀(SP)에 대한 크로스토크 데이터를 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 DTX 보상을 위하여, 디스플레이를 위한 영상 데이터의 크기에 따라 발생하는 DTX 크기를 미리 측정하여 룩업 테이블(LUT)을 구성해 둔다. 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 미리 구성해 둔 룩업 테이블(LUT)을 이용하여, 터치 전극(TE)과 터치 라인(TL)에 의한 DTX 크기를 실시간으로 산출하고, 실시간으로 산출된 DTX 크기를 이용하여 터치 센싱을 통해 얻어진 센싱 데이터(SEN_DATA)를 보상함으로써, 터치 감도 저하 및 터치 센싱 오류를 방지할 수 있다.

먼저, 본 발명의 실시예들에 따른 DTX 보상 중 터치 전극(TE)과 관련한 DTX 보상에 대하여 도 16 내지 도 18을 참조하여, 설명한다.

도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 DTX 보상 시, 터치 전극(TE)에 의해 유발되는 DTX를 보상하는 방안과, 이를 위하여, 색상 별 서브 픽셀(SP)에 대한 가중치를 도출하는 방법을 설명하기 위한 다이어그램이고, 도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 DTX 보상 시, 터치 전극(TE)에 의해 유발되는 DTX를 보상하기 위한 DTX 커브(Curve)를 나타낸 도면이고, 도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 DTX 보상 시, 터치 전극(TE)에 의해 유발되는 DTX를 보상하기 위하여, 적색 빛을 발광하는 서브 픽셀(SP)에 대한 룩업 테이블(LUT)을 생성하는 방법을 설명하기 위한 다이어그램이다.

도 16을 참조하면, 서브 픽셀들(SP) 간의 사이즈 차이와, 서브 픽셀들(SP) 각각의 픽셀 전극(PE)과 터치 전극(TE) 간의 크로스토크 커플링 캐패시터(Cdtx)의 크기 차이로 인해, 동일한 영상 데이터에 대한 각 서브 픽셀(SP) 별 DTX 크기는 다를 수 있다.

따라서, 각 서브 픽셀(SP) 별 DTX 크기 비율이 계조(Gray) 별로 일정할 때, 터치 전극(TE)에 대한 1개의 룩업 테이블(LUT)이 필요할 수 있다. 1개의 룩업 테이블(LUT)에 포함되는 크로스토크 데이터는, 각 서브 픽셀(SP) 별 가중치(Weight)가 적용된 값일 수 있다.

다수의 서브 픽셀(SP)은 적색 빛을 발광하는 적색 서브 픽셀(R), 흰색 빛을 발광하는 흰색 서브 픽셀(W), 청색 빛을 발광하는 청색 서브 픽셀(B) 및 녹색 빛을 발광하는 녹색 서브 픽셀(G)을 포함할 수 있다.

그리고, 적색 서브 픽셀(R), 흰색 서브 픽셀(W), 청색 서브 픽셀(B) 및 녹색 서브 픽셀(G)을 포함하여 1개의 픽셀(RWBG)이라고 한다.

적색 서브 픽셀(R)에 대한 가중치는 Wr로 설정되고, 흰색 서브 픽셀(W)에 대한 가중치는 Ww로 설정되고, 청색 서브 픽셀(B)에 대한 가중치는 Wb로 설정되고, 녹색 서브 픽셀(G)에 대한 가중치는 Wg로 설정될 수 있다.

이때, 적색 서브 픽셀(R), 흰색 서브 픽셀(W), 청색 서브 픽셀(B) 및 녹색 서브 픽셀(G)에 대한 가중치들(Wr, Ww, Wb, Wg)는 적색 서브 픽셀(R), 흰색 서브 픽셀(W), 청색 서브 픽셀(B) 및 녹색 서브 픽셀(G) 각각에 대한 사이즈와 중첩되는 터치 전극(TE) 간의 크로스토크 커플링 캐패시터(Cdtx)의 크기(캐패시턴스)에 따라 설정된 값일 수 있다.

도 16을 참조하면, 적색 서브 픽셀(R)에 대한 가중치는 Wr로 설정되고, 흰색 서브 픽셀(W)에 대한 가중치는 Ww로 설정되고, 청색 서브 픽셀(B)에 대한 가중치는 Wb로 설정되고, 녹색 서브 픽셀(G)에 대한 가중치는 Wg로 설정된 경우, 1개의 터치 전극(TE)의 DTX 크기인 DTX(TE)는, 아래 수학식 1과 같다. 여기서, 1개의 터치 전극(TE)의 DTX 크기인 DTX(TE)는, 1개의 터치 전극(TE)이 디스플레이 영상 데이터에 의해 영향을 받게 되는 노이즈 크기를 의미할 수 있다.

1개의 터치 전극(TE)의 DTX 크기인 DTX(TE)는 적색 서브 픽셀(R)에 대한 DTX 크기(DTX(R)), 흰색 서브 픽셀(W)에 대한 DTX 크기(DTX(W)), 청색 서브 픽셀(B)에 대한 DTX 크기(DTX(B)) 및 녹색 서브 픽셀(G)에 대한 DTX 크기(DTX(G))의 평균 값(Mean)이다.

하기 수학식 2와 같이, 적색 서브 픽셀(R)에 대한 DTX 크기(DTX(R))는 픽셀(RWBG)의 DTX 크기(DTX(RWBG))에 해당 가중치(Wr)을 곱한 값이고, 흰색 서브 픽셀(W)에 대한 DTX 크기(DTX(W))는 픽셀(RWBG)의 DTX 크기(DTX(RWBG))에 해당 가중치(Ww)을 곱한 값이고, 청색 서브 픽셀(B)에 대한 DTX 크기(DTX(B))는 픽셀(RWBG)의 DTX 크기(DTX(RWBG))에 해당 가중치(Wb)을 곱한 값이고, 녹색 서브 픽셀(G)에 대한 DTX 크기는 픽셀(RWBG)의 DTX 크기(DTX(RWBG))에 해당 가중치(Wg)을 곱한 값이다.

도 17을 참조하면, 픽셀(RWBG)의 DTX 크기(DTX(RWBG))를 계조(g0~g255)에 대하여 나타낸 DTX 커브는, 적색 서브 픽셀(R)의 DTX 크기(DTX(R))를 계조(g0~g255)에 대하여 나타낸 DTX 커브와, 흰색 서브 픽셀(W)의 DTX 크기(DTX(W))를 계조(g0~g255)에 대하여 나타낸 DTX 커브와, 청색 서브 픽셀(B)의 DTX 크기(DTX(B))를 계조(g0~g255)에 대하여 나타낸 DTX 커브와, 녹색 서브 픽셀(G)의 DTX 크기(DTX(G))를 계조(g0~g255)에 대하여 나타낸 DTX 커브로부터 정해질 수 있다.

4가지 색상의 서브 픽셀들(R, W, B, G) 중에서, 흰색 서브 픽셀(W)의 DTX 크기(DTX(W))가 가장 크고, 청색 서브 픽셀(B)의 DTX 크기(DTX(B))가 그 다음으로 크고, 적색 서브 픽셀(R)의 DTX 크기(DTX(R)가 또 그 다음으로 크고, 흰색 서브 픽셀(W)의 DTX 크기(DTX(W))가 가장 작을 수 있다.

그리고, 픽셀(RWBG)의 DTX 크기(DTX(RWBG))는 흰색 서브 픽셀(W)의 DTX 크기(DTX(W)), 청색 서브 픽셀(B)의 DTX 크기(DTX(B)), 적색 서브 픽셀(R)의 DTX 크기(DTX(R) 및 흰색 서브 픽셀(W)의 DTX 크기(DTX(W))에 가중치들(Wr, Ww, Wb, Wg)를 적용하여 합산 값이다.

1개의 터치 전극(TE)의 DTX 크기인 DTX(TE)에 가중치들(Wr, Ww, Wb, Wg)이 적용된 적색 서브 픽셀(R), 흰색 서브 픽셀(W), 청색 서브 픽셀(B) 및 녹색 서브 픽셀(G)에 대한 DTX 크기를 적용하게 되면, 아래 수학식 3과 같이, 픽셀(RWBG)의 DTX 크기(DTX(RWBG))과 가중치 합산 값(Wr+Ww+Wb+Wg)으로부터 구해질 수 있다.

각 서브 픽셀(SP) 별로 DTX 크기 비율이 계조(Gray)별로 일정하지 않을 때, 적색 서브 픽셀(R), 흰색 서브 픽셀(W), 청색 서브 픽셀(B) 및 녹색 서브 픽셀(G) 각각에 대한 룩업 테이블(LUT)이 필요할 수 있다. 즉, 4개의 룩업 테이블(LUT)가 필요할 수 있다.

적색 서브 픽셀(R), 흰색 서브 픽셀(W), 청색 서브 픽셀(B) 및 녹색 서브 픽셀(G) 각각에 대한 룩업 테이블(LUT)는, 적색 서브 픽셀(R), 흰색 서브 픽셀(W), 청색 서브 픽셀(B) 및 녹색 서브 픽셀(G) 각각에 DTX 크기 정보(크로스토크 데이터)를 포함할 수 있다.

도 18은 적색 서브 픽셀(R), 흰색 서브 픽셀(W), 청색 서브 픽셀(B) 및 녹색 서브 픽셀(G) 각각에 대한 룩업 테이블(LUT) 중에서, 적색 서브 픽셀(R)에 대한 룩업 테이블(LUT)을 생성하는 과정을 나타낸 도면이다.

도 18을 참조하면, 하나의 터치 전극(TE)이 M개의 행과 N개의 열로 배열된 서브 픽셀들(SP)과 중첩될 수 있다. 하나의 터치 전극(TE)에 중첩되는 적색 서브 픽셀(R), 흰색 서브 픽셀(W), 청색 서브 픽셀(B) 및 녹색 서브 픽셀(G) 각각으로 영상 데이터가 동시에 입력되고, 가중치 비율(Wr:Ww:Wb:Wg)이 산출될 수 있다. 터치 구동 회로(310)에서 생성된 센싱 데이터(SEN_DATA)와 산출된 가중치 비율(Wr:Ww:Wb:Wg)에 기초하여, 룩업 테이블(LUT)이 얻어질 수 있다.

도 18을 참조하면, 예를 들어, 적색 서브 픽셀(R)에는 255 계조(g255)에 해당하는 영상 데이터가 공급되고, 흰색 서브 픽셀(W), 청색 서브 픽셀(B) 및 녹색 서브 픽셀(G)에는 영 계조(g0)에 해당하는 영상 데이터가 공급되고, 터치 구동 회로(310)에서 생성된 센싱 데이터(SEN_DATA)와 산출된 가중치 비율(Wr:Ww:Wb:Wg)에 기초하여, 터치 구동 회로(310)에서 생성된 센싱 데이터(SEN_DATA)와 산출된 가중치 비율(Wr:Ww:Wb:Wg)에 기초하여, 적색 서브 픽셀(R)과 관련한 DTX 크기를 산출하여, 이를 포함하는 적색 서브 픽셀(R)에 대한 룩업 테이블(LUT)을 얻을 수 있다.

터치 구동 회로(310)에서 생성된 센싱 데이터(SEN_DATA)는 적색 서브 픽셀(SP)의 영향을 크게 받은 센싱 데이터일 수 있다.

전술한 바와 같이, 적색 서브 픽셀(R)에 대한 룩업 테이블(R)이 마련된 이후, 크로스토크 보상부(1400)는 터치 구동 회로(310)로부터 얻어진 센싱 데이터(SEN_DATA)를 적색 서브 픽셀(S)에 대한 룩업 테이블(LUT)을 이용하여 변경하여, 보상 센싱 데이터(COMP_SEN_DATA)를 생성하여, 터치 컨트롤러(320)를 제공할 수 있다.

룩업 테이블(LUT)가 1개의 터치 전극(TE)에 관한 것인 경우, 크로스토크 보상부(1400)는, 1개의 터치 전극(TE)과 중첩되는 모든 적색 서브 픽셀(R)에 대한 평균 DTX 크기(Mean[DTX(R)])를 구하는 평균값 처리를 수행할 수 있다.

크로스토크 보상부(1400)는, M개의 서브 픽셀 행 각각에 대하여 N개의 서브 픽셀(SP)에 대한 DTX 값을 각각 저장하여 모두 합한 이후, 1개의 터치 전극(TE)과 중첩되는 서브 픽셀들(SP)의 개수인 N*M으로 나눔으로써, 평균 DTX 크기(Mean[DTX(R)])를 도출할 수 있다.

도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 DTX 보상 시, 터치 라인(TL)에 의해 유발되는 DTX를 보상하기 방안을 설명하기 위한 다이어그램이고, 도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 DTX 보상 시, 터치 라인(TL)에 의해 유발되는 DTX를 보상하기 위하여, 적색 서브 픽셀(R)에 대한 룩업 테이블(LUT)을 생성하는 방법을 설명하기 위한 다이어그램이다.

도 8 내지 도 10의 예시에서 제3 서브 픽셀(SP)이 적색 서브 픽셀(R)이고, 제4 서브 픽셀(SP4)이 녹색 서브 픽셀(G)인 경우, 도 19에 도시된 적색 서브 픽셀들(G1~Gn)과 적색 서브 픽셀(R1~Rn) 사이에 제1 전원 라인(VL1)이 배치되고, 제1 전원 라인(VL1)과 중첩되거나 인접한 하나 이상의 터치 라인(TL)이 배치될 수 있다.

도 19의 예시는, 3개의 터치 라인(TL1, TL2, TL3)이 제1 전원 라인(VL1)과 중첩되거나 인접하게 배치된 경우이다.

도 19 및 도 20을 참조하면, 크로스토크 보상부(1400)는, 3개의 터치 라인(TL1, TL2, TL3) 별로 인접 서브 픽셀(녹색 서브 픽셀 또는 적색 서브 픽셀)의 영향에 의한 DTX 크기에 관한 룩업 테이블(LUT)을 생성해 두고, 이를 참조하여, 영상 데이터에 대한 센싱 데이터가 DTX 영향을 받는 것을 보장해줄 수 있다.

도 19를 참조하면, 녹색 서브 픽셀들(G1~Gn)의 영향에 의한 제1 터치 라인(TL1)과 관련한 DTX 크기 정보와, 적색 서브 픽셀들(R1~Rn)의 영향에 의한 제3 터치 라인(TL3)과 관련한 DTX 크기 정보는, 동일한 제1 DTX 커브(DTX_A)에 의해 정의될 수 있다.

이에 비해, 녹색 서브 픽셀들(G1~Gn) 및 적색 서브 픽셀들(R1~Rn) 모두의 영향에 의한 제2 터치 라인(TL2)에 관한 DTX 크기 정보는 제1 DTX 커브(DTX_A)와 다른 제2 DTX 커브(DTX_B)에 의해 정의될 수 있다.

도 19 및 도 20을 참조하면, 크로스토크 보상부(1400)는, 제1 터치 라인(TL1)과 바로 인접한 녹색 서브 픽셀들(G1~Gn) 각각의 디스플레이 구동(영상 데이터)에 의해 제1 터치 라인(TL1)이 받게 되는 DTX 크기들(DTX_A(G1)~DTX_A(Gn))에 대한 평균 처리를 통해서, 아래 수학식 4와 같이, 제1 터치 라인(TL1)과 관련된 DTX 크기 정보(DTX(TL1))를 최종 산출할 수 있다.

이에 따라, 제1 터치 라인(TL1)과 관련된 DTX 크기 정보를 포함하는 룩업 테이블(LUT)은, 제1 터치 라인(TL1)과 바로 인접한 녹색 서브 픽셀들(G1~Gn)의 디스플레이 구동 (영상 데이터)에 의해 제1 터치 라인(TL1)이 받게 되는 DTX 크기 정보를 포함할 수 있다.

도 19 및 도 20을 참조하면, 크로스토크 보상부(1400)는, 제3 터치 라인(TL3)과 바로 인접한 적색 서브 픽셀들(R1~Rn) 각각의 디스플레이 구동 (영상 데이터)에 의해 제3 터치 라인(TL3)이 받게 되는 DTX 크기들(DTX_A(R1)~DTX_A(Rn))에 대한 평균 처리를 통해서, 아래 수학식 5와 같이, 제3 터치 라인(TL3)과 관련된 DTX 크기 정보(DTX(TL3))를 최종 산출할 수 있다.

이에 따라, 제3 터치 라인(TL3)과 관련된 룩업 테이블(LUT)은, 제3 터치 라인(TL3)과 바로 인접한 적색 서브 픽셀들(R1~Rn)의 디스플레이 구동 (영상 데이터)에 의해 제3 터치 라인(TL3)이 받게 되는 DTX 크기 정보를 포함할 수 있다.

도 19 및 도 20을 참조하면, 제2 터치 라인(TL2)은 제1 터치 라인(TL1)과 제3 터치 라인(TL3) 사이에 위치하기 때문에, 녹색 서브 픽셀들(G1~Gn)과 적색 서브 픽셀들(R1~Rn)의 영향을 모두 받을 수 있다.

도 19 및 도 20을 참조하면, 크로스토크 보상부(1400)는, 제2 터치 라인(TL2)과 인접한 녹색 서브 픽셀들(G1~Gn) 및 적색 서브 픽셀들(R1~Rn)의 디스플레이 구동(영상 데이터)에 의해 제2 터치 라인(TL2)이 받게 되는 DTX 크기들(DTX_B(R1 & G1) ~ DTX_B(Rn & Gn))에 대한 평균 처리를 통해서, 아래 수학식 6와 같이, 제2 터치 라인(TL2)과 관련된 DTX 크기 정보(DTX(TL2))를 최종 산출할 수 있다.

따라서, 제2 터치 라인(TL2)과 관련된 TDX 크기 정보를 포함하는 룩업 테이블(LUT)은, 제1 터치 라인(TL1)과 관련한 DTX 크기 정보(녹색 서브 픽셀들(G1~Gn)의 디스플레이 구동 (영상 데이터)에 의해 제1 터치 라인(TL1)이 받게 되는 DTX 크기 정보)와 제3 터치 라인(TL3)에 관한 DTX 크기 정보를 일정 비율로 반영하여 산출된 DTX 크기 정보(적색 서브 픽셀들(R1~Rn)의 디스플레이 구동 (영상 데이터)에 의해 제3 터치 라인(TL3)이 받게 되는 DTX 크기 정보)를 포함할 수 있다.

이와 같이, 제2 터치 라인(TL2)과 관련된 TDX 크기 정보가 제1 터치 라인(TL1)과 관련한 DTX 크기 정보와 제3 터치 라인(TL3)에 관한 DTX 크기 정보로부터 산출될 수 있으므로, 룩업 테이블(LUT)을 저장하는 메모리의 용량을 1/3만큼 줄일 수 있다.

크로스토크 보상부(1400)의 평균 처리는 터치 센싱 시점까지 터치 전극 단위로 도출된 TDX 값을 적용할 수 있다. 왜냐하면, 영상 데이터가 실시간으로 바뀌기 때문에, 터치 전극들(TE)과 터치 라인들(TL)이 받게 되는 TDX 영향도 터치 전극 단위로 업데이트 되어야 하기 때문이다.

한편, 전술한 본 발명의 실시예들에 따른 DTX 보상 기능을 갖는 터치 표시 장치(100)는, 도 4와 같이 하부 발광(Bottom Emission) 타입의 디스플레이일 수 있다. 이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2)로 구성될 수 있는 다수의 터치 전극(TE)은 발광 소자(ED)보다 아래에 위치할 수 있다.

한편, 전술한 본 발명의 실시예들에 따른 DTX 보상 기능을 갖는 터치 표시 장치(100)는, 상부 발광(Top Emission) 타입의 디스플레이일 수도 있다. 이 경우에 대하여, 도 21을 참조하여 설명한다.

도 21은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)가 상부 발광 디스플레이인 경우, 터치 센서 구조를 포함하는 터치 표시 장치(100)의 단면도이다.

도 21을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)가 상부 발광 디스플레이인 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 발광 소자(ED) 상에 위치하며 복수의 층(PAS1, PCL, PAS2)으로 구성되는 봉지층(ENCAP)을 포함할 수 있다.

도 21을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)가 상부 발광 디스플레이인 경우, 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2)로 구성될 수 있는 다수의 터치 전극(TE)은 봉지층(ENCAP) 상에 위치할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)가 상부 발광 디스플레이인 경우, 패널 단면 구조를 보다 상세하게 설명하면 아래와 같다.

표시영역(DA) 내 각 서브 픽셀(SP)에서의 구동 트랜지스터(DRT)는 기판(SUB) 상에 배치된다. 구동 트랜지스터(DRT)는, 게이트 전극에 해당하는 제1 노드 전극(NE1), 소스 전극 또는 드레인 전극에 해당하는 제2 노드 전극(NE2), 드레인 전극 또는 소스 전극에 해당하는 제3 노드 전극(NE3) 및 반도체 층(SEMI) 등을 포함한다.

제1 노드 전극(NE1)과 반도체 층(SEMI)은 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고 중첩될 수 있다. 제2 노드 전극(NE2)은 절연층(INS) 상에 형성되어 반도체 층(SEMI)의 일 측과 접촉하고, 제3 노드 전극(NE3)은 절연층(INS) 상에 형성되어 반도체 층(SEMI)의 타 측과 접촉할 수 있다.

발광 소자(ED)는 애노드 전극(또는 캐소드 전극)에 해당하는 픽셀 전극(PE)과, 픽셀 전극(PE) 상에 형성되는 발광층(EL)과, 발광층(EL) 위에 형성된 캐소드 전극(또는 애노드 전극)에 해당하는 공통 전극(CE) 등을 포함할 수 있다.

픽셀 전극(PE)은 평탄화 막(PLN)을 관통하는 화소 컨택홀을 통해 노출된 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드 전극(NE2)과 전기적으로 접속된다.

발광층(EL)은 뱅크(BANK)에 의해 마련된 발광 영역의 픽셀 전극(PE) 상에 형성된다. 발광층(EL)은 픽셀 전극(PE) 상에 정공 관련 층, 발광층, 전자 관련 층 순으로 또는 역순으로 적층 되어 형성된다. 공통 전극(CE)은 발광층(EL)을 사이에 두고 픽셀 전극(PE)과 대향하도록 형성된다.

봉지층(ENCAP)은 외부의 수분이나 산소에 취약한 발광 소자(ED)로 외부의 수분이나 산소가 침투되는 것을 차단한다. 이러한 봉지층(ENCAP)은 하나의 층으로 되어 있을 수도 있지만, 도 8에 도시된 바와 같이 다수의 층(PAS1, PCL, PAS2)으로 되어 있을 수도 있다.

예를 들어, 봉지층(ENCAP)이 다수의 층(PAS1, PCL, PAS2)으로 이루어진 경우, 봉지층(ENCAP)은 하나 이상의 무기 봉지층(PAS1, PAS2)과 하나 이상의 유기 봉지층(PCL)을 포함할 수 있다. 구체적인 예로서, 봉지층(ENCAP)은 제1 무기 봉지층(PAS1), 유기 봉지층(PCL) 및 제2 무기 봉지층(PAS2)이 순서대로 적층 된 구조로 되어 있을 있다.

전술한 바와 같이, 표시 패널(110)은 댐 영역을 포함할 수 있다.

댐 영역은 표시영역(DA)과 비-표시영역(NDA)의 경계지점에 존재하거나, 경계 지점의 근방에 존재할 수 있다. 예를 들어, 댐 영역은 외곽에서 안쪽으로 들어가다가 갑자기 높아지는 지점의 주변 영역일 수 있다. 또는, 댐 영역은 봉지층(ENCAP)의 경사면(SLOPE)을 따라 내려오다가 봉지층(ENCAP)의 경사가 갑자기 완만해지거나 다시 높아지는 방향으로 변하는 지점의 주변 영역을 의미할 수도 있다.

댐 영역에 위치하는 하나 이상의 댐(DAM1, DAM2)은 터치패드(TP)와 표시영역(DA) 사이에 배치될 수 있다. 하나 이상의 댐(DAM1, DAM2)은 뱅크(BANK)와 동일 물질을 포함하는 댐 형성 패턴(DFP) 등으로 이루어질 수 있다.

댐 영역은 비-표시영역(NDA)에만 위치할 수도 있고, 비-표시영역(NDA)에 대부분이 존재하지만 일부는 표시영역(DA)에 걸쳐 있을 수도 있다.

댐 영역에는 하나 이상의 댐(DAM1, DAM2)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 댐(DAM1, DAM2)은 표시영역(DA)과 더 가까운 1차 댐(DAM1)과, 터치패드(TP)와 상대적으로 더 가깝게 위치하는 2차 댐(DAM2)을 포함할 수 있다.

댐 영역에 배치되는 하나 이상의 댐(DAM1, DAM2)은 액상 형태의 유기 봉지층(PCL)이 표시영역(DA)에 적하 될 때, 액상 형태의 유기 봉지층(PCL)이 비-표시영역(NDA)의 방향으로 무너져 터치패드(TP) 등을 침범하는 것을 방지할 수 있다.

1차 댐(DAM1) 및/또는 2차 댐(DAM2)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.

1차 댐(DAM1) 및/또는 2차 댐(DAM2)은 기본적으로 댐 형성 패턴(DFP)으로 만들어질 수 있다. 댐 형성 패턴(DFP)은 터치패드 부(TPA)에 배치된 터치패드들(X-TP, Y-TP)보다 높은 높이를 가질 수 있다.

댐 형성 패턴(DFP)은 표시영역(DA)에서 서브 픽셀들(SP)을 분리하기 위한 뱅크(BANK)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 경우에 따라서, 댐 형성 패턴(DFP)은 층간 간격을 유지하기 위한 스페이서 등과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 댐 형성 패턴(DFP)은 뱅크(BANK) 또는 스페이서 등과 동시에 형성될 수 있고, 이에 따라, 마스크 추가 공정 및 비용 상승 없이 댐 구조를 형성할 수 있다.

유기물을 포함하는 유기 봉지층(PCL)은 가장 안쪽에 있는 1차 댐(DAM1)의 내 측면에만 위치할 수 있다. 이와 다르게, 유기물을 포함하는 유기 봉지층(PCL)은 1차 댐(DAM1) 및 2차 댐(DAM2) 중 적어도 1차 댐(DAM1)의 상부에 위치할 수 있다.

봉지층(ENCAP) 상에는 터치 버퍼막(T-BUF)이 배치될 수 있다.

터치 센서 구조는 봉지층(ENCAP) 상에 형성될 수 있다.

제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2)은 층간 절연막(ILD)을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치하며, 봉지층(ENCAP) 상이 터치 버퍼막(T-BUF) 상에 위치할 수 있다.

제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2)은 터치 전극(TE)을 구성하며, 제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2) 중 하나는 터치 라인(TL)을 구성할 수 있다.

제1 및 제2 레이어 터치 센서 메탈(TSM_L1, TSM_L2) 중 터치 라인(TL)의 역할을 하는 하나는 봉지층(ENCAP)의 경사면(SLOPE)을 따라 내려와서, 댐(DAM1, DAM2)을 지나 외곽에 위치하는 터치 패드(TP)와 전기적으로 연결될 수 있다.

터치 버퍼막(T-BUF)은 터치 전극(TE)과 공통 전극(CE) 사이에 위치하는데, 터치 전극(TE)과 발광 소자(ED)의 공통 전극(CE) 사이의 이격 거리가 미리 정해진 최소 이격 거리(예: 5㎛)를 유지하도록 설계될 수 있다. 이에 따라, 터치 전극(TE)과 공통 전극(CE) 간의 기생 캐패시턴스를 줄여주거나 방지해줄 수 있고, 이를 통해, 기생 캐패시턴스에 의한 터치 감도 저하를 방지해줄 수 있다.

터치 버퍼막(T-BUF) 없이, 터치 센서 구조가 봉지층(ENCAP) 상에 바로 배치될 수도 있다.

도 22는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 센싱 방법에 대한 흐름도이다.

도 22를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 센싱 방법은, 터치 전극(TE)을 센싱하여 센싱 데이터(SEN_DATA)를 생성하는 단계(S10)와, 터치 전극(TE)과 중첩되며 디스플레이를 위한 서브 픽셀(SP)로 공급되는 영상 데이터 신호(Vdata)를 확인하는 단계(S20)와, 영상 데이터 신호(Vdata)에 따라 센싱 데이터(SEN_DATA)를 변경한 보상 센싱 데이터(COMP_SEN_DATA)에 근거하여, 터치 좌표를 산출하는 단계(S40) 등을 포함할 수 있다.

도 22를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 센싱 방법은, S20 단계 이후, 영상 데이터 신호(Vdata)의 전압 값에 따라 터치 센싱 보상값을 결정하고, 센싱 데이터(SEN_DATA)와 터치 센싱 보상값으로부터 보상 센싱 데이터(COMP_SEN_DATA)를 생성하는 단계(S30)를 더 포함할 수 있다.

제2 전압 값(V2)은 제1 전압 값(V1)보다 높은 계조 전압 값이고, 제2 터치 센싱 보상값은 제1 터치 센싱 보상값보다 큰 값일 수 있다.

S30 단계에서, 터치 표시 장치(100)는, 룩업 테이블(LUT)에 저장된 크로스토크 데이터를 참조하여, 영상 데이터 신호(Vdata)에 대응되는 크로스토크 값을 추출하거나 산출하여 결정하고, 크로스토크 값에 근거하여, S10 단계에서 생성된 센싱 데이터(SEN_DATA)에 대한 터치 센싱 보상값을 결정할 수 있다.

S30 단계에서, 터치 표시 장치(100)는, 룩업 테이블(LUT)에 저장된 크로스토크 데이터를 참조하여, 영상 데이터 신호(Vdata)와 대응되고 영상 데이터 신호(Vdata)가 공급될 서브 픽셀(SP)과 대응되는 크로스토크 값을 추출하거나 산출하여 결정할 수 있다.

다수의 터치 전극(TE) 각각은 둘 이상의 서브 픽셀(SP)의 영역과 중첩되고, 둘 이상의 서브 픽셀(SP)은 영상 데이터 신호(Vdata)가 공급될 서브 픽셀(SP)을 포함하고, 룩업 테이블(LUT)에 저장된 크로스토크 데이터는 터치 전극(TE)에 대한 크로스토크 데이터와 터치 전극(TE)과 전기적으로 연결된 터치 라인(TL)에 대한 크로스토크 데이터를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 센서가 내장된 자체 발광 디스플레이 타입의 터치 표시 장치(100) 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이를 위한 영상 데이터의 크기 편차에 따라 유발될 수 있는 터치 감도 저하 및 터치 센싱 오류를 방지할 수 있는 터치 표시 장치(100) 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이를 위한 영상 데이터의 크기 편차에 따라 발생되는 디스플레이-터치 크로스토크 편차에 의한 터치 감도 저하 및 터치 센싱 오류를 방지할 수 있는 터치 표시 장치(100) 및 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.

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.

Claims

다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인과 연결된 다수의 서브 픽셀을 포함하고, 상기 다수의 서브 픽셀 각각은 발광 소자 및 구동 트랜지스터를 포함하고, 다수의 터치 전극을 포함하는 표시 패널;
영상 데이터 신호를 상기 데이터 라인으로 출력하는 데이터 구동 회로;
상기 다수의 터치 전극 중 적어도 하나를 센싱하여 센싱 데이터를 생성하고, 상기 센싱 데이터를 출력하는 터치 구동 회로; 및
상기 영상 데이터 신호에 따라 상기 센싱 데이터가 변경된 보상 센싱 데이터에 근거하여, 터치 유무를 감지하거나 터치 좌표를 산출하는 터치 컨트롤러를 포함하는 터치 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 영상 데이터 신호의 전압 값에 따라, 상기 보상 센싱 데이터와 상기 센싱 데이터 간의 차이에 해당하는 터치 센싱 보상값이 달라지는 터치 표시 장치.
제2항에 있어서,
상기 영상 데이터 신호의 전압 값이 제1 전압 값인 경우, 상기 터치 센싱 보상값은 제1 터치 센싱 보상값을 갖고,
상기 영상 데이터 신호의 전압 값이 상기 제1 전압 값과 다른 제2 전압 값인 경우, 상기 터치 센싱 보상값은 상기 제1 터치 센싱 보상값과 다른 제2 터치 센싱 보상값을 갖고,
상기 제2 전압 값은 상기 제1 전압 값보다 높은 계조 전압 값이고,
상기 제2 터치 센싱 보상값은 상기 제1 터치 센싱 보상값보다 큰 값인 터치 표시 장치.
제2항에 있어서,
크로스토크 데이터가 저장된 룩업 테이블과,
상기 룩업 테이블에 저장된 상기 크로스토크 데이터를 참조하여, 상기 영상 데이터 신호에 대응되는 크로스토크 값을 추출하거나 산출하여 결정하고, 상기 크로스토크 값에 근거하여, 상기 터치 구동 회로에서 출력되는 상기 센싱 데이터에 대한 터치 센싱 보상값을 결정하는 크로스토크 보상부를 더 포함하는 터치 표시 장치.
제4항에 있어서,
상기 크로스토크 보상부는, 상기 룩업 테이블에 저장된 크로스토크 데이터를 참조하여, 상기 영상 데이터 신호와 대응되고 상기 영상 데이터 신호가 공급될 서브 픽셀과 대응되는 상기 크로스토크 값을 추출하거나 산출하여 결정하는 터치 표시 장치.
제4항에 있어서,
상기 다수의 터치 전극 각각은 둘 이상의 서브 픽셀의 영역과 중첩되고,
상기 둘 이상의 서브 픽셀은 상기 영상 데이터 신호가 공급될 서브 픽셀을 포함하고,
상기 룩업 테이블에 저장된 크로스토크 데이터는, 상기 터치 전극에 대한 크로스토크 데이터와, 상기 터치 전극과 전기적으로 연결된 터치 라인에 대한 크로스토크 데이터를 포함하는 터치 표시 장치.
제4항에 있어서,
상기 다수의 터치 전극 각각은 둘 이상의 서브 픽셀의 영역과 중첩되고,
상기 둘 이상의 서브 픽셀은 서로 다른 색상의 빛을 발광하고 상기 영상 데이터 신호가 공급될 서브 픽셀을 포함하고,
상기 룩업 테이블에 저장된 크로스토크 데이터는 각 색상 별로 서브 픽셀과 관련된 크로스토크 데이터를 포함하는 터치 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 다수의 터치 전극 중 제1 터치 전극에 전압 레벨이 변동되는 터치 구동 신호가 인가될 때,
상기 제1 터치 전극과 중첩되는 제1 서브 픽셀로 공급되는 상기 영상 데이터 신호가 제1 전압 값을 갖는 영상 데이터 신호인 경우, 상기 제1 서브 픽셀 내 픽셀 전극은 상기 터치 구동 신호의 진폭과 대응되는 제1 진폭으로 전압 레벨이 변동되는 신호가 유기되고,
상기 제1 서브 픽셀로 공급되는 상기 영상 데이터 신호가 상기 제1 전압 값보다 높은 제2 전압 값을 갖는 영상 데이터 신호인 경우, 상기 제1 서브 픽셀 내 픽셀 전극은 상기 터치 구동 신호의 진폭보다 작은 제2 진폭으로 전압 레벨이 변동되는 신호가 유기되는 터치 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 다수의 터치 전극은 상기 발광 소자보다 아래에 위치하는 터치 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 발광 소자 상에 위치하는 봉지층을 더 포함하고,
상기 다수의 터치 전극은 상기 봉지층 상에 위치하는 터치 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 다수의 터치 전극 각각은 메시 타입으로 배치되며 전기적으로 연결되는 다수의 터치 센서 메탈을 포함하고, 상기 다수의 터치 센서 메탈 중 하나는 상기 터치 전극의 영역 외부까지 연장되어 상기 터치 구동 회로와 연결되는 터치 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 다수의 터치 전극은 제1 방향으로 인접한 제1 터치 전극과 제2 터치 전극을 포함하고,
상기 제1 터치 전극은 메시 타입으로 배치되며 전기적으로 연결되는 다수의 터치 센서 메탈로 구성되고,
상기 제2 터치 전극은 메시 타입으로 배치되며 전기적으로 연결되는 다수의 터치 센서 메탈로 구성되고,
상기 제1 터치 전극을 구성하는 다수의 터치 센서 메탈 중 하나는 터치 라인으로서 연장되어 상기 제2 터치 전극을 가로질러 상기 터치 구동 회로와 연결되는 터치 표시 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 터치 전극은 제1 서브 픽셀, 제2 서브 픽셀, 제3 서브 픽셀 및 제4 서브 픽셀과 중첩되고,
상기 제1 서브 픽셀의 일 측에 위치하는 제1 전원 라인과,
상기 제4 서브 픽셀의 타 측에 위치하는 제2 전원 라인과,
상기 제2 서브 픽셀과 상기 제3 서브 픽셀 사이에 위치하는 제3 전원 라인을 더 포함하고,
상기 제1 터치 전극을 구성하는 다수의 터치 센서 메탈은,
상기 제1 전원 라인과 중첩되거나 상기 제1 전원 라인과 인접하게 배치되는 제1 터치 센서 메탈과, 상기 제2 전원 라인과 중첩되거나 상기 제2 전원 라인과 인접하게 배치되는 제2 터치 센서 메탈과, 상기 제3 전원 라인과 중첩되거나 상기 제3 전원 라인과 인접하게 배치되는 제3 터치 센서 메탈 중 하나 이상과,
상기 제1 터치 센서 메탈, 상기 제2 터치 센서 메탈 및 상기 제3 터치 센서 메탈과 전기적으로 연결되는 제4 터치 센서 메탈을 포함하는 터치 표시 장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 터치 센서 메탈, 상기 제2 터치 센서 메탈 및 상기 제3 터치 센서 메탈과, 상기 제4 터치 센서 메탈은 서로 다른 층에 배치되는 터치 표시 장치.
다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인과 연결된 다수의 서브 픽셀을 포함하고, 다수의 터치 전극을 포함하는 터치 표시 장치의 터치 센싱 방법에 있어서,
상기 터치 전극을 센싱하여 센싱 데이터를 생성하는 단계;
상기 터치 전극과 중첩되며 디스플레이를 위한 서브 픽셀로 공급되는 영상 데이터 신호를 확인하는 단계; 및
상기 영상 데이터 신호에 따라 상기 센싱 데이터를 변경한 보상 센싱 데이터에 근거하여, 터치 유무를 감지하거나 터치 좌표를 산출하는 단계를 포함하는 터치 센싱 방법.
제15항에 있어서,
상기 확인하는 단계 이후,
상기 영상 데이터 신호의 전압 값에 따라 터치 센싱 보상값을 결정하고, 상기 센싱 데이터와 상기 터치 센싱 보상값으로부터 상기 보상 센싱 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는 터치 센싱 방법.
제16항에 있어서,
상기 영상 데이터 신호의 전압 값이 제1 전압 값인 경우, 상기 터치 센싱 보상값은 제1 터치 센싱 보상값을 갖고,
상기 영상 데이터 신호의 전압 값이 상기 제1 전압 값과 다른 제2 전압 값인 경우, 상기 터치 센싱 보상값은 상기 제1 터치 센싱 보상값과 다른 제2 터치 센싱 보상값을 갖고,
상기 제2 전압 값은 상기 제1 전압 값보다 높은 계조 전압 값이고, 상기 제2 터치 센싱 보상값은 상기 제1 터치 센싱 보상값보다 큰 값인 터치 센싱 방법.
제16항에 있어서,
상기 보상 센싱 데이터를 생성하는 단계에서, 상기 터치 표시 장치는,
룩업 테이블에 저장된 크로스토크 데이터를 참조하여, 상기 영상 데이터 신호에 대응되는 크로스토크 값을 추출하거나 산출하여 결정하고, 상기 크로스토크 값에 근거하여, 상기 센싱 데이터에 대한 상기 터치 센싱 보상값을 결정하는 터치 센싱 방법.
제18항에 있어서,
상기 보상 센싱 데이터를 생성하는 단계에서, 상기 터치 표시 장치는,
상기 룩업 테이블에 저장된 크로스토크 데이터를 참조하여, 상기 영상 데이터 신호와 대응되고 상기 영상 데이터 신호가 공급될 서브 픽셀과 대응되는 상기 크로스토크 값을 추출하거나 산출하여 결정하는 터치 센싱 방법.
제18항에 있어서,
상기 다수의 터치 전극 각각은 둘 이상의 서브 픽셀의 영역과 중첩되고,
상기 둘 이상의 서브 픽셀은 상기 영상 데이터 신호가 공급될 서브 픽셀을 포함하고,
상기 룩업 테이블에 저장된 크로스토크 데이터는, 상기 터치 전극에 대한 크로스토크 데이터와, 상기 터치 전극과 전기적으로 연결된 터치 라인에 대한 크로스토크 데이터를 포함하는 터치 센싱 방법.