KR20230083638A - 터치 센싱 장치, 터치 디스플레이 장치 및 터치 디스플레이 장치의 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 실시예는 패널에 배치되는 터치 전극으로 터치구동신호를 공급할 때, 터치구동신호가 둘 이상의 주파수를 가지도록 하는 기술을 제공한다.

Description

터치 센싱 장치, 터치 디스플레이 장치 및 터치 디스플레이 장치의 동작 방법{TOUCH SENSING DEVICE, TOUCH DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME AND METHOD FOR OPERATING TOUCH DISPLAY DEVICE}
본 실시예는 터치 센싱 기술에 관한 것이다.
터치 패널을 터치하거나 터치 패널에 근접하는 외부 오브젝트를 인식하는 기술을 터치 센싱 기술이라고 한다. 터치 패널은 평면상에서 패널과 같은 위치에 놓이게 되는데, 이에 따라, 사용자들은 패널의 영상을 보면서 터치 패널로 사용자 조작 신호를 입력할 수 있게 된다. 이러한 사용자 조작 신호 발생 방법은 그 이전의 다른 사용자 조작 신호 입력 방식-예를 들어, 마우스 입력 방식이나 키보드 입력 방식-에 비해 놀라운 사용자 직관성을 제공해준다.
이러한 장점에 따라, 패널을 포함하고 있는 다양한 전자 장치들에 터치 센싱 기술이 적용되고 있다. 터치 센싱 장치는 터치 패널에 배치되는 구동 전극으로 터치 구동 신호를 공급하고 센싱 전극에 형성되는 터치 반응 신호를 수신하여 터치 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱할 수 있다.
한편, 터치 센싱 장치가 일정한 주파수의 터치 구동 신호를 패널 측으로 공급하는 경우 해당 주파수 스팩트럼 밀도가 높아질 수 있고, 이는 전자파 장해(EMI: electromagnetic interference, 이하 “EMI”라고 함)를 유발할 수 있다.
이러한 배경에서, 본 실시예의 목적은 적어도 둘 이상의 주파수의 펄스가 교번되는 신호인 터치 구동 신호를 통해 EMI를 저감하는 터치 센싱 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예는, 터치 구동 신호를 패널에 배치된 터치 전극으로 공급하는 구동부; 및 터치 구동 신호에 대응하여 터치 전극에 형성되는 터치 반응 신호에 따라 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 센싱부;를 포함하며 터치 동기화 신호가 제1 레벨을 유지하는 하나의 터치 센싱 기간 동안 공급되는 터치 구동 신호는 적어도 둘 이상의 주파수의 펄스가 교번되는 신호인 터치 센싱 장치를 제공한다.
다른 실시예는, 패널의 외부 또는 내부에 배치된 다수의 터치 전극; 및 터치 구동 신호를 다수의 터치 전극 중 적어도 하나로 공급하는 구동부 및 터치 구동 신호에 대응하여 터치 전극에 형성되는 터치 반응 신호에 따라 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 센싱부를 포함하는 터치 센싱 장치를 포함하며 터치 동기화 신호가 제1 레벨을 유지하는 하나의 터치 센싱 기간 동안 공급되는 터치 구동 신호는 적어도 둘 이상의 주파수의 펄스가 교번되는 신호인 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
또 다른 실시예는, 적어도 둘 이상의 주파수의 펄스가 교번되는 신호인 터치 구동 신호를 생성하는 터치 구동 신호 생성 단계; 하나의 터치 센싱 기간 동안 터치 구동 신호를 패널에 배치된 터치 전극으로 공급하는 터치 구동 신호 공급 단계; 및 터치 구동 신호에 대응하여 터치 전극에 형성되는 터치 반응 신호에 따라 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 터치 센싱 단계;를 포함하는 터치 디스플레이 장치의 동작 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 적어도 둘 이상의 주파수의 펄스가 교번되는 신호인 터치 구동 신호를 통해 EMI를 저감하는 터치 센싱 장치 및 이를 포함하는 터치 디스플레이 장치와 터치 디스플레이 장치의 동작 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 터치 센싱 장치 및 패널을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 터치 센싱 장치의 구성도이다.
도 4는 도 1의 터치 디스플레이 장치의 동기화 신호, 터치 구동 신호 및 보조 신호의 파형을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3의 터치 동기화 신호, 터치 구동 신호 및 터치 구동 신호의 주파수를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 3의 터치 구동 신호의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 하나의 터치 센싱 기간 동안의 터치 구동 신호를 나타내는 일 예이다.
도 8은 도 6의 상이한 두 터치 센싱 기간 동안의 터치 구동 신호를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 3의 터치 센싱 장치 및 터치 센싱 장치와 연결된 다수의 터치 전극을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9의 하나의 터치 센싱 기간 동안 먹스부를 통해 출력되는 터치 구동 신호의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 9의 하나의 터치 센싱 기간 동안 먹스부를 통해 출력되는 터치 구동 신호의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 9의 하나의 터치 센싱 기간 동안 먹스부를 통해 출력되는 터치 구동 신호의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 1의 터치 디스플레이 장치에서 터치 구동 신호 및 보조 신호를 나타내는 도면이다.
도 14는 도 1의 터치 디스플레이 장치의 동작 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 터치 디스플레이 장치(100)는 패널(110), 데이터 구동 장치(120), 게이트 구동 장치(130) 및 터치 센싱 장치(140) 등을 포함할 수 있다.
패널(110)에는, 데이터 구동 장치(120)와 연결되는 다수의 데이터 라인(DL)이 형성되고, 게이트 구동 장치(130)와 연결되는 다수의 게이트 라인(GL)이 형성될 수 있다. 또한, 패널(110)에는 다수의 데이터 라인(DL)과 다수의 게이트 라인(GL)의 교차 지점에 대응되는 다수의 화소(P)가 정의 될 수 있다.
이러한 각 화소(P)에는 제1 전극(예를 들어, 소스 전극 또는 드레인 전극)이 데이터 라인(DL)과 연결되고, 게이트 전극이 게이트 라인(GL)과 연결되며, 제2 전극(e.g. 드레인 전극 또는 소스 전극)이 디스플레이 전극과 연결되는 트랜지스터가 형성될 수 있다.
또한, 패널(110)에는, 다수의 터치 전극(TE)이 서로 이격되어 더 형성될 수 있다. 터치 전극(TE)이 위치하는 영역에는 하나의 화소(P) 또는 다수의 화소(P)가 위치할 수 있다.
패널(110)은 디스플레이 패널(Display Panel)과 터치 패널(Touch Panel)을 포함할 수 있다. 이때 디스플레이 패널과 터치 패널은 일부 구성요소를 서로 공유할 수 있다. 일 예로, 다수의 터치 전극(TE)은 디스플레이 패널의 일 구성(e.g. 공통전압을 인가하는 공통 전극)일 수 있고 동시에 터치 패널의 일 구성(e.g. 터치를 감지하기 위한 터치 전극)일 수 있다. 디스플레이 패널과 터치 패널의 일부 구성요소가 서로 공유되어 있다는 측면에서, 이러한 패널(110)을 일체형 패널이라고 부르기도 한다. 다만, 본 발명이 이로 제한되는 것은 아니다. 또한, 디스플레이 패널과 터치 패널의 일부 구성요소가 서로 공유되는 형태로서 인셀(In-Cell)타입의 패널이 알려져 있지만 이는 전술한 패널(110)의 일 실시예에 해당하고, 본 발명이 적용되는 패널(110)이 이러한 인셀 타입 패널로 제한되는 것은 아니다.
데이터 구동 장치(120)는 이미지를 패널(110)의 각 화소(P)에 표시하기 위한 데이터 라인(DL)으로 데이터 신호를 공급한다.
이러한 데이터 구동 장치(120)는 적어도 하나의 데이터 드라이버 집적회로를 포함할 수 있는데, 데이터 드라이버 집적 회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 방식으로 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 패널(110)에 직접 형성될 수도 있으며, 경우에 따라서, 패널(110)에 집적화되어 형성될 수도 있다. 또한, 데이터 구동 장치(120)는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.
게이트 구동 장치(130)는 각 화소(P)에 위치하는 트랜지스터를 턴온 혹은 턴오프시키기 위해 게이트 라인(GL)으로 스캔 신호를 순차적으로 공급한다.
이러한 게이트 구동 장치(130)는, 구동 방식에 따라서, 본 도면에 도시된 바와 같이 패널(110)의 한 측에만 위치할 수도 있고, 2개로 나누어져 패널(110)의 양측에 위치할 수도 있다.
또한, 게이트 구동 장치(130)는, 적어도 하나의 게이트 드라이버 집적회로를 포함할 수 있다. 이때, 게이트 드라이버 집적 회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 패널(110)의 본딩 패드에 연결되거나, GIP(Gate In Panel)타입으로 구현되어 패널(110)에 직접 형성될 수도 있으며, 경우에 따라서, 패널(110)에 집적화되어 형성될 수도 있다. 또한, 게이트 구동 장치(130)는 칩 온 필름(COF) 방식으로 구현될 수도 있다.
터치 센싱 장치(130)는 센싱 라인(SL)과 연결된 다수의 터치 전극(TE)의 전체 또는 일부로 터치 구동 신호를 공급한다.
이러한 터치 센싱 장치(140)는, 도 1에 도시된 바와 같이 데이터 구동 장치(120) 및 게이트 구동 장치(130)의 외부에 있을 수도 있지만, 구현 방식에 따라서, 데이터 구동 장치(120) 및 게이트 구동 장치(130) 중 적어도 하나를 포함하는 다른 별도의 드라이버 집적 회로의 내부 구성으로 구현될 수도 있으며, 데이터 구동 장치(120) 또는 게이트 구동 장치(130)의 내부 구성으로 구현될 수도 있다.
따라서, 터치 센싱 장치(140)가 다수의 터치 전극(TE)의 전체 또는 일부로 터치 구동 신호를 공급하는 것은, 터치 센싱 장치(140)를 포함하는 별도의 드라이버 집적 회로가 다수의 터치 전극(TE)의 전체 또는 일부로 터치 구동 신호를 공급하는 것으로도 볼 수 있다. 또한, 설계 방식에 따라서는, 터치 센싱 장치(140)를 포함하는 데이터 구동 장치(120) 또는 게이트 구동 장치(130)가 다수의 터치 전극(TE)의 전체 또는 일부로 터치 구동 신호를 공급하는 것으로도 볼 수 있다.
이러한 터치 센싱 장치(140)는 구현 및 설계 방식에 제한되지 않고, 본 명세서에서 기재되는 그 수행 기능만 동일 또는 유사하다면, 다른 구성 그 자체일 수도 있고 다른 구성의 내부 또는 외부에 위치하는 구성일 수도 있다.
또한, 도 1에서 하나의 터치 센싱 장치(140)가 터치 디스플레이 장치(100)에 위치한 것으로 도시되어 있으나, 터치 디스플레이 장치(100)는 둘 이상의 터치 센싱 장치(140)를 포함할 수도 있다.
한편, 터치 센싱 장치(140)가 터치 구동 신호를 다수의 터치 전극(TE)의 전체 또는 일부로 공급하기 위해서는, 다수의 터치 전극(TE)각각에 연결되는 센싱 라인(SL)이 필요하다. 이에 따라, 다수의 터치 전극(TE) 각각에 연결되어 구동 신호를 전달하는 센싱 라인(SL)이 제1 방향(e.g. 세로 방향) 또는 제2 방향(e.g. 가로 방향)으로 패널(110)에 형성될 수 있다.
한편, 터치 디스플레이 장치(100)는 터치 전극(TE)을 통해 정전용량의 변화를 감지함으로써 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 인식하는 정전식 터치 방식을 채용할 수 있다.
이러한 정전식 터치 방식은, 일 예로, 상호 정전용량 터치 방식과 자체 정전용량 터치 방식으로 나눌 수 있다.
정전식 터치 방식의 한 종류인 상호 정전용량 터치 방식은, 하나의 터치 전극(Tx전극)의 터치 구동 신호를 공급하고 Tx전극과 상호 커플링된 다른 터치 전극(Rx)을 센싱한다. 이러한 상호 정전용량 터치 방식에서는, 손가락, 펜 등의 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접에 따라 Rx전극에서 센싱되는 값이 달라지는데, 상호 정전용량 터치 방식은 이러한 Rx 전극에서의 센싱 값을 이용하여 터치 유무, 터치 좌표 등을 검출한다.
정전식 터치 방식의 다른 한 종류인 자체 정전용량 터치 방식은, 하나의 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호를 공급한 후 다시 해당 터치 전극(TE)을 센싱한다. 이러한 자체 정전용량 터치 방식에서는, 손가락, 펜 등의 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접에 따라 해당 터치 전극(TE)에서 센싱되는 값이 달라지는데, 자체 정전용량 터치 방식은 이러한 센싱 값을 이용하여 터치 유무, 터치 좌표 등을 검출한다. 이러한 자체 정전용량 터치 방식은 터치 구동 신호가 공급되는 터치 전극(TE)과 센싱하는 터치 전극(TE)이 동일하기 때문에, Tx전극과 Rx전극의 구분이 없다.
터치 디스플레이 장치(100)는, 전술한 2가지의 정전식 터치 방식(상호 정전용량 터치 방식, 자체 정전용량 터치 방식) 중 하나를 채용할 수 있다. 다만, 본 명세서에서는, 설명의 편의를 위해, 자체 정전용량 터치 방식이 채용된 것으로 가정하여 실시예들을 설명한다.
한편, 터치 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 기간과 터치 센싱 기간을 구분하여 터치 전극(TE)을 구동할 수 있다. 일 예로, 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 센싱 장치(140)는 데이터 신호를 공급하는 기간에서는 터치 전극(TE)의 전체 또는 일부로 터치 구동 신호를 공급하지 않을 수 있다.
또한 터치 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 기간과 터치 센싱 기간을 구분하지 않고 터치 전극(TE)을 구동할 수 있다. 일 예로, 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 센싱 장치(140)는 데이터 신호를 공급하는 기간에서 터치 전극(TE)의 전체 또는 일부로 터치 구동 신호를 공급할 수 있다.
도 2는 도 1의 터치 센싱 장치 및 패널을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 터치 센싱 장치(140)는 터치 구동 신호(STX)를 패널에 배치된 터치 전극(TE)로 공급할 수 있다.
터치 구동 신호(STX)는 전압 또는 전류 형태의 신호일 수 있고, 전압 형태의 터치 구동 신호(STX)는 구동 전압으로 정의될 수 있다. 구동 신호(STX)는 펄스 타입일 수 있다. 또한 터치 구동 신호(STX)는 정현파 또는 구형파를 포함한 다양한 형태의 파형일 수 있다. 다만, 본 명세서에서는, 설명의 편의를 위해 구형파의 터치 구동 신호(STX)가 채용된 것으로 가정하여 실시예들을 설명한다.
터치 센싱 장치(140)는 구동 신호(STX)에 대한 반응 신호(SRX)를 터치 전극(TE)로부터 수신하고 반응 신호(SRX)를 복조하여 패널(110)에 대한 외부 오브젝트(10)의 터치 혹은 근접을 센싱할 수 있다. 반응 신호(SRX)는 전류 또는 전압 형태의 신호일 수 있다.
도 3은 도 2의 터치 센싱 장치의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 터치 센싱 장치(140)는 구동부(310) 및 센싱부(320)를 포함할 수 있다.
구동부(310)는 터치 구동 신호(STX)를 패널(110)에 배치된 터치 전극(TE)로 공급할 수 있다.
센싱부(320)는 터치 구동 신호(STX)에 대응하여 터치 전극(TE0에 형성된 터치 반응 신호(SRX)에 따라 패널에 대한 외부 오브젝트(10)의 터치 혹은 근접을 센싱할 수 있다. 센싱부(320)는 터치 반응 신호(SRX)에 따라 센싱 데이터(T_DATA)를 생성할 수 있다.
센싱 데이터(T_DATA)는 터치 반응 신호(SRX)가 복조되어 생성되는 센싱 값을 포함할 수 있다. 센싱 값은, 일 예로, 반응 신호(SRX)의 전류 혹은 전압의 시적분 값일 수 있다. 센싱 값은 패널(110)에 대한 외부 오브젝트(10)의 터치 유무를 판단하거나 터치 좌표를 생성하는데 사용될 수 있다. 일 예로, 센싱 값의 크기가 기준 값보다 크거나 작으면 오브젝트에 의한 터치가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
신호 생성부(330)는 패널(110)에 배치된 터치 전극(TE)으로 공급되는 터치 구동 신호(STX)를 생성할 수 있다. 구동부(310)는 신호 생성부(330)에 의해 생성된 터치 구동 신호(STX)를 수신할 수 있다.
신호 생성부(330)는 터치 센싱 장치(140)의 내부에 배치될 수도 있지만, 데이터 구동 장치(120) 또는 게이트 구동 장치(130)의 내부에 존재할 수도 있다. 신호 생성부(330)는 그 구현 방식에 따라 별도의 집적 회로를 통해 구현될 수도 있다.
도 4는 도 1의 터치 디스플레이 장치의 동기화 신호, 터치 구동 신호 및 보조 신호의 파형을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 신호 생성부(330)는 터치 구동 신호(STX1) 및 터치 구동 신호(STX)와 대응되는 보조 신호(SAUX)를 생성할 수 있다.
이때, 보조 신호(SAUX)는 패널(110)에 배치된 하나 이상의 전극으로 공급될 수 있다.
터치 센싱 기간(TS)동안 패널(110)에는 터치 전극(TE)에 터치 구동 신호(STX1)가 공급되고 있을 때, 터치 구동 신호(STX1)가 공급된 터치 전극(TE)은 데이터 라인(DL), 게이트 라인(GL) 및 다른 터치 전극(TE) 각각과 기생 커패시턴스를 형성할 수 있다.
터치 센싱 기간(TS)동안 기생 커패시턴스에 의한 노이즈가 유입되어 터치 센싱 정확도가 떨어질 수 있다.
이때, 신호 생성부(230)는 터치 센싱 기간(TS) 중 패널(110)에 배치된 다수의 터치 전극(TE) 중 적어도 하나의 터치 전극(TE)을 구동할 때, 기생 커패시턴스가 형성될 수 있는 다른 터치 전극(TE)으로 공급될 보조 신호(SAUXT), 데이터 라인으로 공급될 보조 신호(SAUXD), 게이트 라인으로 공급될 보조 신호(SAUXG)를 생성할 수 있다.
이때, 보조 신호는 (SAUX)은 터치 구동 신호(STX1)와 실질적으로 동일한 위상을 가질 수 있다.
도 5는 도 3의 터치 동기화 신호, 터치 구동 신호 및 터치 구동 신호의 주파수를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 터치 동기화 신호(TSYNC)가 제1 레벨(LV1)을 유지하는 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안 공급되는 터치 구동 신호(STX)는 적어도 둘 이상의 주파수(F1, F2)의 펄스가 교번되는 신호일 수 있다.
전술한 바와 같이, 터치 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 기간(DS)과 터치 센싱 기간(TS)을 구분하여 터치 전극(TE)을 구동할 수 있다. 터치 동기화 신호(TSYNC)가 제1 레벨(LV1)인 기간은 터치 센싱 기간(TS)에 해당하고, 제2 레벨(LV2)인 기간은 디스플레이 기간(DS)에 해당할 수 있다. 이때, 제1 레벨(LV1)은 로우 레벨이고 제2 레벨(LV2)은 하이 레벨일 수 있다. 구현 방식에 따라서, 제1 레벨(LV1)은 하이 레벨이고 제2 레벨(LV2)은 로우 레벨일 수도 있다. 이하에서는 제1 레벨(LV1)은 로우 레벨이고 제2 레벨(LV2)인 경우로 설명한다.
도 5에서, 터치 동기화 신호(TSYNC)는 최초 제2 레벨(LV2)이며, 이는 디스플레이 기간(DS)에 해당한다. 디스플레이 기간(DS) 동안 디스플레이 패널에 데이터 신호가 공급된다. 디스플레이 기간(DS)이 끝나고, 터치 동기화 신호(TSYNC)는 제1 레벨(LV1)로 변경된다. 이는 터치 센싱 기간(TS)에 해당한다. 구동부(310)는 터치 센싱 기간(TS) 동안 터치 구동 신호(STX)를 패널에 배치된 터치 전극(TE)으로 공급할 수 있다.
터치 센싱 장치(140)의 구동부(310)로부터 터치 전극(TE)에 공급되는 터치 구동 신호(STX)가 하나의 주파수로 설정된 경우, 해당 주파수 스펙트럼의 밀도가 높아 EMI가 발생하는 문제가 있다. 터치 구동 신호(STX)에 의해 발생한 EMI는 터치 디스플레이 장치(100)에 영상이 표시되는 것을 방해하거나 터치 디스플레이 장치(100)의 오작동을 일으켜 성능 저하를 야기할 수 있다.
한편, 구동부(330)는 터치 구동 신호(STX)에 의해 발생되는 EMI를 저감하기 위한 조치로, 단일 주파수를 이용한 터치 구동 신호(STX)를 터치 전극(TE)에 전송하는 대신, 적어도 둘 이상의 주파수(F1, F2)를 이용할 수 있다. 이때, 터치 구동 신호(STX)는 적어도 둘 이상의 주파수(F1, F2)의 펄스가 교번되는 신호일 수 있다.
도 5에서 터치 구동 신호(STX)는 제1 주파수(F1)의 펄스와 제1 주파수와 상이한 제2 주파수(F2)의 펄스가 교번하는 신호일 수 있다. 터치 구동 신호(STX)가 제1 주파수(F1)의 펄스가 반복되는 신호인 경우를 가정하면, 제1 주파수(F1)에 해당하는 터치 구동 신호(STX) 영역의 주파수 스펙트럼의 밀도가 높을 것이다. 한편 터치 구동 신호(STX)가 제1 주파수(F1) 펄스와 제2 주파수(F2)의 펄스가 교번되는 신호인 경우라면, 터치 구동 신호(STX) 영역에서 주파수 스펙트럼의 밀도는 제1 주파수(F1)와 제2 주파수(F2)로 분산되어 단일 주파수인 경우보다 낮을 수 있다. 제1 주파수(F1)의 펄스와 제2 주파수(F2)의 펄스가 교번되는 신호를 터치 전극(TE)에 제공하는 것은 터치 구동 신호(STX)에 의해 발생되는 EMI를 저감할 수 있고, EMI로 인해 발생되는 노이즈를 줄이거나, 터치 디스플레이 장치(100)의 오작동을 방지할 수 있다.
한편, 터치 구동 신호(STX)는 도 5에 도시된 바와 달리 두 개의 주파수(F1, F2)의 펄스뿐만 아니라 3개 이상의 주파수의 펄스를 추가적으로 포함하여 교번하는 신호일 수 있다. 터치 구동 신호(STX)의 펄스들은 그 교번 순서가 다양하게 변경될 수 있다.
도 6은 도 3의 터치 구동 신호의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 제1 기간(P1) 동안 제1 터치 구동 신호(STX1)는 제1 주파수(F1)의 펄스 및 제2 주파수(F2)의 펄스가 교번하는 신호이고, 제2 기간(P2) 동안 제2 터치 구동 신호(STX2)는 제3 주파수(F3)의 펄스 및 제4 주파수(F4)의 펄스가 교번하는 신호일 수 있다.
구동부(310)는 터치 전극(TE)을 구동하기 위해 제1 주파수(F1)의 펄스 내지 제4 주파수(F4)의 펄스가 교번되는 터치 구동 신호(STX)를 터치 전극(TE)으로 공급할 수 있다. 터치 구동 신호(STX) 영역에서 주파수 스펙트럼의 밀도는 제1 주파수(F1) 내지 제4 주파수(F4)로 분산되어 EMI를 저감할 수 있다. 다만 이 경우, 한 번에 교번되는 펄스의 주파수 종류가 총 4가지 이다.
한편, 터치 센싱 장치(140)의 구동부(310)는 제1 기간(P1) 동안 제1 주파수(F1)의 펄스 및 제2 주파수(F2)의 펄스가 교번되는 신호인 제1 터치 구동 신호(STX1)를 터치 전극(TE)에 공급하고, 제1 기간(P1)과 상이한 제2 기간(P2) 동안은 제3 주파수(F3)의 펄스 및 제4 주파수(F4)의 펄스가 교번되는 신호인 제2 터치 구동 신호(STX2)를 터치 전극(TE)에 공급할 수 있다. 이 경우, 제1 기간(P1) 및 제2 기간(P2)에 각각 교번되는 펄스의 주파수 종류는 총 2가지 이다.
전술한 바와 같이, 터치 구동 신호(STX2)는 신호 생성부(330)에서 생성될 수 있다. 신호 생성부(330)가 하나의 기간 동안 4가지 주파수의 펄스가 교번되는 터치 구동 신호(STX)를 생성하는 것보다 2가지 주파수의 펄스가 교번되는 제1 터치 구동 신호(STX1) 및 제2 터치 구동 신호(STX2)를 각각 생성하는 것이 그 구현 방법 측면에서 용이할 수 있다.
이를 통해, 신호 생성부(330)는 상대적으로 용이한 방법으로 터치 구동 신호(STX)를 생성할 수 있고, 터치 구동 신호(STX) 영역에서 주파수 스펙트럼의 밀도는 제1 주파수(F1) 내지 제4 주파수(F4)로 분산될 수 있다.
도 7은 도 6의 하나의 터치 센싱 기간 동안의 터치 구동 신호를 나타내는 일 예이다.
도 7을 참조하면, 제1 기간(P1) 및 제2 기간(P2)은 하나의 터치 센싱 기간(TS)에 포함될 수 있다
이때, 터치 구동 신호(STX)는 하나의 터치 센싱 기간(TS) 중 제1 기간(P1) 동안 제1 주파수(F1)의 펄스 및 제2 주파수(F2)의 펄스가 교번하는 신호이고, 하나의 터치 센싱 기간(TS) 중 제1 기간(P1)과 상이한 제2 기간(P2) 동안 제3 주파수(F3)의 펄스 및 제4 주파수(F4)의 펄스가 교번하는 신호이다.
최초로 터치 동기화 신호(TSYNC)는 제2 레벨(LV2)을 유지하고 있다. 이는 디스플레이 기간(DS)으로, 디스플레이 패널에 데이터 신호가 공급된다. 이후 터치 동기화 신호(TSYNC)는 제1 레벨(LV1)로 변경되고, 터치 센싱 기간(TS)이 시작된다.
도 7에 도시된 바에 따라, 터치 센싱 기간(TS)이 시작과 동시에 터치 센싱 기간(TS)에 포함된 제1 기간(P1)이 시작된다. 터치 동기화 신호(STX)는 제1 기간(P1) 동안 제1 주파수(F1)의 펄스와 제2 주파수(F2)의 펄스가 교번되는 신호인 제1 터치 동기화 신호(STX1)일 수 있다.
하나의 터치 센싱 기간(TS) 중 제1 기간(P1)이 끝나고 제2 기간(P2)이 시작된다. 터치 동기화 신호(STX)는 제2 기간(P2) 동안 제3 주파수(F3)의 펄스와 제4 주파수(F4)의 펄스가 교번되는 신호인 제2 터치 동기화 신호(STX2)일 수 있다.
이를 통해, 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안에 제1 주파수(F1)의 펄스와 제2 주파수(F2)의 펄스가 교번되는 신호인 제1 터치 동기화 신호(STX1) 및 제3 주파수(F3)의 펄스와 제4 주파수(F4)의 펄스가 교번되는 신호인 제2 터치 동기화 신호(STX2)를 터치 전극(TE)에 공급할 수 있다. 이때, 하나의 주파수를 사용하는 경우 보다 적어도 4 종류의 주파수 사용하는 경우 터치 동기화 신호(STX) 영역에서 주파수 스펙트럼의 밀도가 감소할 수 있다. 따라서, 터치 구동 신호(STX)에 의한 EMI를 저감하여 터치 디스플레이 장치(100)의 오작동을 방지하고 노이즈를 감소시킬 수 있다.
도 8은 도 6의 상이한 두 터치 센싱 기간 동안의 터치 구동 신호를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 제1 기간(P1)은 제1 터치 센싱 기간(TS1)에 포함되고, 제2 기간(P2)은 제1 터치 센싱 기간(TS1)과 상이한 제2 터치 센싱 기간(TS2)에 포함될 수 있다.
이때, 터치 구동 신호(STX)는 제1 터치 센싱 기간(TS1)에 포함된 제1 기간(P1) 동안 제1 주파수(F1)의 펄스 및 제2 주파수(F2)의 펄스가 교번하는 신호이고, 제1 터치 센싱 기간(TS1)과 상이한 제2 터치 센싱 기간(TS2)에 포함된 제2 기간(P2) 동안 제3 주파수(F3)의 펄스 및 제4 주파수(F4)의 펄스가 교번하는 신호이다.
최초 터치 동기화 신호(TSYNC)는 제2 레벨(LV2)을 유지하고 있다. 이는 제1 디스플레이 기간(DS1)으로, 디스플레이 패널에 데이터 신호가 공급된다. 이후 터치 동기화 신호(TSYNC)는 제1 레벨(LV1)로 변경되어 제1 터치 센싱 기간(TS1)이 시작된다.
도 8에 도시된 바에 따라, 제1 터치 센싱 기간(TS1)이 시작됨과 동시에 제1 터치 센싱 기간(TS1)에 포함된 제1 기간(P1)이 시작될 수 있다. 터치 동기화 신호(STX)는 제1 기간(P1) 동안 제1 주파수(F1)의 펄스와 제2 주파수(F2)의 펄스가 교번되는 신호인 제1 터치 동기화 신호(STX1)일 수 있다.
이후, 제1 터치 센싱 기간(TS1)이 종료되고, 터치 동기화 신호(TSYNC)는 제2 레벨로 변경되어 제2 디스플레이 기간(DS2)이 시작될 수 있다.
제2 디스플레이 기간(DS2)이 종료되고, 터치 동기화 신호(TSYNC)는 다시 제1 레벨로 변경되어 제2 터치 센싱 기간(TS2)이 시작될 수 있다.
제2 터치 센싱 기간(TS2)이 시작됨과 동시에 제2 터치 센싱 기간(TS2)에 포함된 제2 기간(P2)이 시작될 수 있다. 터치 동기화 신호(STX)는 제2 기간(P2) 동안 제3 주파수(F3)의 펄스와 제4 주파수(F2)의 펄스가 교번되는 신호인 제2 터치 동기화 신호(STX2)일 수 있다.
도8에 도시된 바와 같이, 제2 터치 센싱 기간(TS2)은 제1 터치 센싱 기간(TS1)이 끝나고 곧바로 이어지는 터치 센싱 기간(TS)일 수 있다. 반면, 도 8에 도시된 바와 달리, 제2 터치 센싱 기간(TS2)과 제1 터치 센싱 기간(TS1)의 사이에 다른 터치 센싱 기간(TS)이 배치되어 제2 터치 센싱 기간(TS2)는 제1 터치 센싱 기간(TS1)과 곧바로 이어지지 않을 수도 있다.
이를 통해, 제1 터치 센싱 기간(TS1) 및 제2 터치 센싱 기간(TS2) 동안 4 가지 종류의 주파수를 이용하여 터치 구동 신호(STX) 영역에서 주파수 스펙트럼의 밀도가 감소될 수 있고, EMI에 의한 영상 노이즈 및 터치 장애 등이 저감될 수 있다.
도 9는 도 3의 터치 센싱 장치 및 터치 센싱 장치와 연결된 다수의 터치 전극을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 터치 센싱 장치(140)는 터치 구동 신호(STX)를 다수의 출력 단자(MUX1, MUX2, MUX3, MUX4, … MUXk) 중 적어도 하나의 출력 단자에 선택적으로 출력하는 먹스부(340)를 더 포함할 수 있다.
다수의 출력 단자(MUX1, MUX2, MUX3, MUX4, …, MUXk)는 각각 대응되는 터치 전극(TE1, TE2, TE3, TE4, …, TEk)과 전기적으로 연결될 수 있다.
먹스부(340)는 터치 구동 신호(STX)가 공급된 터치 전극(TE)로부터 터치 반응 신호(SRX)를 수신하여 센싱부(320)로 전달할 수 있다.
먹스부(340)는 패널(110)의 일 방향(e.g. 세로 방향)으로 배치되는 일 행(또는 일 열)의 터치 전극(TE)과 연결될 수 있다. 터치 센싱 장치(140)는 먹스부(340)를 통하여 다수의 터치 전극(TE1, TE2, TE3, TE4, …, TEk)으로 터치 구동 신호(STX)를 공급할 수 있다.
먹스부(340)는 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안 둘 이상의 출력 단자(e.g. MUX1, MUX2)로 터치 구동 신호(STX)를 출력하는 다중 먹스 모드로 동작하거나 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안 하나의 출력 단자(e.g. MUX1)로 터치 구동 신호(STX)를 출력하는 단일 먹스 모드로 동작할 수 있다.
먹스부(340)는 구현 방식에 따라 패널(110) 외부의 별도의 집적 회로에 배치될 수도 있고 패널(110)측에 배치될 수도 있다.
도 10은 도 9의 하나의 터치 센싱 기간 동안 먹스부를 통해 출력되는 터치 구동 신호의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 터치 센싱 장치(140)는 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안 터치 구동 신호(STX)를 하나의 출력 단자(e.g. MUX1)에 출력할 수 있다.
먹스부(340)는 다수의 출력 단자(MUX1, MUX2, MUX3, MUX4, …, MUXk)에 대응하는 다수의 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4, …, SWk)를 포함할 수 있다. 다수의 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4, …, SWk) 각각은 턴온 또는 턴오프 되어 터치 구동 신호(STX)를 출력할 출력 단자(MUX1)를 선택할 수 있다.
한편, 도 10에 따른 터치 센싱 장치(140)의 먹스부(340)는 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안 하나의 터치 전극(TE1)에 터치 구동 신호(STX)를 공급할 수 있는데, 이때 먹스부(340)는 터치 전극(TE1)에 대응하는 출력 단자(MUX1)를 통해 터치 구동 신호(STX)를 출력하기 위해 스위치(SW1)는 턴온 시키고, 다른 스위치들(SW2, SW3, SW4, …, SWk)은 턴오프 시킬 수 있다.
종래에 터치 구동 신호(STX)에 의한 EMI를 저감하기 위해 다중 먹스 모드에서 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안 다수의 출력 단자(e.g. MUX1, MUX2) 각각 일정하고 서로 다른 주파수의 터치 구동 신호(STX)를 출력하는 경우가 있었다. 다만, 이러한 방법은 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안에는 하나의 출력 단자(e.g. MUX1)에 한 종류의 주파수의 터치 구동 신호(STX)가 출력되므로 단일 먹스 모드에서는 EMI를 저감시키는데 제한이 되었다.
한편, 도 10에 도시된 바에 따르면, 터치 구동 신호(STX)는 제1 주파수(F1)의 펄스 및 제2 주파수(F2)의 펄스가 교번되는 신호이고, 먹스부(340)는 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안 하나의 출력 단자(MUX1)에 두 종류의 주파수(F1, F2)의 터치 구동 신호(STX)를 출력할 수 있다.
이를 통해, 먹스부(340)가 단일 먹스 모드로 동작할 때에도 터치 구동 신호(STX)의 영역에서 주파수 스펙트럼의 밀도는 제1 주파수(F1) 및 제2 주파수(F2)로 분산되어 종래에 비해 상대적으로 감소될 수 있다. 이를 통해 EMI가 저감될 수 있다.
도 11은 도 9의 하나의 터치 센싱 기간 동안 먹스부를 통해 출력되는 터치 구동 신호의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 11을 참조하면, 먹스부(340)는 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안 터치 구동 신호(STX)를 적어도 둘 이상의 출력 단자(e.g. MUX1, MUX2)에 출력할 수 있다.
전술한 바와 같이, 먹스부(340)는 다중 먹스 모드로 동작할 수 있다. 이때, 둘 이상의 출력 단자(MUX1, MUX2)에 터치 구동 신호(STX)를 출력하기 위해, 하나의 터치 센싱 기간(TS)은 터치 구동 신호(STX)를 출력하고자 하는 출력 단자(MUX1, MUX2)의 개수 만큼 시분할 될 수 있다. 일 예로, 하나의 터치 센싱 기간(TS)은 제1 출력 단자(MUX1)로 터치 구동 신호를 출력하는 제1 출력 기간, 제2 출력 단자(MUX2)로 터치 구동 신호(STX)를 출력하는 제2 출력 기간으로 구분될 수 있다.
제1 출력 기간 동안 제1 출력 단자(MUX1)로 터치 구동 신호(STX)를 출력하기 위해 먹스부(340)에 포함된 스위치 중 스위치(SW1)만이 턴온되고, 나머지 스위치(SW2, SW3, SW4, …, SWk)는 턴오프 상태이다. 제1 출력 기간이 끝나고 제2 출력 단자(MUX2)로 터치 구동 신호(STX)를 출력하는 제2 출력 기간 동안, 이전에 턴온 되어 있던 스위치(SW1)는 턴오프 되고, 스위치(SW2)는 턴온된다. 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안 터치 구동 신호(STX)는 제1 출력 단자(MUX1) 및 제2 출력단자(MUX2)에 순차적으로 출력되어 터치 전극(TE1) 및 터치 전극(TE2)에 공급될 수 있다. 이때, 터치 구동 신호(STX)는 제1 주파수(F1)의 펄스와 제2 주파수(F2)의 펄스가 교번되는 신호일 수 있다.
한편, 전술한 예시는 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안 두 개의 출력 단자(MUX1, MUX2)로 터치 구동 신호(STX)가 출력되는 것을 설명할 뿐이다. 먹스부(340)는 이에 한정되지 않고 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안 3개 이상의 출력 단자(e.g. MUX1, MUX2, MUX3)로 터치 구동 신호(STX)를 출력할 수도 있다.
먹스부(340)는 다중 먹스 모드로 동작하여 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안 터치 구동 신호(STX)를 적어도 둘 이상의 터치 전극(TE1, TE2)에 공급할 수 있다. 또한, 터치 구동 신호(STX) 영역의 주파수 스펙트럼의 밀도는 제1 주파수(F1) 및 제2 주파수(F2)로 분산되어 상대적으로 감소될 수 있고, 이를 통해 터치 구동 신호(STX)에 의해 발생되는 EMI가 저감될 수 있다.
도 12는 도 9의 하나의 터치 센싱 기간 동안 먹스부를 통해 출력되는 터치 구동 신호의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 12를 참조하면, 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안 적어도 둘 이상의 출력 단자(MUX1, MUX2) 중 제1 출력 단자(MUX1)로 출력되는 터치 구동 신호(STX1)는 제1 주파수(F1)의 펄스 및 제2 주파수(F2)의 펄스가 교번하는 신호이고, 적어도 둘 이상의 출력 단자(MUX1, MUX2) 중 제2 출력 단자(MUX2)로 출력되는 터치 구동 신호(STX2)는 제3 주파수(F3)의 펄스 및 제4 주파수(F4)의 펄스가 교번하는 신호일 수 있다.
전술한 바와 같이, 먹스부(340)는 다중 먹스 모드로 동작할 수 있다.
먹스부(340)는 구동부(310)로부터 제1 주파수(F1)의 펄스와 제2 주파수(F2)의 펄스가 교번되는 신호인 제1 터치 구동 신호(STX1)와 제3 주파수(F3)의 펄스와 제4 주파수(F4)의 펄스가 교번되는 신호인 제2 터치 구동 신호(STX2)를 순차적으로 수신할 수 있다. 먹스부(340)는 제1 터치 구동 신호(STX1)가 수신되는 기간 동안 스위치(SW1)만을 턴온하여, 제1 터치 구동 신호(STX1)를 제1 출력 단자(MUX1)로 출력할 수 있다. 제1 터치 구동 신호(STX1)는 제1 출력 단자(MUX1)를 통해 터치 전극(TE1)으로 공급될 수 있다.
먹스부(340)는 구동부(310)로부터 제1 터치 구동 신호(STX1)를 수신한 이후, 제2 터치 구동 신호(STX2) 수신할 수 있다. 먹스부(340)는 제2 터치 구동 신호(STX2)를 수신하는 동안 스위치(SW1)를 턴오프 하고, 스위치(SW2)만을 턴온하여 제2 출력 단자(MUX2)로 제2 터치 구동 신호(STX2)를 출력할 수 있다. 제2 터치 구동 신호(STX2)는 제2 출력 단자(MUX2)를 통해 터치 전극(TE2)으로 공급될 수 있다.
이때, 제1 출력 단자(MUX1)를 통해 제1 터치 구동 신호(STX1)를 터치 전극(TE1)에 공급하고, 제2 출력 단자(MUX1)를 통해 제2 터치 구동 신호(STX2)를 터치 전극(TE2)에 공급하는 경우, 터치 구동 신호(STX)의 영역에서 주파수 스펙트럼의 밀도는 제1 주파수(F1) 내지 제4 주파수(F4)로 분산되어 감소될 수 있다. EMI는 제1 출력 단자(MUX1) 및 제2 출력 단자(MUX2)에 제1 터치 구동 신호(STX1) 또는 제2 터치 구동 신호(STX2) 중 어느 하나만이 공급되는 경우 보다 효과적으로 저감될 수 있다.
한편, 터치 디스플레이 장치(100)는 터치 구동 신호(STX) 및 터치 구동 신호와 대응되는 보조 신호(SAUX)를 생성하는 신호 생성부(330)를 더 포함할 수 있다.
도 13은 도 1의 터치 디스플레이 장치에서 터치 구동 신호 및 보조 신호를 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 보조 신호(SAUX)의 주파수는 터치 구동 신호(STX)의 주파수와 동기화 되어 변경될 수 있다.
전술한 바와 같이, 터치 전극(TE)은 그 주변 전극들(e.g. 게이트 라인, 데이터 라인 또는 다른 터치 전극 등)과 기생 커패시턴스를 형성할 수 있다. 기생 커패시턴스는 외부 오브젝트(10)에 의한 터치 또는 근접을 센싱하는데 장애가 될 수 있다.
신호 생성부(330)에서 생성되는 보조 신호(SAUX)는 터치 전극(TE)의 주변 전극들로 공급될 수 있다. 이때, 보조 신호(SAUX)가 터치 구동 신호(STX)와 동일한 위상을 가진다면 기생 커패시턴스가 효과적으로 저감되어 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 센싱 성능이 증가할 수 있다.
도 13에는 터치 구동 신호(STX)가 공급되는 터치 전극(TE)과 기생 커패시턴스를 형성하는 다른 터치 전극(TE)에 공급되는 제1 보조 신호(SAUXT), 데이터 라인(DL)에 공급되는 제2 보조 신호(SAUXD), 게이트 라인(GL)에 공급되는 제3 보조 신호(SAUXG)가 도시되어 있다.
이때, 터치 구동 신호(STX)는 제1 주파수(F1)의 펄스 및 제2 주파수(F2)의 펄스가 교번되는 신호이다. 제1 보조 신호(SAUXT), 제2 보조 신호(SAUXD) 제3 보조 신호(SAUXG)는 터치 구동 신호(STX)와 동기화 되어 동일한 위상을 가질 수 있다. 또한, 제1 보조 신호(SAUXT), 제2 보조 신호(SAUXD) 제3 보조 신호(SAUXG)는 터치 구동 신호(STX)의 주파수에 맞추어 제1 주파수(F1)의 펄스 및 제2 주파수(F2)의 펄스가 교번되는 신호일 수 있다.
도 13의 보조 신호(SAUX)는 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안 패널에 배치된 다수의 전극들 중 터치 구동 신호(STX)가 공급되는 터치 전극(TE) 이외의 적어도 하나의 전극으로 공급될 수 있다.
일 예로, 제1 보조 신호(SAUXT)는 신호 생성부(330)에서 생성되어 터치 센싱 장치(140)에 전송될 수 있다. 터치 센싱 장치(140)는 터치 센싱 기간(TS) 동안 제1 보조 신호(SAUXT)를 터치 구동 신호(STX)가 공급되는 터치 전극(TE)의 주변 터치 전극으로 공급할 수 있다.
다른 예로, 제2 보조 신호(SAUXD)는 신호 생성부(330)에서 생성되어 데이터 구동 장치(120)로 전송될 수 있다. 데이터 구동 장치(120)는 터치 센싱 기간(TS) 동안 제2 보조 신호(SAUXD)를 데이터 라인(DL)에 공급할 수 있다.
또 다른 예로, 제3 보조 신호(SAUXG)는 신호 생성부(330)에서 생성되어 게이트 구동 장치(130)로 전송될 수 있다. 게이트 구동 장치(130)는 터치 센싱 기간(TS) 동안 제3 보조 신호(SAUXG)를 게이트 라인(GL)에 공급할 수 있다.
도 14는 도 1의 터치 디스플레이 장치의 동작 방법을 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 터치 디스플레이 장치(100)의 동작 방법은 적어도 둘 이상의 주파수의 펄스가 교번되는 신호인 터치 구동 신호(STX)를 생성하는 터치 구동 신호 생성 단계(S1410)를 포함할 수 있다. 이때, 터치 구동 신호 생성 단계(S1410)는 터치 디스플레이 장치(100)에 포함된 신호 생성부(330)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 터치 디스플레이 장치(100)의 동작 방법 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안 터치 구동 신호(STX)를 패널(110)에 배치된 터치 전극(TE)으로 공급하는 터치 구동 신호 공급 단계(S1420)를 포함할 수 있다. 이때, 터치 구동 신호 공급 단계(S1420)는 터치 센싱 장치(140)에 포함된 구동부(310)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 터치 디스플레이 장치(100)의 동작 방법은 터치 구동 신호(STX)에 대응하여 터치 전극(TE)에 형성되는 터치 반응 신호(SRX)에 따라 패널(110)에 대한 외부 오브젝트(10)의 터치 혹은 근접을 센싱하는 터치 센싱 단계(S1430)를 포함할 수 있다. 이때, 터치 센싱 단계(S1430)는 터치 센싱 장치(140)에 포함된 센싱부(320)에 의해 수행될 수 있다.
한편, 터치 디스플레이 장치(100)의 동작 방법은 터치 구동 신호(STX)에 대응하며, 터치 구동 신호(STX)의 주파수와 동기화 되어 변경되는 보조 신호(SAUX)를 생성하는 보조 신호 생성 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 보조 신호 생성 단계는 터치 디스플레이 장치(100)에 포함된 신호 생성부(330)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 터치 디스플레이 장치(100)의 동작 방법은 하나의 터치 센싱 기간(TS) 동안 패널(110)에 배치된 다수의 전극들 중 터치 구동 신호(STX)가 공급되는 터치 전극(TE) 이외의 적어도 하나의 전극으로 보조 신호(SAUX)를 공급하는 보조 신호 공급 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 보조 신호 공급 단계는 데이터 구동 장치(120), 게이트 구동 장치(130) 또는 터치 센싱 장치(140) 중 어느 하나 이상에 의해 수행될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들에 따르면, 적어도 둘 이상의 주파수의 펄스가 교번되는 신호인 터치 구동 신호(STX)를 통해 터치 구동 신호(STX) 영역에서 주파수 스펙트럼의 밀도가 감소된다. 이를 통해 EMI를 저감하는 터치 센싱 장치 및 이를 포함하는 터치 디스플레이 장치와 터치 디스플레이 장치의 동작 방법을 제공할 수 있다.
10: 외부 오브젝트 100: 터치
110: 패널 120: 데이터 구동 장치
130: 게이트 구동 장치 140: 터치 센싱 장치
310: 구동부 320: 센싱부
330: 신호 생성부 340: 먹스부

Claims (16)

  1. 터치 구동 신호를 패널에 배치된 터치 전극으로 공급하는 구동부; 및
    상기 터치 구동 신호에 대응하여 상기 터치 전극에 형성되는 터치 반응 신호에 따라 상기 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 센싱부;를 포함하며,
    터치 동기화 신호가 제1 레벨을 유지하는 하나의 터치 센싱 기간 동안 공급되는 상기 터치 구동 신호는 적어도 둘 이상의 주파수의 펄스가 교번되는 신호인 터치 센싱 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 기간 동안의 제1 터치 구동 신호는 제1 주파수의 펄스 및 제2 주파수의 펄스가 교번하는 신호이고, 상기 제1 기간과 상이한 제2 기간 동안의 제2 터치 구동 신호는 제3 주파수의 펄스 및 제4 주파수의 펄스가 교번하는 신호인 터치 센싱 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 기간 및 상기 제2 기간은 상기 하나의 터치 센싱 기간에 포함되는 터치 센싱 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 기간은 제1 터치 센싱 기간에 포함되고, 상기 제2 기간은 상기 제1 터치 센싱 기간과 상이한 제2 터치 센싱 기간에 포함되는 터치 센싱 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 신호를 다수의 출력 단자 중 적어도 하나의 출력 단자에 선택적으로 출력하는 먹스부를 더 포함하고,
    상기 먹스부는 상기 하나의 터치 센싱 기간 동안 상기 터치 구동 신호를 하나의 출력 단자에 출력하는 터치 센싱 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 신호를 다수의 출력 단자 중 적어도 하나의 출력 단자에 선택적으로 출력하는 먹스부를 더 포함하고,
    상기 먹스부는 상기 하나의 터치 센싱 기간 동안 상기 터치 구동 신호를 적어도 둘 이상의 출력 단자에 출력하는 터치 센싱 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하나의 터치 센싱 기간 동안 상기 적어도 둘 이상의 출력 단자 중 제1 출력 단자로 출력되는 상기 터치 구동 신호는 제1 주파수의 펄스 및 제2 주파수의 펄스가 교번하는 신호이고, 상기 적어도 둘 이상의 출력 단자 중 제2 출력 단자로 출력되는 상기 터치 구동 신호는 제3 주파수의 펄스 및 제4 주파수의 펄스가 교번하는 신호인 터치 센싱 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 패널에 배치된 하나 이상의 전극으로 공급되는 보조 신호를 생성하는 신호 생성부에 의해 생성된 상기 터치 구동 신호를 수신하는 터치 센싱 장치.
  9. 패널의 외부 또는 내부에 배치된 다수의 터치 전극; 및
    터치 구동 신호를 상기 다수의 터치 전극 중 적어도 하나로 공급하는 구동부 및 상기 터치 구동 신호에 대응하여 상기 터치 전극에 형성되는 터치 반응 신호에 따라 상기 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 센싱부를 포함하는 터치 센싱 장치;를 포함하며,
    터치 동기화 신호가 제1 레벨을 유지하는 하나의 터치 센싱 기간 동안 공급되는 상기 터치 구동 신호는 적어도 둘 이상의 주파수의 펄스가 교번되는 신호인 터치 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 터치 구동 신호는 상기 하나의 터치 센싱 기간 중 제1 기간 동안 제1 주파수의 펄스 및 제2 주파수의 펄스가 교번하는 신호이고, 상기 하나의 터치 센싱 기간 중 상기 제1 기간과 상이한 제2 기간 동안 제3 주파수의 펄스 및 제4 주파수의 펄스가 교번하는 신호인 터치 디스플레이 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 터치 구동 신호는 제1 터치 센싱 기간에 포함된 제1 기간 동안 제1 주파수의 펄스 및 제2 주파수의 펄스가 교번하는 신호이고, 상기 제1 터치 센싱 기간과 상이한 제2 터치 센싱 기간에 포함된 제2 기간 동안 제3 주파수의 펄스 및 제4 주파수의 펄스가 교번하는 신호인 터치 디스플레이 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 터치 구동 신호 및 상기 터치 구동 신호와 대응되는 보조 신호를 생성하는 신호 생성부를 더 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 보조 신호의 주파수는 상기 터치 구동 신호의 주파수와 동기화 되어 변경되는 디스플레이 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 보조 신호는 상기 하나의 터치 센싱 기간 동안 상기 패널에 배치된 다수의 전극들 중 상기 터치 구동 신호가 공급되는 터치 전극 이외의 적어도 하나의 전극으로 공급되는 터치 디스플레이 장치.
  15. 적어도 둘 이상의 주파수의 펄스가 교번되는 신호인 터치 구동 신호를 생성하는 터치 구동 신호 생성 단계;
    하나의 터치 센싱 기간 동안 상기 터치 구동 신호를 패널에 배치된 터치 전극으로 공급하는 터치 구동 신호 공급 단계; 및
    상기 터치 구동 신호에 대응하여 상기 터치 전극에 형성되는 터치 반응 신호에 따라 상기 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 터치 센싱 단계;를 포함하는 터치 디스플레이 장치의 동작 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 터치 구동 신호에 대응하며, 상기 터치 구동 신호의 주파수와 동기화 되어 변경되는 보조 신호를 생성하는 보조 신호 생성 단계; 및
    상기 하나의 터치 센싱 기간 동안 상기 패널에 배치된 다수의 전극들 중 상기 터치 구동 신호가 공급되는 터치 전극 이외의 적어도 하나의 전극으로 상기 보조 신호를 공급하는 보조 신호 공급 단계;를 더 포함하는 터치 디스플레이 장치의 동작 방법.
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