KR20230096672A - 터치표시장치 - Google Patents

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KR20230096672A
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display device
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임정범
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 개시의 실시예들은, 터치표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 표시 영역에서 다수의 데이터 라인들과, 다수의 게이트 라인들 및 다수의 서브픽셀들이 위치하며, 적어도 하나의 서브픽셀과 중첩하는 다수의 터치 전극들이 위치하는 디스플레이 패널, 입력된 펄스 폭 변조 신호에 해당하는 전압 펄스에 따라 펄스 폭이 변조된 신호를 생성하고 출력하는 터치 파워 회로, 다수의 게이트 라인들에 스캔 신호를 공급하는 게이트 구동 회로, 게이트 구동 회로의 구동 타이밍을 제어하기 위한 게이트 구동 회로 제어 신호를 출력하는 디스플레이 컨트롤러, 디스플레이 패널에서 표시 영역 주변의 비표시 영역에 위치하고, 게이트 구동 회로 제어 신호가 인가되는 제1 배선, 및 비표시 영역에 위치하며, 제1 배선보다 넓은 폭을 갖고, 펄스 폭이 변조된 신호가 인가되는 제2 배선을 포함하는 터치표시장치를 제공함으로써, 터치표시장치의 가장자리 영역에서 터치 센싱의 정확도가 향상된 터치표시장치를 제공할 수 있다.

Description

터치표시장치{TOUCH DISPLAY DEVICE}
본 개시의 실시예들은 터치표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 터치표시장치에 대한 다양한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치, 유기발광표시장치 등과 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
이러한 표시장치 중, 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력 방식에서 탈피하여, 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력 방식을 제공하는 터치표시장치가 있다.
본 개시의 실시예들은 터치표시장치의 가장자리 영역에서 터치 센싱의 정확도가 향상된 터치표시장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 표시 영역에서 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들 및 다수의 서브픽셀들이 위치하며, 적어도 하나의 서브픽셀과 중첩하는 다수의 터치 전극들이 위치하는 디스플레이 패널, 입력된 펄스 폭 변조 신호에 해당하는 전압 펄스에 따라 펄스 폭이 변조된 신호를 생성하고 출력하는 터치 파워 회로, 다수의 게이트 라인들에 스캔 신호를 공급하는 게이트 구동 회로, 게이트 구동 회로의 구동 타이밍을 제어하기 위한 게이트 구동 회로 제어 신호를 출력하는 디스플레이 컨트롤러, 디스플레이 패널에서 표시 영역 주변의 비표시 영역에 위치하고, 게이트 구동 회로 제어 신호가 인가되는 제1 배선, 및 비표시 영역에 위치하며, 제1 배선보다 넓은 폭을 갖고, 펄스 폭이 변조된 신호가 인가되는 제2 배선을 포함하는 터치표시장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 표시 영역에서 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들 및 다수의 서브픽셀들이 위치하며, 적어도 하나의 서브픽셀과 중첩하는 다수의 터치 전극들이 위치하는 디스플레이 패널, 입력된 펄스 폭 변조 신호에 해당하는 전압 펄스에 따라 펄스 폭이 변조된 신호 및 디스플레이 신호를 출력하는 터치 파워 회로, 디스플레이 신호를 입력받아 다수의 게이트 라인들에 공급하는 스캔 신호를 생성하고 출력하는 게이트 구동 회로, 게이트 구동 회로의 구동 타이밍을 제어하기 위한 게이트 구동 회로 제어 신호를 출력하는 디스플레이 컨트롤러, 디스플레이 패널에서 표시 영역 주변의 비표시 영역에 위치하고, 게이트 구동 회로 제어 신호가 인가되는 제1 배선, 및 비표시 영역에 위치하며, 제1 배선보다 넓은 폭을 갖고, 펄스 폭이 변조된 신호 또는 디스플레이 신호가 인가되는 제2 배선을 포함하는 터치표시장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 터치표시장치의 가장자리 영역에서 터치 센싱의 정확도가 향상된 터치표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치의 개략적인 시스템 구성도이다.
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치의 디스플레이 구동을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치의 터치 구동을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 4는 셀프-캐패시턴스(Self-Capacitance) 방식을 이용한 터치 센싱 방법을 간단히 표현한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치의 시간 분할 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치의 시간 프리 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치가 시간 프리 구동을 수행하는 경우, 시간 프리 구동의 세 가지 케이스(Case 1, 2, 3)를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치의 시간 프리 구동의 세 가지 케이스(Case 1, 2, 3) 별 터치 전극 구동 신호(TDS)를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치에서, 시간 프리 구동의 세 가지 케이스 별 주요 신호들의 파형을 정리하여 나타낸 도면이다.
도 11은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치의 시간 프리 구동 시스템을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 13은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치에서 도 12의 X 영역의 확대도이다.
도 14는 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치에서 터치 전극 구동 신호가 인가된 터치 전극에 형성되는 기생 캐패시턴스를 개념적으로 설명하는 도면이다.
도 15는 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치에서 광폭 배선이 제1 기판 상에 위치하는 것을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치에서 비표시 영역에 제1 배선과 제2 배선이 위치하는 것을 나타낸 도면이다.
도 17 내지 도 21은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치에서 도 16의 I-I'을 따라 절단한 도면이다.
도 22a와 도 22b는 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치에서 비표시 영역에 둘 이상의 제1 배선들과 둘 이상의 제2 배선들이 위치하는 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 23a는 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치에서 도 22a의 II-II'을 따라 절단한 단면도이고, 도 23b는 도 22b의 II-II'을 따라 절단한 단면도이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 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 개시의 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 개략적인 시스템 구성도이고, 도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 디스플레이 구동을 간략하게 나타낸 도면이며, 도 3은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 터치 구동을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는 영상을 표시하는 디스플레이 기능을 제공할 수 있다. 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는 사용자의 터치를 센싱하는 터치 센싱 기능과 터치 센싱 기능 결과를 이용하여 사용자의 터치에 따른 입력 처리를 수행하는 터치 입력 기능을 제공할 수 있다.
아래에서는, 디스플레이 기능을 제공하기 위한 디스플레이 구동을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하고, 터치 센싱 기능을 제공하기 위한 구성요소들과 터치 구동을 도 1 및 도 3을 참조하여 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 디스플레이 기능을 제공하기 위하여, 다수의 데이터 라인(DL)들과 다수의 게이트 라인(GL)들이 위치하는 디스플레이 패널(DISP)을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(DISP)에는 다수의 데이터 라인(DL)들 및 다수의 게이트 라인(GL)들과 전기적으로 연결되는 다수의 서브픽셀(SP)들이 위치할 수 있다. 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 디스플레이 패널(DISP)과, 다수의 데이터 라인(DL)들을 구동하기 위해 구성되는 데이터 구동 회로(DDC)와, 다수의 게이트 라인(GL)들 구동하기 위해 구성되는 게이트 구동 회로(GDC)와, 데이터 구동 회로(DDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)를 제어하기 위해 구성되는 디스플레이 컨트롤러(DCTR) 등을 포함할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(DCTR)는 데이터 구동 회로(DDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)로 각종 제어 신호를 공급하여, 데이터 구동 회로(DDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 컨트롤러(DCTR)는, 게이트 구동 회로(GDC)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 구동 회로 제어 신호(GCS: Gate Control Signal)를 출력한다.
또한, 디스플레이 컨트롤러(DCTR)는, 데이터 구동 회로(DDC)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 구동 회로 제어 신호(DCS: Data Control Signal)를 출력한다.
디스플레이 컨트롤러(DCTR)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 입력 영상 데이터를 데이터 구동 회로(DDC)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제할 수 있다.
게이트 구동 회로(GDC)는, 디스플레이 컨트롤러(DCTR)의 제어에 따라, 온(On) 전압 또는 오프(Off) 전압의 스캔 신호를 다수의 게이트 라인(GL)으로 순차적으로 공급한다.
데이터 구동 회로(DDC)는, 게이트 구동 회로(GDC)에 의해 특정 게이트 라인(GL)이 열리면, 디스플레이 컨트롤러(DCTR)로부터 수신한 영상 데이터 신호를 아날로그 신호로 변환하여 이에 대응되는 데이터 신호(Vdata)를 다수의 데이터 라인(DL)들로 공급한다.
디스플레이 컨트롤러(DCTR)는 통상의 디스플레이 기술에서 이용되는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)이거나, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함하여 다른 제어 기능도 더 수행하는 제어장치일 수 있으며, 타이밍 컨트롤러와 다른 제어장치일 수도 있다.
디스플레이 컨트롤러(DCTR)는, 데이터 구동 회로(DDC)와 별도의 부품으로 구현될 수도 있고, 데이터 구동 회로(DDC)와 함께 집적회로로 구현될 수도 있다.
데이터 구동 회로(DDC)는, 다수의 데이터 라인(DL)들로 데이터 신호(Vdata)를 공급함으로써, 다수의 데이터 라인(DL)들을 구동한다. 여기서, 데이터 구동 회로(DDC)는 '소스 드라이버'라고도 한다.
이러한 데이터 구동 회로(DDC)는, 적어도 하나의 소스 드라이버 집적 회로(SDIC: Source Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다. 각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는, 쉬프트 레지스터(Shift Register), 래치 회로(Latch Circuit), 디지털-아날로그 컨버터(DAC: Digital to Analog Converter), 출력 버퍼 회로(Output Buffer Circuit) 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.
각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 방식으로 디스플레이 패널(DISP)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 디스플레이 패널(DISP)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 디스플레이 패널(DISP)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 디스플레이 패널(DISP)에 연결된 필름 상에 실장되는 칩-온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.
게이트 구동 회로(GDC)는, 다수의 게이트 라인(GL)들로 스캔 신호(Vgate, 스캔 전압, 스캔 신호, 또는 게이트 전압이라고도 함)를 공급함으로써, 다수의 게이트 라인(GL)들을 구동한다. 여기서, 게이트 구동 회로(GDC)는, '스캔 드라이버'라고도 한다.
여기서, 스캔 신호(Vgate)는 해당 게이트 라인(GL)을 닫히게 하는 오프-레벨 게이트 전압과, 해당 게이트 라인(GL)을 열리게 하는 온-레벨 게이트 전압으로 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 스캔 신호(Vgate)는 해당 게이트 라인(GL)에 연결된 트랜지스터를 턴-오프 시키게 하는 오프-레벨 게이트 전압과 해당 게이트 라인(GL)에 연결된 트랜지스터를 턴-온 시키게 하는 온-레벨 게이트 전압으로 구성될 수 있다.
트랜지스터가 N타입인 경우, 오프-레벨 게이트 전압은 로우-레벨 게이트 전압(VGL)이고, 온-레벨 게이트 전압은 하이-레벨 게이트 전압(VGH)일 수 있다. 트랜지스터가 P타입인 경우, 오프-레벨 게이트 전압은 하이-레벨 게이트 전압(VGH)이고, 온-레벨 게이트 전압은 로우-레벨 게이트 전압(VGL)일 수 있다. 아래에서는, 설명의 편의를 위해, 오프-레벨 게이트 전압은 로우-레벨 게이트 전압(VGL)이고, 온-레벨 게이트 전압은 하이-레벨 게이트 전압(VGH)인 것으로 예로 든다.
이러한 게이트 구동 회로(GDC)는, 적어도 하나의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC: Gate Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다. 각 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)는 쉬프트 레지스터(Shift Register), 레벨 쉬프터(Level Shifter) 등을 포함할 수 있다.
각 게이트 드라이버 집적회로(GDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식 또는 칩-온 글래스(COG) 방식으로 디스플레이 패널(DISP)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 게이트 인 패널(GIP: Gate In Panel) 타입으로 구현되어 디스플레이 패널(DISP)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 디스플레이 패널(DISP)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)는 디스플레이 패널(DISP)과 연결된 필름 상에 실장 되는 칩-온 필름(COF) 방식으로 구현될 수도 있다.
데이터 구동 회로(DDC)는, 도 1에서와 같이, 디스플레이 패널(DISP)의 일측(예: 상측, 또는 하측)에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라 디스플레이 패널(DISP)의 양측(예: 상측과 하측)에 모두 위치할 수도 있다.
게이트 구동 회로(GDC)는, 도 1에서와 같이, 디스플레이 패널(DISP)의 일 측(예: 좌측 또는 우측)에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라 디스플레이 패널(DISP)의 양측(예: 좌측과 우측)에 모두 위치할 수도 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는 액정표시장치, 유기발광표시장치 등의 다양한 타입의 표시장치일 수 있다. 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 패널(DISP)도 액정디스플레이 패널, 유기발광디스플레이 패널 등의 다양한 타입의 표시 패널일 수 있다.
디스플레이 패널(DISP)에 위치하는 각 서브픽셀(SP)은, 하나 이상의 회로소자(예: 트랜지스터, 캐패시터 등)를 포함하여 구성될 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 패널(DISP)이 액정디스플레이 패널인 경우, 각 서브픽셀(SP)에는 픽셀전극이 배치되고, 픽셀전극과 데이터 라인(DL) 사이에 트랜지스터가 전기적으로 연결될 수 있다. 트랜지스터는 게이트 라인(GL)을 통해 게이트 노드에 공급되는 스캔 신호(Vgate)에 의해 턴-온 될 수 있으며, 턴-온 시, 데이터 라인(DL)을 통해 소스 노드(또는 드레인 노드)에 공급된 데이터 신호(Vdata)를 드레인 노드(또는 소스 노드)로 출력한다. 트랜지스터는, 드레인 노드(또는 소스 노드)에 전기적으로 연결된 픽셀 전극으로 데이터 신호(Vdata)를 인가해줄 수 있다. 데이터 신호(Vdata)가 인가된 픽셀전극과 공통전압(Vcom)이 인가된 공통 전극 사이에는 전계가 형성되고, 픽셀전극과 공통 전극 사이에 캐패시턴스가 형성될 수 있다.
각 서브픽셀(SP)의 구조는 패널 타입, 제공 기능 및 설계 방식 등에 따라 다양하게 정해질 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 터치 센싱 기능을 제공하기 위하여, 터치 패널(TSP)과, 터치 패널(TSP)을 구동하여 센싱하는 터치 구동 회로(TDC)와, 터치 구동 회로(TDC)가 터치 패널(TSP)을 센싱한 결과를 이용하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 검출하는 터치 컨트롤러(TCTR) 등을 포함할 수 있다.
터치 패널(TSP)은 사용자의 포인터에 의한 터치가 접촉하거나 근접할 수 있다. 이러한 터치 패널(TSP)에는 터치 센서들이 배치될 수 있다.
여기서, 사용자의 포인터는 손가락(Finger) 또는 펜(Pen) 등일 수 있다.
펜은 신호 송수신 기능이 없는 수동 펜(Passive Pen) 또는 신호 송수신 기능이 있는 액티브 펜(Active Pen)일 수도 있다. 터치 구동 회로(TDC)는 터치 패널(TSP)로 터치구동신호를 공급하고, 터치 패널(TSP)을 센싱할 수 있다. 터치 컨트롤러(TCTR)는 터치 구동 회로(TDC)가 터치 패널(TSP)을 센싱한 결과를 이용하여 터치를 센싱할 수 있다. 여기서, 터치를 센싱한다는 것은 터치유무 및/또는 터치좌표를 검출한다는 것을 의미할 수 있다.
터치 패널(TSP)은 디스플레이 패널(DISP)의 외부에 배치되는 외장형일 수도 있고, 디스플레이 패널(DISP)의 내부에 배치되는 내장형일 수도 있다.
터치 패널(TSP)이 외장형인 경우, 터치 패널(TSP)과 디스플레이 패널(DISP)은 별도로 제작된 이후, 접착제 등에 의해 결합될 수 있다. 외장형 터치 패널(TSP)을 애드-온(Add-on) 타입이라고도 한다.
터치 패널(TSP)이 내장형인 경우, 디스플레이 패널(DISP)을 제적하는 공정 중에 터치 패널(TSP)이 함께 제작될 수 있다. 즉, 터치 패널(TSP)을 구성하는 터치센서들이 디스플레이 패널(DISP)의 내부에 배치될 수 있다. 내장형 터치 패널(TSP)은 인-셀(In-cell) 타입, 온-셀(On-cell) 타입, 하이브리드(Hybrid) 타입 등일 수 있다.
한편, 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 터치 패널(TSP)이 디스플레이 패널(DISP)의 내부에 내장되는 내장형인 것으로 가정한다.
디스플레이 패널(DISP)에 터치 패널(TSP)이 내장되는 경우, 즉, 디스플레이 패널(DISP)에 다수의 터치 전극(TE)들이 배치되는 경우, 디스플레이 구동에 사용되는 전극들과 별도로 다수의 터치 전극(TE)들이 디스플레이 패널(DISP)에 구성될 수도 있고, 디스플레이 구동을 위해 디스플레이 패널(DISP)에 배치되는 전극들을 다수의 터치 전극(TE)들로 활용할 수도 있다.
예를 들어, 디스플레이 패널(DISP)에 배치되는 공통 전극을 다수 개로 분할하여, 다수의 터치 전극(TE)들로도 활용할 수 있다. 즉, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 다수의 터치 전극(TE)들은 터치 센싱을 위한 전극들이면서, 디스플레이 구동을 위한 전극들일 수 있다. 아래에서, 디스플레이 패널(DISP)에 배치된 다수의 터치 전극(TE)들은 공통 전극들로 가정한다.
터치 컨트롤러(TCTR)는, 일 예로, 마이크로 컨트롤 유닛(MCU: Micro Control Unit), 프로세서 등으로 구현될 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(DCTR) 및 터치 컨트롤러(TCTR)는 별도로 구현될 수도 있고, 통합되어 구현될 수도 있다.
도 3을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)의 터치 패널(TSP)에는, 다수의 터치 전극(TE)들과, 다수의 터치 전극(TE)들과 터치 구동 회로(TDC)를 전기적으로 연결해주기 위해 구성되는 다수의 터치 라인(TL)들이 위치할 수 있다. 다수의 터치 전극(TE)들은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 다수의 터치 전극(TE)들 각각은 하나 이상의 터치 라인(TL)과 하나 이상의 컨택홀을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 터치 전극(TE)의 셀프-캐패시턴스(Self-Capacitance)에 기반하여 터치를 센싱하거나, 터치 전극들(TE) 간의 뮤추얼-캐패시턴스(Mutual-Capacitance)에 기반하여 터치를 센싱할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)가 셀프-캐패시턴스에 기반하여 터치를 센싱하는 경우, 터치 패널(TSP)에는, 다수의 제1 터치 전극라인들과 다수의 제2 터치 전극라인들이 서로 교차하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 다수의 제1 터치 전극라인들은 X축 방향으로 배치될 수 있고, 다수의 제2 터치 전극라인들은 Y축 방향으로 배치될 수 있다. 여기서, 제1 터치 전극라인과 제2 터치 전극라인 각각은 바(Bar) 형태의 1개의 터치 전극일 수도 있고, 둘 이상의 터치 전극들이 전기적으로 연결된 형태일 수도 있다. 제1 터치 전극라인들은 구동라인, 구동 전극, 구동터치 전극라인, Tx라인, Tx전극, 또는 Tx터치 전극라인 등이라고 할 수 있다. 제2 터치 전극라인들은 수신라인, 수신전극, 수신터치 전극라인, 센싱라인, 센싱전극, 센싱터치 전극라인, Rx라인, Rx전극, 또는 Rx터치 전극라인 등이라고 할 수 있다.
이 경우, 터치 구동 회로(TDC)는 다수의 제1 터치 전극라인 중 하나 이상으로 구동신호를 공급하고, 제2 터치 전극라인들을 센싱하여 센싱데이터를 출력하고, 터치 컨트롤러(TCTR)는 센싱데이터를 이용하여 터치유무 및/또는 터치좌표를 산출할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)가 뮤추얼-캐패시턴스에 기반하여 터치를 센싱하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 터치 패널(TSP)에는 다수의 터치 전극(TE)이 서로 분리된 형태로 배치될 수 있다.
이 경우, 터치 구동 회로(TDC)는 다수의 터치 전극(TE)의 전체 또는 일부로 구동신호 (이하, 터치 전극 구동 신호(TDS)라고 함)를 공급하고, 구동신호가 공급된 하나 이상의 터치 전극(TE)을 센싱하여 센싱데이터를 출력하고, 터치 컨트롤러(TCTR)는 센싱데이터를 이용하여 터치유무 및/또는 터치좌표를 산출할 수 있다.
아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 셀프-캐패시턴스(Self-Capacitance)에 기반하여 터치를 센싱하는 경우를 가정하고, 터치 패널(TSP)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 구성된 것을 가정한다.
터치 구동 회로(TDC)에서 출력되는 터치 전극 구동 신호(TDS)는, 일정한 전압을 갖는 신호일 수도 있고, 전압이 가변되는 신호일 수도 있다.
터치 전극 구동 신호(TDS)가 전압이 가변되는 신호인 경우, 터치 전극 구동 신호(TDS)는, 일 예로, 정현파 형태, 삼각파 형태, 또는 구형파 형태 등 다양한 신호파형일 수 있다.
아래에서는, 터치 전극 구동 신호(TDS)가 전압이 가변되는 신호인 경우, 터치 전극 구동 신호(TDS)는 여러 개의 펄스들로 이루어진 펄스신호인 것으로 가정한다. 터치 전극 구동 신호(TDS)가 여러 개의 펄스들로 이루어진 펄스신호인 경우, 일정한 주파수를 가질 수도 있고, 가변 되는 주파수를 가질 수도 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 한 개의 터치 전극(TE)이 차지하는 영역의 크기는 하나의 서브픽셀(SP)이 차지하는 영역의 크기와 대응될 수도 있고, 둘 이상의 서브픽셀(SP)이 차지하는 영역의 크기와 대응될 수도 있다. 즉, 다수의 터치 전극(TE) 각각은 둘 이상의 서브픽셀(SP)과 중첩될 수 있다.
다수의 터치 전극(TE)이 매트릭스 형태로 배치되고, 다수의 터치 전극(TE) 중 제1 터치 전극 및 제2 터치 전극이 동일한 열(또는 동일한 행)에 배치된다고 할 때, 제1 터치 전극과 중첩되는 둘 이상의 데이터 라인(DL)은 제2 터치 전극과 중첩될 수 있다. 제1 터치 전극과 중첩되는 둘 이상의 게이트 라인(GL)들은 제2 터치 전극과 중첩되지 않을 수 있다.
다수의 터치 전극 열(또는 터치 전극 행)은 다수의 데이터 라인(DL)들과 평행하게 배치될 수 있다. 다수의 터치 라인(TL)은 다수의 데이터 라인(DL)들과 평행하게 배치될 수 있다.
한 개의 터치 전극 열(또는 터치 전극 행)에는 복수의 터치 전극(TE)이 배열되는데, 복수의 터치 전극(TE)에 전기적으로 연결되는 복수의 터치 라인(TL)들은 복수의 터치 전극(TE)과 중첩될 수 있다.
예를 들어, 한 개의 터치 전극 열에 배열된 복수의 터치 전극(TE)들이 제1 터치 전극과 제2 터치 전극을 포함하고, 제1 터치 라인이 제1 터치 전극과 터치 구동 회로(TDC)를 전기적으로 연결해주며, 제2 터치 라인이 제2 터치 전극과 터치 구동 회로(TDC)를 전기적으로 연결해준다고 가정한다. 이 경우, 제1 터치 전극과 전기적으로 연결된 제1 터치 라인은, 제2 터치 전극(제1 터치 전극과 동일한 열에 배치된 터치 전극)과 중첩되되, 디스플레이 패널(DISP) 내에서는 제2 터치 전극과 전기적으로 절연(분리)될 수 있다. 한편, 제1 터치 라인과 제2 터치 라인은 터치 구동 회로(TDC) 내부에서는 구동 상황이나 필요에 따라 단락이 될 수도 있다.
도 4는 셀프-캐패시턴스(Self-Capacitance) 방식을 이용한 터치 센싱 방법을 간단히 표현한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)을 포함할 수 있다. 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 상에는 편광판(POL)과 커버 윈도우(CW: Cover Window)가 더 위치할 수 있다.
제1 기판(SUB1) 상에는 다수의 데이터 라인(DL)들과 다수의 게이트 라인(GL)들이 위치한다. 이러한 제1 기판(SUB1)은 박막 트랜지스터 기판이라고도 한다.
제2 기판(SUB2) 상에는 컬러필터를 포함하는 컬러필터층(CF)과, 다수의 서브픽셀들을 구분 짓기 위한 차광층(410)이 위치할 수 있다. 이러한 제2 기판(SUB2)은 컬러필터 기판이라고도 한다. 컬러필터 기판은 어레이 기판과 합착될 수 있다. 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에는 액정(LC: Liquid Crystal)이 충전될 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 다수의 데이터 라인(DL)들과 다수의 게이트 라인(GL)들 상에는 터치 센싱을 위한 다수의 터치 전극(TE)들이 위치한다.
다수의 터치 전극(TE)들 중 적어도 하나의 터치 전극(TE)에 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가된다. 전술한 바와 같이, 터치 구동 회로는 다수의 터치 전극(TE)들의 전체 또는 일부로 터치 전극 구동 신호를 공급하고, 터치 전극 구동 신호(TDS)가 공급된 하나 이상의 터치 전극(TE)을 센싱하여 센싱데이터를 출력할 수 있다.
사람의 손가락을 비롯한 포인터가 터치표시장치의 표면을 터치하거나 터치표시장치의 표면으로 접근하면, 터치 전극(TE)에 형성된 캐패시턴스 값이 초기 값으로부터 변화한다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 손가락이 터치표시장치의 커버 윈도우(CW)를 터치하면, 터치 전극(TE)과 손가락 사이에는 소정의 캐패시턴스(Cf)가 형성된다. 터치 구동 회로는, 터치 전극(TE)을 센싱하여 센싱데이터를 출력함으로써 터치의 유무 및/또는 터치가 발생한 위치를 알 수 있다.
한편, 터치 센싱의 정확도를 높이기 위해, 터치 전극(TE)과 커버 윈도우(CW) 상에 저항 값이 높은 절연체를 배치할 수 있다. 이에 따르면, 터치 전극(TE)에 형성되는 캐패시턴스(Cf) 값을 크게 할 수 있다. 이에 따라, 터치 센싱의 정확도가 높아질 수 있다.
도 4를 참조하면, 저항 값이 높은 절연체는 고저항의 편광판(POL)일 수 있다.
경우에 따라, 터치 전극(TE)과 커버 윈도우(CW) 사이에는 고저항의 산화막(420)이 더 배치될 수 있다. 고저항의 산화막(420)은 제2 기판(SUB2)의 상면에 도포될 수 있다. 제2 기판(SUB2)의 상면은, 제2 기판(SUB2)에서 컬러필터층(CF)이 위치하는 면과 반대면을 의미하는 것일 수 있다. 산화막(420)의 저항 값은 약 10^6.5~10^8.5Ω(ohm) 수준일 수 있다.
제2 기판(SUB2)의 상면에 고저항의 산화막을 도포함으로써, 저항 값이 낮은 편광판(POL)을 사용하는 것이 가능할 수 있다.
이에 따르면, 터치 전극(TE)과 커버 윈도우(CW) 사이에는 하나 이상의 절연물질이 위치할 수 있다.
도 4를 참조하면, 터치 전극(TE)과 커버 윈도우(CW) 사이에는 액정(LC), 차광층(410), 고저항의 산화막(420) 및 편광판(POL) 중 하나 이상이 위치할 수 있다.
일례로, 액정(LC)의 유전율은 약 8.7(F/m)일 수 있다. 차광층(410)의 유전율은 약 4(F/m)일 수 있다.
한편, 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가된 적어도 하나의 터치 전극(TE)은, 주변의 전극들 및 주변의 배선들 사이에서 기생 캐패시턴스(Cp)가 형성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가된 적어도 하나의 터치 전극(TE)은, 주변에 위치하는 하나 이상의 터치 전극(TE) 사이에서 터치 전극 기생 캐패시턴스(Cp(G))가 형성될 수 있다. 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가된 적어도 하나의 터치 전극(TE)은, 주변에 위치하는 하나 이상의 데이터 라인(DL) 사이에서 데이터 라인 기생 캐패시턴스(Cp(D))가 형성될 수 있다. 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가된 적어도 하나의 터치 전극(TE)은, 주변에 위치하는 하나 이상의 게이트 라인(GL) 사이에서 게이트 라인 기생 캐패시턴스(Cp(G))가 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치의 시간 분할 구동(TDD: Time Division Driving) 방식을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는 디스플레이와 터치 센싱을 번갈아 가면서 수행할 수 있다. 이와 같이, 디스플레이를 위한 디스플레이 구동과 터치 센싱을 위한 터치 구동이 번갈아 가면서 진행되는 방식을 시간 분할 구동이라고 한다.
이러한 시간 분할 구동 방식에 따르면, 디스플레이를 위한 디스플레이 기간과 터치 센싱을 위한 터치 센싱 기간은 교번한다. 디스플레이 기간 동안, 터치표시장치는 디스플레이 구동을 수행할 수 있다. 터치 센싱 기간 동안, 터치표시장치는 터치 구동을 수행할 수 있다.
시간 분할 구동 방식의 일 예로, 한 프레임 기간은 하나의 디스플레이 기간과 하나의 터치 센싱 기간으로 분할될 수 있다. 시간 분할 방식의 다른 예로, 한 프레임 기간은 둘 이상의 디스플레이 기간과 하나 또는 둘 이상의 터치 센싱 기간으로 분할될 수 있다.
도 5를 참조하면, 시간 분할 구동 방식에 따르면, 터치 센싱 기간 동안, 다수의 터치 전극(TE)들 중 하나 이상으로 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가될 수 있다. 이 때, 다수의 데이터 라인(DL)들 및 다수의 게이트 라인(GL)들은 구동되지 않을 수 있다.
이러한 경우, 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가된 터치 전극(TE)과 그 주변에 위치한 하나 이상의 데이터 라인(DL)들 사이에는 전위차로 인한 불필요한 기생 캐패시턴스가 형성될 수 있다. 이러한 불필요한 기생 캐패시턴스는 해당 터치 전극(TE)과 이에 연결된 터치 라인(TL)에 대한 RC 지연(RC Delay)을 증가시켜 터치 감도를 저하시킬 수 있다.
또한, 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가된 터치 전극(TE)과 그 주변에 위치한 하나 이상의 게이트 라인(GL) 사이에도 전위차로 인한 불필요한 기생 캐패시턴스가 형성될 수 있다. 이러한 불필요한 기생 캐패시턴스는 해당 터치 전극(TE)과 이에 연결된 터치 라인(TL)에 대한 RC 지연을 증가시켜 터치 감도를 저하시킬 수 있다.
또한, 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가된 터치 전극(TE)과 그 주변에 위치한 하나 이상의 게이트 라인(GL) 사이에도 전위차로 인한 불필요한 기생 캐패시턴스가 형성될 수 있다. 이러한 불필요한 기생 캐패시턴스는 해당 터치 전극(TE)과 이에 연결된 터치 라인(TL)에 대한 RC 지연을 증가시켜 터치 감도를 저하시킬 수 있다.
또한, 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가된 터치 전극(TE)과 그 주변에 위치한 하나 이상의 다른 터치 전극(TE) 사이에도 전위차로 인한 불필요한 기생 캐패시턴스가 형성될 수 있다. 이러한 불필요한 기생 캐패시턴스는 해당 터치 전극(TE)과 이에 연결된 터치 라인(TL)에 대한 RC 지연을 증가시켜 터치 감도를 저하시킬 수 있다.
위에서 언급한 RC 지연은 시정수라고도 하고, 로드(Load)라고도 할 수 있다.
이러한 로드를 제거해주기 위하여, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 터치 센싱 기간 동안, 로드 프리 구동(LFD: Load Free Driving)을 수행할 수 있다.
본 개시의 실싱예들에 따른 터치표시장치는, 로드 프리 구동 시, 다수의 터치 전극(TE)들의 전체 또는 일부로 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가될 때, 모든 데이터 라인(DL)들 또는 기생 캐패시턴스가 형성될 가능성이 있는 일부의 데이터 라인(DL)으로 로드 프리 구동신호(Load Free Driving Signal)를 데이터 신호(Vdata)로서 인가해줄 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 로드 프리 구동 시, 다수의 터치 전극(TE)들의 전체 또는 일부로 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가될 때, 모든 게이트 라인(GL) 또는 기생 캐패시턴스가 형성될 가능성이 있는 일부의 게이트 라인(GL)으로 로드 프리 구동신호를 스캔 신호(Vgate)로서 인가해줄 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 로드 프리 구동 시, 다수의 터치 전극(TE)들의 일부로 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가될 때, 다른 모든 터치 전극(TE)들 또는 기생 캐패시턴스가 형성될 가능성이 있는 일부의 다른 터치 전극(TE)으로 로드 프리 구동신호를 인가해줄 수 있다.
전술한 로드 프리 구동신호(Load Free Driving Signal)는 터치 전극 구동신호일 수도 있고, 터치 전극 구동신호와 신호 특성이 동일 또는 유사한 신호일 수 있다. 예를 들어, 전술한 로드 프리 구동신호의 주파수 및 위상은, 터치 전극 구동 신호(TDS)의 주파수 및 위상과 동일하거나 미리 정해진 오차범위 내에 동일할 수 있다. 그리고, 로드 프리 구동신호의 진폭과 터치 전극 구동 신호(TDS)의 진폭은 동일하거나 미리 정해진 오차 범위 내에서 동일할 수 있으며, 경우에 따라서, 의도적인 차이가 있을 수도 있다.
도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치의 시간 프리 구동(TFD: Time Free Driving) 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는 디스플레이와 터치 센싱을 독립적으로 수행할 수 있다. 이와 같이, 디스플레이 구동과 터치 센싱을 위한 터치 구동을 독립적으로 수행하는 구동 방식을 시간 프리 구동 방식이라고 한다.
이러한 시간 프리 구동 방식에 따르면, 디스플레이를 위한 디스플레이 구동과, 터치 센싱을 위한 터치 구동은, 동시에 진행될 수도 있다. 또한, 어떠한 기간에는, 디스플레이를 위한 디스플레이 구동만 진행되거나, 터치 센싱을 위한 터치 구동만 진행될 수도 있다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치가 시간 프리 구동을 수행하는 경우, 시간 프리 구동의 세 가지 케이스(Case 1, 2, 3)를 나타낸 도면이고, 도 9는 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치의 시간 프리 구동의 세 가지 케이스(Case 1, 2, 3) 별 터치 전극 구동 신호(TDS)를 나타낸 도면이다.
시간 프리 구동의 케이스 1(Case 1)에 따르면, 터치표시장치는 디스플레이 구동과 터치 구동을 동시에 진행할 수 있다. 이 경우, 데이터 구동 회로(DDC)에 의해 다수의 데이터 라인(DL)으로 영상 표시를 위한 데이터 신호(Vdata)가 공급되어 디스플레이 구동이 진행되는 동안, 터치 구동 회로(TDC)는 다수의 터치 전극(TE) 중 적어도 하나를 센싱할 수 있다.
케이스 1에서, 터치표시장치는, 터치 구동을 수행하기 위하여, 전압이 가변 되는 형태의 터치 전극 구동 신호(TDS)를 터치 전극(TE)으로 공급할 수 있다.
아래에서, 케이스 1에서, 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 전극 구동 신호(TDS)를 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)라고 한다. 이러한 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)는 제1 진폭(AMP1)을 갖는다.
케이스 1에서, 터치 디스플레이 장치는 터치 구동을 수행하여, 터치 패널(TSP) 상의 손가락의 접촉에 의한 터치를 센싱할 수 있다. 이러한 터치 센싱을 핑거 센싱(Finger Sensing)이라고 한다.
또는, 케이스 1에서, 터치 디스플레이 장치는 터치 구동을 수행하여, 손가락 또는 펜이 터치 패널(TSP)에 접촉하지 않고 터치 패널(TSP)에 근접한 경우에 손가락 또는 펜에 의한 터치를 센싱할 수 있다. 이러한 터치 센싱을 호버 센싱(Hover Sensing)이라고 한다.
시간 프리 구동의 케이스 2(Case 2)에 따르면, 터치표시장치는 디스플레이 구동만을 수행할 수 있다.
케이스 2에서, 터치표시장치는, 손가락에 의해 터치를 센싱할 필요가 없기 때문에, 일반적인 터치 구동을 수행하지 않는다. 즉, 터치표시장치는 터치 패널(TSP)에 배치된 다수의 터치 전극(TE)들로 전압이 가변되는 형태의 터치 전극 구동 신호(TDS)를 공급하지 않는다.
케이스 2에서, 터치표시장치는, DC 전압 형태의 터치 전극 구동 신호(TDS)를 공급할 수 있다. 아래에서, 케이스 2에서, 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 전극 구동 신호(TDS)를 제2 터치 전극 구동 신호(TDS2)라고 한다.
한편, 케이스 2에서, 터치표시장치는 펜(Pen)으로부터 출력된 펜 신호를 터치 전극(TE)을 통해 수신하여 펜을 센싱할 수 있다. 터치표시장치는, 펜 센싱 결과, 펜의 위치, 틸트(Tilt), 압력(필압), 또는 각종 부가 정보를 알아낼 수 있다.
시간 프리 구동의 케이스 3(Case3)에 따르면, 터치표시장치는 터치 구동만을 수행할 수 있다.
케이스 3에서, 터치표시장치는, 터치 구동을 수행하기 위하여, 전압이 가변 되는 형태의 터치 전극 구동 신호(TDS)를 터치 전극(TE)으로 공급할 수 있다.
아래에서, 케이스 3에서, 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 전극 구동 신호(TDS)를 제3 터치 전극 구동 신호(TDS3)라고 한다. 이러한 제3 터치 전극 구동 신호(TDS3)는 제1 진폭(AMP1)과 다른 제3 진폭(AMP3)을 갖는다.
케이스 3에서, 터치표시장치는 터치 구동을 수행하여, 터치 패널(TSP) 상의 손가락의 접촉에 의한 터치를 센싱할 수 있다.
도 8을 참조하면, 터치표시장치에서, 시간 프리 구동의 세 가지 케이스(Case 1, 2, 3) 중에서, 케이스 1은 액티브 시간(Active Time)에 진행될 수 있고, 케이스 3은 블랭크 시간(Blank Time)에 진행될 수 있다. 여기서, 액티브 시간은 한 프레임의 화면이 디스플레이 되는 시간에 해당하며, 블랭크 시간은 한 프레임의 화면이 디스플레이 된 이후 다음 프레임의 화면이 디스플레이 되기 시작할 때까지 소요되는 시간에 해당할 수 있다.
도 8을 참조하면, 액티브 시간 동안, 케이스 1은 케이스 2로 변경될 수 있다.
도 8을 참조하면, 액티브 시간 동안, 터치표시장치는, 디스플레이 구동과 터치 구동을 함께 수행하다가(Case 1로 진행되다가), 펜 센싱을 위해, 핑거 센싱을 위한 터치 구동을 중단할 수 있다(즉, Case 1에서 Case 2로 변경됨).
케이스 1 및 3에서, 핑거 센싱을 위한 터치 구동 시, 터치 전극(TE)에는 진폭(AMP1, AMP3)을 갖는 터치 전극 구동 신호(TDS1, TDS3)가 인가될 수 있다.
한편, 도 9를 참조하면, 디스플레이 구동과 함께 터치 구동이 수행되는 경우(Case1)에 터치 전극(TE)에 인가되는 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)의 제1 진폭(AMP1)은, 터치 구동만 수행되는 경우(Case 3)에 터치 전극(TE)에 인가되는 제3 터치 전극 구동 신호(TDS3)의 제3 진폭(AMP3)보다 작을 수 있다.
액티브 시간 동안 터치 전극(TE)에 인가되는 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)의 제1 진폭(AMP1)은, 블랭크 시간 동안 터치 전극(TE)에 인가되는 제3 터치 전극 구동 신호(TDS3)의 제3 진폭(AMP3)보다 작을 수 있다.
도 8을 참조하면, 액티브 시간 동안, 터치 구동 회로(TDC)는 제1 진폭(AMP1)을 갖는 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1) 또는 DC 전압에 해당하는 제2 터치 전극 구동 신호(TDS2)를 다수의 터치 전극(TE)으로 공급할 수 있다.
도 8을 참조하면, 블랭크 시간 동안, 터치 구동 회로(TDC)는, 제3 진폭(AMP3)을 갖는 제3 터치 전극 구동 신호(TDS3)를 다수의 터치 전극(TE) 중 하나 이상으로 공급할 수 있다.
한편, 케이스 1에 해당하는 구동은 한 프레임 동안 진행될 수도 있고, 한 프레임 내 일부 시간 구간에서만 진행될 수도 있다. 케이스 2에서 해당하는 구동은 모든 프레임 또는 일부의 프레임에서 진행될 수 있으며, 프레임 내에서도 일부 시간 구간에서만 진행될 수도 있다. 케이스 3에 해당하는 구동 시, 핑거 센싱을 위한 구동이 진행되거나 펜 센싱을 위한 구동이 진행될 수도 있다.
도 10은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치에서, 시간 프리 구동의 세 가지 케이스(Case 1, 2, 3) 별 주요신호들(TDS1, Vdata, VGL_M, VGH_M)의 파형을 정리하여 나타낸 도면이다.
케이스 1 및 케이스 2는 액티브 시간 동안의 구동 케이스이다. 케이스 3은 블랭크 시간 동안의 구동 케이스이다.
세 가지 케이스 별로, 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 전극 구동 신호(TDS)와, 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 신호(Vdata)와, 게이트 라인(GL)에 공급되는 스캔 신호(Vgate)를 생성하기 위해 게이트 구동 회로(GDC)에 공급되는 오프-레벨 게이트 전압(VGL) 및 온-레벨 게이트 전압(VGH)을 살펴본다.
액티브 시간 동안 디스플레이 구동만 진행되는 케이스 2의 경우, 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 전극 구동 신호(TDS)는 DC 전압 형태의 제2 터치 전극 구동 신호(TDS2)이다.
데이터 라인(DL)에 인가되는 데이터 신호(Vdata)는 디스플레이를 위해 영상 신호가 디지털-아날로그 변환된 영상 아날로그 신호에 대응되는 신호로서, 데이터 라인(DL)을 통해, 해당 서브픽셀(SP)의 픽셀전극에 인가되는 픽셀전압일 수 있다. 단, 데이터 신호(Vdata)는 구동전압(AVDD)과 기저전압(AVSS) 사이에서 전압 변동이 될 수 있다.
게이트 라인(GL)에 인가되는 스캔 신호(Vgate)를 이루는 오프-레벨 게이트 전압(VGL)과 온-레벨 게이트 전압(VGH) 각각은 해당 DC 전압이다.
전술한 바와 같이, 터치 전극(TE)은 디스플레이 구동을 위한 공통 전극의 역할도 할 수 있다. 따라서, 액티브 시간 동안 디스플레이 구동만 진행되는 케이스 2에서, 터치 전극(TE)에 인가되는 제2 터치 전극 구동 신호(TDS2)는 디스플레이를 위한 공통전압에 해당한다.
이에 따라, 해당 서브픽셀(SP)에서 데이터 라인(DL)을 통해 픽셀전극에 인가된 데이터 신호(Vdata)와 터치 전극(TE)에 인가된 공통전압에 해당하는 제2 터치 전극 구동 신호(TDS2) 사이의 전압 차이에 의해, 픽셀전극과 터치 전극(TE) 사이에 전계가 형성되어 해당 서브픽셀(SP)에서는 원하는 빛이 나올 수 있다.
블랭크 시간 동안 터치 구동만 진행되는 케이스 3의 경우, 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 전극 구동 신호(TDS)는 제3 진폭(AMP3)을 갖는 제3 터치 전극 구동 신호(TDS3)이다.
블랭크 시간 동안, 데이터 라인(DL)은 DC 전압에 해당하는 데이터 신호(Vdata)가 인가되거나 플로팅 상태일 수 있다. 블랭크 시간 동안, 게이트 라인(GL)은 DC 전압에 해당하는 오프-레벨 게이트 전압(VGL)으로 된 스캔 신호(Vgate)가 인가되거나, 전기적으로 플로팅(Floating) 상태일 수 있다.
터치 구동만이 진행되는 블랭크 시간 동안, 로드 프리 구동이 수행되면, 전압 특성 관점에서 볼 때, 데이터 라인(DL) 및 게이트 라인(GL)은 터치 전극(TE)과 동일하게 흔들릴 수 있다.
로드 프리 구동에 따라, 블랭크 시간 동안, 데이터 라인(DL)에 인가되는 데이터 신호(Vdata)는, 제3 터치 전극 구동 신호(TDS3)이거나, 제3 터치 전극 구동 신호(TDS3)와 신호 특성(예: 위상, 주파수 및 진폭 등)이 동일하거나 유사한 로드 프리 구동 신호일 수 있다.
또한, 로드 프리 구동에 따라, 블랭크 시간 동안, 게이트 라인(GL)에 인가되는 오프-레벨 게이트 전압(VGL)은, 제3 터치 전극 구동 신호(TDS3)이거나, 제3 터치 전극 구동 신호(TDS3)와 신호특성(예: 위상, 주파수 및 진폭 등)이 동일하거나 유사한 로드 프리 구동 신호일 수 있다.
액티브 시간 동안 디스플레이 구동 및 터치 구동이 동시에 진행되는 케이스 1의 경우, 터치 전극(TE)에 인가된 터치 전극 구동 신호(TDS)는 제1 진폭(AMP1)을 갖는 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)이다.
케이스 1의 경우, 액티브 시간 동안 디스플레이 구동 및 터치 구동이 동시에 진행되기 때문에, 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)는 터치 센싱을 위한 터치 전극 구동 신호이면서, 데이터 신호(Vdata)와 캐패시턴스를 형성하기 위한 디스플레이 공통전압(Vcom)이기도 하다.
터치 전극(TE)에 인가되는 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)는, 디스플레이를 위한 픽셀전압에 해당하는 데이터 신호(Vdata)와 캐패시턴스를 형성하기 위한 디스플레이 공통전압(Vcom)이기도 하다.
터치 전극(TE)에 인가되는 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)는, 디스플레이를 위한 픽셀전압에 해당하는 데이터 신호(Vdata)와 디스플레이를 위한 정해진 전압 차이를 가진다.
디스플레이 구동 및 터치 구동이 동시에 진행되는 케이스 1에서, 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)가 두 가지 기능(터치 센싱을 위한 구동신호, 디스플레이를 위한 공통전압)을 하게 된다.
이처럼, 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)에 해당하는 공통전압(Vcom)이 일정한 전압이 아니고 전압이 가변 되기 때문에, 터치 구동에 의해 데이터 라인(DL)이 영향을 받지 않기 위해서, 데이터 라인(DL)에 인가되는 데이터 신호(Vdata)는, 디스플레이를 위한 원래의 전압 변동 이외에, 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)의 제1 진폭(AMP1)만큼 추가적인 전압 변동이 있어야 한다.
이 경우, 픽셀전압에 해당하는 데이터 신호(Vdata)와 공통전압(Vcom)에 해당하는 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1) 사이의 전압 차이에는, 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)의 전압 변동 부분(즉, 제1 진폭(AMP1))이 제외되고, 디스플레이를 위한 원래의 전압 변동만이 존재하게 된다. 이에 따라, 정상적인 디스플레이가 가능해질 수 있다.
따라서, 디스플레이 구동 및 터치 구동이 동시에 진행되는 케이스 1에서의 데이터 신호(Vdata)는, 디스플레이 구동만 진행되는 경우(Case 2)의 데이터 신호(Vdata)와 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)가 조합된 형태의 신호일 수 있다.
즉, 디스플레이 구동 및 터치 구동이 동시에 진행되는 케이스 1에서의 데이터 신호(Vdata)는, 디스플레이 구동만 진행되는 경우(Case 2)에서의 원래의 데이터 신호(Vdata)가 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)에 의해 오프셋 된 형태의 신호일 수 있다. 단, 데이터 신호(Vdata)는 구동전압(AVDD)과 기저전압(AVSS) 사이에서 전압 변동이 될 수 있다.
따라서, 터치 구동 및 디스플레이 구동이 동시에 진행되는 케이스 1에서의 데이터 신호(Vdata)와 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1) 간의 전압 차이는, 디스플레이 구동만 진행되는 케이스 2에서의 데이터 신호(Vdata)와 제2 터치 전극 구동 신호(TDS2) 간의 전압 차이와 동일하다.
케이스 1의 경우에는, 터치 구동 및 디스플레이 구동이 동시에 진행되기 때문에, 로드 프리 구동이 필요할 수 있다.
즉, 케이스 1의 경우, 터치 구동 및 디스플레이 구동이 동시에 진행되기 때문에, 터치 구동에 의해 터치 전극(TE)과 데이터 라인(DL) 사이에 기생 캐패시턴스가 형성되는 것을 방지해주고, 터치 구동에 의해 터치 전극(TE)과 게이트 라인(GL) 사이에 기생 캐패시턴스가 형성되는 것을 방지해주는 것이 필요할 수 있다.
전술한 바에 따르면, 케이스 1의 경우, 터치 전극(TE)과 데이터 라인(DL)은 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)의 전압 변동에 따라 흔들리기 때문에, 터치 전극(TE)과 데이터 라인(DL) 사이에는 디스플레이를 위한 전압 차이만 나고, 터치 구동에 의한 불필요한 기생 캐패시턴스가 형성되지 않는다. 즉, 케이스 1의 경우에는, 데이터 라인(DL)에 대한 로드 프리 구동이 진행된다.
케이스 1의 경우, 게이트 구동 회로(GDC)가 게이트 라인(GL)에 인가되는 스캔 신호(Vgate)를 생성하기 위해, 게이트 구동 회로(GDC)에 공급되는 오프-레벨 게이트 전압(VGL) 및 온-레벨 게이트 전압(VGH) 각각은 제3 터치 전극 구동 신호(TDS3)와 신호특성(예: 위상, 주파수 및 진폭 등)이 동일하거나 유사한 로드 프리 구동 신호일 수 있다.
케이스 1의 경우, 데이터 신호(Vdata)는 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)를 기준으로 변조된 신호일 수 있다. 스캔 신호(Vgate)는 제1 터치 전극 구동 신호(TDS1)를 기준으로 변조된 신호일 수 있다.
아래에서는, 이상에서 전술한 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치의 시간 프리 구동에 대하여 상세하게 설명한다.
도 11은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치의 시간 프리 구동 시스템을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 다수의 데이터 라인(DL)들 및 다수의 게이트 라인(GL)들이 위치하며, 다수의 터치 전극(TE)들이 위치하는 디스플레이 패널(DISP)과, 다수의 게이트 라인(GL)들과 전기적으로 연결되고 다수의 게이트 라인(GL)들을 구동하기 위해 구성되는 게이트 구동 회로(GDC)와, 다수의 데이터 라인(DL)들과 전기적으로 연결되고, 다수의 데이터 라인(DL)들을 구동하기 위해 구성되는 데이터 구동 회로(DDC)와, 다수의 터치 전극(TE)들과 전기적으로 연결되고, 다수의 터치 전극(TE)들을 구동하기 위해 구성되는 터치 구동 회로(TDC: Touch Driving Circuit) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 데이터 구동 회로(DDC) 및 게이트 구동 회로(GDC)의 구동동작을 제어하는 디스플레이 컨트롤러(DCTR)와, 터치 구동 회로(TDC)의 구동동작을 제어하거나 터치 구동 회로(TDC)에서 출력된 센싱데이터를 이용하여 터치유무 및/또는 터치좌표를 산출하는 터치 컨트롤러(TCTR: Touch Controller) 등을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는 파워 공급을 위한 전원 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 이러한 전원 제어 회로는, 터치 파워 회로(TPIC: Touch Power Integrated Circuit)와 파워 관리 회로(PMIC: Power Management Integrated Circuit) 등을 포함할 수 있다.
터치 파워 회로(TPIC)는, 터치 전극(TE)의 구동에 필요한 터치 전극 구동 신호(TDS)를 터치 구동 회로(TDC)에 공급할 수 있다.
터치 구동 회로(TDC)는 터치 컨트롤러(TCTR)로부터 수신된 변조 신호(예: 펄스 폭 변조 신호)를 토대로 터치 센싱을 위한 터치 전극 구동 신호(TDS1, TDS3)를 다수의 터치 전극(TE) 중 센싱 대상이 되는 터치 전극(TE)으로 공급할 수 있다. 그리고, 터치 파워 회로(TPIC)는 터치 컨트롤러(TCTR)로부터 수신된 변조 신호(예: 펄스 폭 변조 신호)를 로드 프리 구동 신호로서 다수의 터치 전극(TE) 중 비 센싱 대상이 되는 터치 전극(TE)으로 공급할 수도 있다. 여기서, 센싱 대상이 되는 터치 전극(TE)에 인가되는 터치 전극 구동 신호(TDS1, TDS3)와 비 센싱 대상이 되는 터치 전극(TE)에 인가되는 로드 프리 구동 신호(터치 전극 구동 신호라고도 볼 수 있음)는, 동일한 신호일 수 있다.
파워 관리 회로(PMIC)는, 터치 파워 회로(TPIC)의 신호 공급을 위해 필요한 각종 전압들(AVDD, Vcom, VGH, VGL 등)을 터치 파워 회로(TPIC)로 공급할 수 있다.
파워 관리 회로(PMIC)는, 데이터 구동 회로(DDC)의 데이터 구동에 필요한 각종 DC 전압들(AVDD, AVSS 등)을 데이터 구동 회로(DDC)로 공급할 수 있다.
터치 컨트롤러(TCTR)는, 터치 파워 회로(TPIC), 터치 구동 회로(TDC), 또는 데이터 구동 회로(DDC) 등의 회로들에서 각종 신호(예: TDS 등)를 출력 또는 생성하기 위한 펄스 폭 변조(PWM) 신호를 공급해줄 수 있다. 이러한 터치 컨트롤러(TCTR)는, 일 예로, 마이크로 컨트롤 유닛(MCU: Micro Control Unit), 프로세서 등으로 구현될 수 있다.
터치 파워 회로(TPIC)는, 터치 컨트롤러(TCTR)에서 입력된 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 기초하여, 파워 관리 회로(PMIC)에서 입력된 공통전압(Vcom)을 변조하여 출력할 수 있다. 이에 따라, 터치 파워 회로(TPIC)는 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 해당하는 전압 펄스에 따라 펄스 폭이 변조된 공통전압 펄스를 생성하고 출력할 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 각종 신호의 전압 레벨을 변경해주는 하나 이상의 레벨 쉬프터(L/S)를 더 포함할 수 있다.
이러한 하나 이상의 레벨 쉬프터(L/S)는, 데이터 구동 회로(DDC), 게이트 구동 회로(GDC), 터치 구동 회로(TDC), 터치 파워 회로(TPIC), 파워 관리 회로(PMIC), 디스플레이 컨트롤러(DCTR) 및 터치 컨트롤러(TCTR) 등과 별도로 구현될 수도 있고, 데이터 구동 회로(DDC), 게이트 구동 회로(GDC), 터치 구동 회로(TDC), 터치 파워 회로(TPIC), 파워 관리 회로(PMIC), 디스플레이 컨트롤러(DCTR) 및 터치 컨트롤러(TCTR) 등 중 하나 이상의 내부 모듈로 포함될 수도 있다.
도 11을 참조하면, 데이터 구동 회로(DDC)는 디스플레이 컨트롤러(DCTR) 등으로부터 입력된 영상 디지털 신호를 영상 아날로그 신호로 변환하는데 필요한 감마블록(GMA)을 포함할 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치에서, 디스플레이 패널(DISP), 데이터 구동 회로(DDC), 게이트 구동 회로(GDC) 및 터치 구동 회로(TDC) 등은, DC 그라운드 전압(GND)에 접지될 수 있다.
도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는 디스플레이 패널(DISP)을 포함하며, 디스플레이 패널(DISP)과 전기적으로 연결되는 제1 구동 회로(1120)를 포함한다.
제1 구동 회로(1120)는, 전술한 데이터 구동 회로(DDC)와 터치 구동 회로(TDC)를 포함하는 회로일 수 있다. 이러한 제1 구동 회로(1120)는, 전술한 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)의 기능을 수행할 수 있다. 제1 구동 회로(1120)는 SRIC(Source driver Readout Integrated Circuit)라고도 한다. 터치표시장치(100)는 하나 이상의 제1 구동 회로(1120)를 포함할 수 있다.
제1 구동 회로(1120)는 기판에 실장되거나, 또는 회로 필름 등에 실장되어 디스플레이 패널(DISP)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일례로, 제1 구동 회로(1120)는 회로 필름(1122)에 실장되어, 회로 필름(1122)의 일측이 디스플레이 패널(DISP)의 본딩 패드(미도시)에 연결되는 것일 수 있다. 이에 따라, 제1 구동 회로(1120)와 디스플레이 패널(DISP)이 전기적으로 연결되는 것일 수 있다.
도 12를 참조하면, 제1 구동 회로(1120)는 디스플레이 패널(DISP)에 위치하는 다수의 데이터 라인(DL)들에 데이터 신호(Vdata)를 공급할 수 있다. 제1 구동 회로(1120)는 디스플레이 패널(DISP)에 위치하는 다수의 터치 전극(TE)들에, 공통전압(Vcom)을 인가할 수 있다. 터치 센싱 기간 동안, 제1 구동 회로(1120)는 디스플레이 패널(DISP)에 위치하는 다수의 터치 전극(TE)들 중 하나 이상의 터치 전극(TE)에 터치 전극 구동 신호(TDS)를 공급할 수 있다.
한편, 도 12를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는 디스플레이 패널(DISP)과 전기적으로 연결되는 제2 구동 회로(1130)를 포함한다.
이러한 제2 구동 회로(1130)는 전술한 게이트 구동 회로(GDC)를 포함하는 회로일 수 있다.
제2 구동 회로(1130)는 회로 필름에 실장되거나, 또는 기판에 실장될 수 있다. 도 12를 참조하면, 제2 구동 회로(1130)는, 일례로, 회로 필름(1132)에 실장될 수 있다. 제2 구동 회로(1130)는 칩-온 필름(COF) 방식으로 디스플레이 패널(DISP)의 본딩 패드에 전기적으로 연결되는 것일 수 있다.
도 12를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 제1 구동 회로(1120)에 대한 회로적인 연결을 위해 필요한 적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(SPCB: Source Printed Circuit Board, 1110)을 포함할 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 제어 부품들과 각종 전자 장치들을 실장 하기 위해 구성되는 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB: Control Printed Circuit Board, 1140)을 포함할 수 있다.
경우에 따라, 적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(1110)에는 제1 구동 회로(1120)가 실장될 수 있다.
적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(1110)과 컨트롤 인쇄회로기판(1140)은 적어도 하나의 연결부재(1150)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
컨트롤 인쇄회로기판(1140)에는, 터치 컨트롤러(TCTR), 파워 관리 회로(PMIC), 디스플레이 컨트롤러(DCTR) 및 터치 파워 컨트롤러(TPIC)가 실장될 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 연결부재(1150)는 가요성 인쇄회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)이거나 또는, 가요성 플랫 케이블(FFC: Flexible Flat Cable) 등일 수 있다.
적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(1110)과 컨트롤 인쇄회로기판(1140)은, 하나의 인쇄회로기판으로 통합되어 구현될 수 있다.
한편, 디스플레이 컨트롤러(DCTR)는 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS)를 출력하며, 이러한 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS)는 디스플레이 패널(DISP)의 본딩 패드를 거쳐 제2 구동 회로(1130)에 입력된다.
도 12를 참조하면, 제2 구동 회로(1130)는, 디스플레이 패널(DISP)의 코너 영역(예를 들어, 도 12에서 X 영역)에 위치하는 배선을 통해 입력된 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS)를 입력 받을 수 있다. 또는, 제2 구동 회로(1130)는, 서로 다른 두 개의 제2 구동 회로(1130)들 사이의 영역(예를 들어, 도 12에서 Y 영역)에 위치하는 배선을 통해, 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS)를 입력 받을 수 있다.
그런데, 이러한 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS)는 디스플레이 컨트롤러(DCTR)에서 출력되는 신호로서, 터치 파워 컨트롤러(TPIC)를 거쳐 출력되는 신호들과는 다를 수 있다.
즉, 터치 파워 컨트롤러(TPIC)는 펄스 폭 변조(PWM) 신호를 공급 받아 터치 전극 구동 신호(TDS) 및/또는 로드 프리 구동(LFD)을 위한 신호들을 출력할 수 있는데, 디스플레이 컨트롤러(DCTR)에서 출력되는 신호들은 상기 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 따라 변조된 신호가 아니다.
따라서, 디스플레이 컨트롤러(DCTR)에서 출력된 신호가 입력되는 배선이 위치하는 영역에서, 터치 센싱의 정확도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
도 12를 참조하면, 터치 센싱의 정확도가 낮아지는 문제가 발생하는 영역은, 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS)가 입력되는 배선과 인접한 영역을 포함할 수 있다. 이러한 영역은, 디스플레이 패널(DISP)의 코너(예: X 영역)와 인접한 영역과, 디스플레이 패널(DISP)에서 본딩 패드들 사이의 영역(예: Y 영역)과 인접한 영역 등을 포함할 수 있다.
따라서, 해당 영역들에서 터치 센싱의 정확도를 높이기 위한 방안이 요구되는 실정이다.
도 13은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서 도 12의 X 영역의 확대도이다.
도 13을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)는, 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS)가 인가되는 제1 배선(1360)과, 터치 파워 회로(TPIC)에서 출력된 펄스 폭이 변조된 신호가 인가되는 제2 배선(1350)을 포함할 수 있다. 이러한 펄스 폭이 변조된 신호는, 일례로, 펄스 폭이 변조된 공통전압 펄스이거나, 펄스 폭이 변조된 디스플레이 전압 펄스일 수 있다.
제1 배선(1360)은, 제1 핀(1330) 및 제2 핀(1340)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 핀(1330)에 입력된 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS)는, 제1 배선(1360)을 통해 제2 핀(1340)으로 출력된다.
한편, 도 13을 참조하면, 펄스 폭이 변조된 신호는 하나의 제1 배선(1360)을 통해 전달될 수도 있고, 제1 기판(SUB1) 상에 형성되는 점핑 패턴(미도시)을 통해 전달될 수도 있다. 점핑 패턴은 하나 이상의 컨택홀을 포함할 수 있다. 점핑 패턴은 제1 기판(SUB1) 상에서 LOG 영역(1370)에 위치할 수 있다.
제1 핀(1330)과 제2 핀(1340)은 디스플레이 패널(DIPS)의 본딩 패드에 위치하는 것일 수 있다. 경우에 따라, 게이트 구동 회로가 제1 기판(SUB1) 상에 게이트 인 패널 타입으로 배치될 수 있으며, 제1 핀(1330)으로 입력된 신호는 제1 배선(1360)을 통해 게이트 구동 회로로 전달될 수 있다. 이 경우, 제2 핀(1340)은 생략될 수 있다.
전술한 점핑 패턴에 의해 서로 다른 두 개의 게이트 구동 회로 사이에 신호가 전달될 수 있다. 예를 들어, 펄스 폭이 변조된 신호는, 게이트 인 패널(GIP) 타입으로 배치된 어느 하나의 게이트 구동 회로에서 출력되어, 게이트 인 패널(GIP) 타입으로 배치된 다른 하나의 게이트 구동 회로로 전달될 때, 점핑 패턴을 통해 전달될 수 있다.
도 12와 도 13을 함께 참조하면, 제1 핀(1330)에는 디스플레이 컨트롤러(DCTR)에서 출력된 신호가 입력될 수 있다. 또는 제1 핀(1330)에는 디스플레이 컨트롤러(DCTR)에서 출력된 신호가 제2 핀(1340)으로 입력된 이후, 제2 구동 회로(1130)를 거쳐 다른 제1 핀(1330)으로 출력되는 것일 수 있다.
제1 배선(1360)에 인가되는 신호는, 일례로, 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE) 등의 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS) 중 어느 하나의 신호일 수 있다.
한편, 제2 배선(1350)은 제3 핀(1310)과 제4 핀(1320)에 전기적으로 연결된다. 제3 핀(1310)에 입력된 신호는, 제2 배선(1350)을 거쳐, 제4 핀(1320)으로 출력될 수 있다.
제2 배선(1350)에는, 터치 센싱을 위한 터치 센싱 기간 동안, 터치 파워 회로(TPIC)에서 출력된 펄스 폭이 변조된 신호가 입력될 수 있다.
터치 파워 회로(TPIC)는, 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 해당하는 전압 펄스에 따라 펄스 폭이 변조된 공통전압을 출력할 수 있고, 제2 배선(1350)에는 펄스 폭이 변조된 공통전압 펄스가 인가될 수 있다.
펄스 폭이 변조된 공통전압 펄스는 제4 핀(1320)에서 출력된다. 이러한 제4 핀(1320)으로 출력된 신호는, 전술한 제2 구동 회로(1130)에 입력될 수 있다. 제2 구동 회로(1130)는, 펄스 폭이 변조된 공통전압 펄스를 제3 핀(1310)으로 출력할 수 있다.
한편, 터치 파워 회로(TPIC)는, 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 해당하는 전압 펄스에 따라 펄스 폭이 변조된 디스플레이 전압 펄스들을 출력할 수 있다. 이러한 디스플레이 전압은, 일례로, 오프-레벨 게이트 전압(VGL)이거나, 또는 온-레벨 게이트 전압(VGH)을 포함할 수 있다.
이에 따르면, 제2 배선(1350)에 입력되는 신호는, 펄스 폭이 변조된 공통전압일 수도 있고, 펄스 폭이 변조된 디스플레이 전압 펄스들일 수도 있다.
이러한 펄스 폭이 변조된 공통전압은, 터치 센싱 기간 동안 다수의 터치 전극(TE)들 중 적어도 하나의 터치 전극(TE)에 입력되는 터치 전극 구동 신호(TDS)와 신호 특성(예: 위상, 주파수 및 진폭 등)이 동일하거나 유사한 신호일 수 있다.
아래에서는, 설명의 편의를 위해, 제2 배선(1350)에 입력되는 신호가 펄스 폭이 변조된 공통전압인 것으로 가정하고 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 13을 참조하면, 제1 배선(1360)과 제2 배선(1350)은 표시 영역(AA) 주변의 비표시 영역에 배치될 수 있다.
제1 기판(SUB1)은 유리 기판인 경우, 제1 배선(1360)과 제2 배선(1350)은, 라인 온 글래스(LOG: Line On Glass) 타입으로 배치되는 것일 수 있다. 이에 따르면, 비표시 영역의 적어도 일부는 LOG 영역(1370)일 수 있다. 제1 배선(1360)과 제2 배선(1350)은 LOG 영역(1370)에 배치될 수 있다. 제1 핀(1330), 제2 핀(1340), 제3 핀(1310) 또는 제4 핀(1320)은 LOG 영역(1370)에 배치될 수 있다.
도 13을 참조하면, 제1 배선(1360)과 제2 배선(1350)은 인접하여 위치할 수 있다. 제2 배선(1350)은, 제1 배선(1360)에 비해, 표시 영역(AA)에 더 가깝게 위치할 수 있다.
도 14는, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치(100)에서 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가된 터치 전극(TE)에 형성되는 기생 캐패시턴스를 개념적으로 설명하는 도면이다.
도 14를 참조하면, 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가된 터치 전극(TE)은, 터치 전극(TE) 주변에 위치하는 제2 배선(1350) 사이에서 기생 캐패시턴스(Cpara)가 형성될 수 있다. 또한, 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가된 터치 전극(TE)은, 터치 전극(TE) 주변에 위치하는 제1 배선(1360) 사이에서 기생 캐패시턴스(Cpara')가 형성될 수 있다.
제2 배선(1350)에는 펄스 폭이 변조된 공통전압이 인가될 수 있기 때문에, 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가된 터치 전극(TE)과의 사이에서 기생 캐패시턴스(Cpara) 값이 상당히 작다.
그러나, 제1 배선(1360)에는 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS)가 인가되고, 이러한 신호들은 디스플레이 컨트롤러(DCTR)에서 출력된 신호이기 때문에 펄스 폭이 변조된 신호가 아니다. 따라서, 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가된 터치 전극(TE)과 제1 배선(1360) 사이에는 기생 캐패시턴스(Cpara')로 인한 영향이 존재할 수 있고, 기생 캐패시턴스(Cpara')는 터치 센싱 정확도에 영향을 미칠 수 있다.
터치 전극(TE)과 제1 배선(1360) 사이의 기생 캐패시턴스(Cpara') 값에 영향을 미치는 요인으로서, 터치표시장치(100)에 포함된 절연체들이 있을 수 있다. 이러한 절연체들은, 일례로, 차광층(410), 고저항의 산화막(420), 액정(LC) 등을 포함할 수 있다. 그리고, 어레이 기판과 컬러필터 기판이 실링 부재를 통해 합착되는 경우, 실링 부재 또한 기생 캐패시턴스(Cpara')에 영향을 미치는 하나의 요인이 될 수 있다.
따라서, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 제2 배선(1350)을 가능한 넓은 면적으로 배치하고, 제1 배선(1350)과 터치 전극(TE) 사이에 상술한 절연 물질이 가능하면 적게 위치하도록 함으로써, 표시 영역의 최외곽에서도 터치 센싱의 정확도를 높일 수 있다.
도 15는 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치에서 광폭(廣幅, wide) 배선(1510)이 제1 기판(SUB1) 상에 위치하는 것을 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 제1 기판(SUB1) 상에는 광폭 배선(1510)이 위치할 수 있으며, 이러한 광폭 배선(1510)은 전술한 제2 배선(1350)에 포함된다. 같은 의미로, 넓은 폭을 갖는 제2 배선(1350)은 광폭 배선(1510)일 수 있다. 여기서 넓은 폭을 갖는 제2 배선(1350)은, 제1 배선(1360)에 비해 넓은 폭을 갖는다는 것을 의미하는 것일 수 있다. 아래에서는, 넓은 폭을 갖는 제2 배선(1350)을 광폭 배선(1510)을 의미하는 것으로 가정하고, 이에 따라 서술하도록 한다.
광폭 배선(1510)은 제3 핀(1310)과 제4 핀(1320)에 각각 전기적으로 연결된다. 광폭 배선(1510)의 관점에서, 제3 핀(1310)을 통해 입력된 전압은 제4 핀(1320)을 통해 출력된다.
하나의 광폭 배선(1510)에 전기적으로 연결되는 제3 핀(1310) 및 제4 핀(1320) 각각은, 서로 다른 제2 구동 회로(1130)와 전기적으로 연결된다.
도 15를 참조하면, 제3 핀(1310)과 제4 핀(1320)은 바이패스 회로(1520)를 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 바이패스 회로(1520)는 회로 필름(1132) 상에 위치하는 하나의 도선을 의미하는 것일 수도 있다. 바이패스 회로(1520)는 광폭 배선(1510)을 통과하며 전압이 강하된 공통전압 펄스의 진폭을 유지해주기 위한 레벨 시프터를 더 포함할 수 있다.
바이패스 회로(1520)는, 제2 구동 회로(1130)와 별도로 구성되는 회로일 수도 있으나, 바이패스 회로(1520)는 제2 구동 회로(1130)와 하나의 회로로 구성될 수도 있다. 경우에 따라, 바이패스 회로(1520)는, 게이트 구동 회로(GDC) 내부에 위치할 수 있다. 이 경우, 제3 핀(1310)과 제4 핀(1320)은 게이트 구동 회로(GDC)와 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 도 15를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는 제2 구동 회로(1130)와 다수의 게이트 라인(GL)들을 전기적으로 연결하기 위해 구성되는 다수의 링크 라인(LL)들을 포함할 수 있다. 이러한 다수의 링크 라인(LL)들은 LOG 영역(1370)에 위치하는 것일 수 있다.
이러한 다수의 링크 라인(LL)들은 제2 구동 회로(1130) 방향에서 맞은 편 방향으로 연장되면서 넓게 퍼지는 삼각주(Delta; Δ)의 형상으로 제1 기판(SUB1) 상에 배치될 수 있다.
광폭 배선(1510)은, 다수의 링크 라인(LL)들과 중첩하지 않는 영역에 배치될 수 있다. 이러한 광폭 배선(1510)은 테이퍼진 V자 형상을 가질 수 있다. 광폭 배선(1510)은 경사면을 가질 수 있다. 경사면은, 다수의 링크 라인(LL)들 중 광폭 배선(1510)과 인접한 링크 라인(LL)과 나란한 방향으로 연장된 것일 수 있다. 이에 따르면, 다수의 링크 라인(LL)들이 위치하지 않는 영역에서 광폭 배선(1510)을 가장 넓게 배치하는 것이 가능할 수 있다.
도 15에서는 광폭 배선(1510)이 삼각형의 형상을 갖는 것으로 도시되었으나, 광폭 배선(1510)의 형상은, 다수의 링크 라인(LL)들이 위치하지 않는 영역을 채울 수 있는 범위에서 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 광폭 배선(1510)은, 사각형, 또는 오각형의 형상을 가질 수도 있다.
광폭 배선(1510)은, 예를 들어, 끝이 뾰족하지 않도록 꼭짓점 부분이 다듬어져 뭉툭한 형상을 가질 수도 있다. 이 경우, 꼭짓점 부분에서 전하 밀도가 높아지는 현상이 완화될 수 있다. 이에 따르면, 꼭짓점 부분에서 전기장이 세지는 현상이 완화될 수 있다. 광폭 배선(1510)이 꼭짓점의 개수가 네 개 이상인 다각형의 형상을 가질 경우, 꼭짓점 부분에서 전하 밀도가 높아지는 현상은 추가적으로 완화될 수도 있다.
아래에서는, 광폭 배선(1510)의 형상이 삼각형인 것을 예로 들어 설명하지만, 광폭 배선(1510)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 16은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치에서 비표시 영역에 제1 배선(1360)과 제2 배선(1350)이 위치하는 것을 나타낸 도면이다.
여기서 제2 배선(1350)은, 광폭 배선(1510)은 아니지만 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 따라 펄스 폭이 변조된 신호가 입력되는 배선을 의미한다. 예를 들어, 터치 센싱 기간 동안, 광폭 배선(1510)에 펄스 폭이 변조된 공통전압 펄스가 인가된다면, 제2 배선(1350)에는 펄스 폭이 변조된 디스플레이 전압(예: VGL, VGH 등) 펄스가 인가되는 것일 수 있다. 또는, 터치 센싱 기간 동안, 광폭 배선(1510)에 펄스 폭이 변조된 디스플레이 전압(예: VGL, VGH 등) 펄스들 중 어느 하나가 인가된다면, 제2 배선(1350)에는 펄스 폭이 변조된 공통전압이 인가되는 것일 수 있다. 본 개시에서는, 펄스 폭이 변조된 디스플레이 전압과, 펄스 폭이 변조되지 않은 디스플레이 전압을 포괄하여 지칭하는 것으로서 “디스플레이 신호”를 사용한다.
아래에서는, 설명의 편의를 위해, 센싱 기간 동안 광폭 배선(1510)에 펄스 폭이 변조된 공통전압이 인가되는 것으로 가정하고 설명한다. 그리고, 아래에서는, 센싱 기간 동안 제2 배선(1350)에 펄스 폭이 변조된 디스플레이 전압(예: VGL, VGH 등) 펄스들 중 어느 하나가 인가되는 것으로 가정하고 설명한다. 그러나, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치가 이에 제한되는 것은 아니다.
광폭 배선(1510)에서 가장 넓게 펼쳐지는 부분의 폭은, 제1 배선(1360) 및 제2 배선(1350)의 폭보다 넓을 수 있다. 이에 따르면, 제1 배선(1360), 제2 배선(1350)은 광폭 배선(1510)과 비교하여, 협폭(浹輻 narrow) 배선이라고도 할 수 있다.
도 16을 참조하면, 광폭 배선(1510)은 제1 배선(1360)과 인접하여 위치할 수 있다. 그리고, 광폭 배선(1510)은 제2 배선(1350)과 인접하여 위치할 수 있다.
광폭 배선(1510)은, 제1 배선(1360)과 제2 배선(1350)에 비해, 터치 전극(TE)에 더 가까이 위치하는 것일 수 있다.
제1 배선(1360)과 제2 배선(1350)은 나란한 방향으로 연장되는 것일 수 있다. 제1 배선(1360)과 광폭 배선(1510)은 나란한 방향으로 연장되는 것일 수 있다. 즉, 제1 배선(1360)과, 제2 배선(1350), 그리고 광폭 배선(1510)은, 서로 다른 두 개의 제2 구동 회로들을 전기적으로 연결하는 배선일 수 있다. 이들 배선들은, 어느 하나의 제2 구동 회로 방향에서, 인접한 다른 하나의 제2 구동 회로 방향으로 연장되는 것이라고 할 수도 있다.
도 16을 참조하면, 제1 배선(1360)과 제2 배선(1350), 그리고 광폭 배선(1510)은 표시 영역(AA) 주변의 LOG 영역(1370)에 위치할 수 있다.
이에 따라, 터치표시장치의 가장자리 영역, 특히, 제2 구동 회로와 인접한 다수의 터치 전극(TE)들이 위치하는 영역에서, 터치 센싱의 정확도가 크게 상승할 수 있다.
도 17 내지 도 21은 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치에서 도 16의 I-I'을 따라 절단한 단면도이다.
도 17을 기준으로 설명하면, 아래와 같다.
본 개시의 실시에들에 따른 터치표시장치는, 다수의 서브픽셀들이 위치하는 표시 영역(AA)과, 표시 영역(AA) 주변의 LOG 영역(1370)을 가질 수 있다.
먼저 표시 영역(AA)을 살펴보면, 제1 기판(SUB1) 상에는 다수의 터치 전극(TE)들 중 적어도 하나의 터치 전극(TE)에 공통전압(Vcom) 또는 터치 전극 구동 신호(TDS)를 공급하는 금속층(M3)이 위치한다. 이러한 금속층(M3)은 제1 평탄화층(PAC1)으로 덮일 수 있다.
제1 평탄화층(PAC1) 상에는 박막 트랜지스터(TR)가 위치할 수 있다. 이러한 박막 트랜지스터(TR)는, 다수의 서브픽셀들마다 배치되는 것일 수 있다.
박막 트랜지스터(TR)는, 다수의 게이트 라인(GL)들 중 어느 하나의 게이트 라인(GL)과 전기적으로 연결되는 게이트 전극(G)과, 게이트 전극(G)과 채널 영역이 중첩하여 위치하는 액티브 층(ACT)을 포함한다.
박막 트랜지스터(TR)는, 액티브 층(ACT)과 전기적으로 연결되는 소스/드레인 전극(SD)을 포함한다. 소스/드레인 전극(SD)은, 다수의 데이터 라인(DL)들 중 어느 하나의 데이터 라인(DL)으로 입력된 데이터 신호를 픽셀전극(PXL)으로 공급한다.
픽셀전극(PXL)은, 소스/드레인 전극(SD)을 덮는 제2 평탄화층(PAC2) 상에 위치할 수 있다.
한편, 도 17을 참조하면, 터치 전극(TE)과 픽셀전극(PXL)은 제2 평탄화층(PAC2) 상에서 같은 층에 위치할 수 있다. 터치 전극(TE)과 픽셀전극(PXL) 사이에 형성되는 전계의 크기에 따라, 액정(LC)의 회전각이 조절될 수 있다. 액정의 회전각에 따라 서브픽셀의 광량이 조절될 수 있다.
이러한 액정(LC)은, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에 위치할 수 있다. 구체적으로, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)은 실링 부재(1630)에 의해 합착될 수 있으며, 실링 부재(1630)에 의해 합착되어 형성된 공간에 액정(LC)이 주입될 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 표시장치가 유기발광 소자를 포함하는 유기발광 표시장치인 경우, 표시장치는 액정을 포함하지 않을 수 있으며, 서브픽셀의 광량은 유기발광 소자에 흐르는 전류의 크기에 따라 조절될 수 있다.
아래에서는, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치가 액정 표시장치인 경우를 기준으로 설명하지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 기판(SUB1)과 대향하는 위치에는 제2 기판(SUB2)이 위치한다. 제2 기판(SUB2)의 일면에는 컬러필터를 포함하는 컬러필터층(CF)과, 다수의 서브픽셀들 각각을 구분짓는 차광층(410)이 위치한다.
도 17을 참조하면, 제2 기판(SUB2)의 타면에는 고저항의 산화막(420)이 위치할 수 있다.
한편, 이러한 고저항의 산화막(420)은, 제2 기판(SUB2)의 타면에서 LOG 영역(1370)까지 연장되어 배치될 수 있다.
LOG 영역(1370)에는 표시 영역(AA)의 가장자리 쪽으로 빛이 새는 것을 막기 위해, 차광층(410)이 위치할 수 있다.
빛이 새는 현상을 더욱 억제하기 위해, 제1 기판(SUB1) 상에는 빛샘 방지층(1650)이 더 위치할 수도 있다.
이러한 빛샘 방지층(1650)은 LOG 영역(1370)에서 차광층(410)과 중첩하여 위치한다. 빛샘 방지층(1650)은, 제1 기판(SUB1) 상에서 차광층(410)과 중첩하는 영역에 도포될 수 있다. 빛샘 방지층(1650)은 흑색 안료를 포함할 수 있으나, 흑색 안료 이외의 컬러 안료를 포함하는 것일 수도 있다.
LOG 영역(1370)에는 실링 부재(1630)가 위치할 수 있다. 실링 부재(1630)는 차광층(410)과 빛샘 방지층(1650)에 중첩하여 위치할 수 있다.
한편, 도 17을 참조하면, 실링 부재(1630)의 외측에 제1 배선(1360)이 위치한다.
본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 터치 전극 구동 신호(TDS)가 인가되는 터치 전극(TE)과, 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS)가 인가되는 제1 배선(1360) 사이에 기생 캐패시턴스가 형성되어 터치 센싱의 정확도가 낮아지는 것을 완화하기 위해, 제1 배선(1360) 상의 영역(1640)에는 유전율이 낮은 물질을 배치할 수 있다.
또는, 제1 배선(1360) 상의 영역(1640)은 빈 공간일 수 있다. 이와 같은 경우, 제1 배선(1360)과 제2 기판(SUB2) 사이의 영역(1640)에는 공기가 채워질 수 있다.
여기서, 유전율이 낮은 물질이라는 것은, 액정(LC), 차광층(410) 및 실링 부재(1630) 중 적어도 어느 하나보다 유전율이 낮은 물질을 의미할 수 있다. 바람직하게는, 유전율이 낮은 물질은, 액정(LC), 차광층(410) 및 실링 부재(1630) 중 그 어느 것보다 유전율이 더 낮은 물질을 의미하는 것일 수 있다.
예를 들어, 터치표시장치의 통상적인 사용 환경에서, 액정(LC)의 유전율은 약 8.7(F/m)일 수 있고, 차광층(410)의 유전율은 약 4(F/m)일 수 있으며, 실링 부재(1630)의 유전율은 약 2.8(F/m)일 수 있다.
공기의 유전율 값은 약 1.00059일 수 있다. 이에 따르면, 공기는 유전율이 낮은 물질에 해당할 수 있다.
도 17을 참조하면, 제1 배선(1360)과 제2 기판(SUB2) 사이의 영역(1640)에, 실링 부재(1630)와 액정(LC)을 위치시키지 않고, 공기를 위치시킬 수 있다. 이에 따라, 터치 전극(TE)과 제1 배선(1360) 사이에 형성되는 기생 캐패시턴스 값을 최소화할 수 있다.
한편, 펄스 폭이 변조된 공통전압이 인가되는 광폭 배선(1510)은, 실링 부재(1630), 액정(LC) 및 차광층(410) 등과 중첩하여 위치할 수 있다. 이에 따르면, 상대적으로 유전율이 높은 물질들이 광폭 배선(1510) 상에 위치하더라도, 터치 센싱의 정확도가 낮아지지 않는다.
따라서, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는, LOG 영역(1370)과 인접한 표시 영역(AA)에서 터치 센싱의 정확도가 향상된 터치표시장치를 제공할 수 있다.
도 18을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는, LOG 영역(1370)에서 실링 부재(1630)가 광폭 배선(1510)과 접촉할 수 있다. 이에 따르면, 빛샘 방지층(1650)은 실링 부재(1630)와 중첩되어 위치하지 않고, 실링 부재(1630)로부터 내측에 위치할 수 있다.
도 19를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 차광층(410)의 일측 끝단이 실링 부재(1630)와 중첩하여 위치하거나, 실링 부재(1630)의 내측에 위치할 수 있다. 즉, 실링 부재(1630)의 적어도 일부가 차광층(410)과 중첩하지 않고 위치할 수 있다.
예를 들면, 실링 부재(1630)의 적어도 일부는 제2 기판(SUB2)과 접촉할 수 있다. 차광층(410)의 일측 끝단은 실링 부재(1630)와 제2 기판(SUB2)의 사이에 위치하거나, 실링 부재(1630)의 내측에 위치할 수 있다.
도 19에 개시된 실시예를 도 18에 개시된 실시예와 비교하면, 제1 배선(1360) 상의 영역(1640)에서 상대적으로 유전율이 높은 물질인 차광층(410)이 제거될 수 있다. 이에 따라, 터치 센싱의 정확도 측면에서 유리한 효과가 있다.
도 20을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는, LOG 영역(1370)에서 빛샘 방지층(1650)이 제1 배선(1360) 및/또는 제2 배선(1350)과 중첩하여 위치할 수 있다. 제1 배선(1360)과 제2 기판(SUB2) 사이에는 빛샘 방지층(1650)이 개재될 수 있다. 도 20의 실시예를 도 18의 실시예와 비교하면, 도 20의 실시예는 제1 배선(1360) 및/또는 제2 배선(1350) 상에 배치되는 빛샘 방지층(1650)이 더 배치될 수 있다. 이에 따르면, 빛샘 방지층(1650)에 의해 제1 배선(1360) 및/또는 제2 배선(1350)의 손상이 방지될 수 있는 효과가 더 나타날 수 있다.
도 21을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는, LOG 영역(1370)에서 빛샘 방지층(1650)이 제2 배선(1350) 및/또는 제1 배선(1360)과 중첩하여 위치할 수 있다. 실링 부재(1630)는 제2 배선(1350)과 중첩하여 위치할 수 있다. 예를 들어, 빛샘 방지층(1650)은 제2 배선(1350) 상에 위치하고, 제1 배선(1360) 상에는 위치하지 않을 수 있다. 빛샘 방지층(1650)의 일측 끝단과 실링 부재(1630)의 일측 끝단은 일치할 수 있다. 빛샘 방지층(1650)의 일측 끝단과 실링 부재(1630)의 일측 끝단은 제1 배선(1360)의 내측에 위치할 수 있다. 빛샘 방지층(1650)의 일측 끝단과 실링 부재(1630)의 일측 끝단은 제2 배선(1350) 상에 위치할 수 있다. 차광층(410)은 제1 배선(1360)과 중첩하여 위치할 수도 있으나, 제1 배선(1360)과 중첩하지 않도록 제1 배선(1360)의 내측에 위치할 수도 있다.
도 21을 참조하면, 제2 배선(1350)에는 터치 센싱 기간 동안 펄스 폭이 변조된 디스플레이 전압(예: VGL, VGH 등) 펄스가 인가될 수 있다. 이에 따르면, 유전율이 상대적으로 높은 물질들(예: 액정(LC), 차광층(410), 실링 부재(1630) 등)은 터치 센싱 기간 동안 펄스 폭이 변조된 신호들이 인가되는 배선(예: 제2 배선(1350), 광폭 배선(1510), 링크 라인(LL; 도 15를 참조) 등)과 중첩하여 위치함에 따라, 기생 캐패시턴스의 영향이 최소화된다. 즉, 로드 프리 구동의 효과로서, 기생 캐패시턴스(도 14의 “Cpara”를 참조)가 최소화된다.
또한, 터치 센싱 기간 동안 펄스 폭이 변조된 신호가 인가되지 않는 제1 배선(1360) 상에는 유전율이 낮은 물질이 배치되거나, 빈 공간이 공기로 채워짐에 따라서, 제1 배선(1360)에 의한 기생 캐패시턴스의 영향이 최소화된다. 즉, 유전율을 낮추어 줌으로써, 기생 캐패시턴스(도 14의 “Cpara'”을 참조)가 최소화된다.
상술한 바와 같은 이유로, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는 터치 센싱의 정확도가 향상된 터치표시장치를 제공할 수 있다.
도 22a와 도 22b는 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치에서 비표시 영역에 둘 이상의 제1 배선(1360)들과 둘 이상의 제2 배선(1350)들이 위치하는 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 22a와 도 22b를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는 LOG 영역(1370)에 둘 이상의 제1 배선(1360)들과 둘 이상의 제2 배선(1350)들이 배치될 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는 도 22a에 도시된 바와 같이 LOG 영역(1370)에 둘 이상의 제1 배선(1360)들이 서로 인접하여 위치하고, 둘 이상의 제2 배선(1350)들이 서로 인접하여 배치될 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는 도 22b에 도시된 바와 같이 LOG 영역(1370)에 둘 이상의 제1 배선(1360)들 사이에 하나 이상의 제2 배선(1350)이 위치하거나, 둘 이상의 제2 배선(1350)들 사이에 하나 이상의 제1 배선(1360)이 위치할 수 있다.
도 22a와 도 22b를 참조하면, 광폭 배선(1510)은 둘 이상의 제1 배선(1360)들보다 표시 영역(AA)에 가깝게 위치할 수 있다. 그리고, 광폭 배선(1510)은, 둘 이상의 제2 배선(1350)들보다 표시 영역(AA)에 가깝게 위치할 수 있다.
도 23a는 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치에서 도 22a의 II-II'을 따라 절단한 단면도이고, 도 23b는 도 22b의 II-II'을 따라 절단한 단면도이다.
도 23a와 도 23b를 참조하면, 유전율이 가장 높은 액정(LC)의 적어도 일부는 광폭 배선(1510)과 중첩하도록 배치될 수 있다. 액정(LC)의 적어도 일부는, 터치 센싱 기간에 펄스 폭이 변조된 신호가 입력되는 제2 배선(1350)과 중첩하도록 배치될 수 있다.
실링 부재(1630)는 광폭 배선(1510)과 중첩하여 위치할 수도 있으며, 제2 배선(1350)과 중첩하여 위치할 수도 있다. 실링 부재(1630)의 일부는, 제1 배선(1360)과 중첩하여 위치할 수도 있다.
한편, 제1 배선(1360)과 제2 기판(SUB2) 사이의 영역(1640)에는, 유전율이 낮은 물질이 위치할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 유전율이 낮은 물질은, 일례로, 공기일 수 있다.
도 23a와 도 23b를 참조하면, 차광층(410)은 제1 배선(1360)과 중첩하여 위치할 수도 있으나, 제1 배선(1360)과 중첩하지 않도록 실링부재(1630)의 내측에 배치하는 것도 가능하다.
본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치가 둘 이상의 제1 배선(1360)들과 둘 이상의 제2 배선(1350)을 포함하는 경우에 도 23a와 도 23b에 개시된 실시예는 하나의 예시일 뿐, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 터치표시장치가 둘 이상의 제1 배선(1360)들과 둘 이상의 제2 배선(1350)을 포함하는 경우에, 도 17 내지 도 21에 대한 설명에서 전술한 실시예를 마찬가지로 적용할 수 있다.
이에 따라, 본 개시의 실시예들에 따른 터치표시장치는, 가장자리 영역에서 터치 센싱의 정확도가 큰 폭으로 향상된 터치표시장치를 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 본 개시의 실시예들을 간략하게 설명하면 아래와 같다.
본 개시의 실시예들은, 표시 영역(AA)에서 다수의 데이터 라인(DL)들과 다수의 게이트 라인(GL)들 및 다수의 서브픽셀(SP)들이 위치하며, 적어도 하나의 서브픽셀(SP)과 중첩하는 다수의 터치 전극(TE)들이 위치하는 디스플레이 패널(DISP), 입력된 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 해당하는 전압 펄스에 따라 펄스 폭이 변조된 신호를 생성하고 출력하는 터치 파워 회로(TPIC), 상기 다수의 게이트 라인(GL)들에 스캔 신호(Vgate)를 공급하는 게이트 구동 회로(GDC), 상기 게이트 구동 회로(GDC)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS)를 출력하는 디스플레이 컨트롤러(DCTR), 상기 디스플레이 패널(DISP)에서 상기 표시 영역(AA)의 주변의 비표시 영역(1370)에 위치하고, 상기 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS)가 인가되는 제1 배선(1360), 및 상기 비표시 영역(1370)에 위치하며, 상기 제1 배선(1360)보다 넓은 폭을 갖고, 상기 펄스 폭이 변조된 신호가 인가되는 제2 배선(1350)을 포함하는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 제2 배선(1350)은, 상기 제1 배선(1360)과 인접하여 위치하고, 상기 게이트 구동 회로(GDC)와 전기적으로 연결되는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 게이트 구동 회로(GDC)와 상기 다수의 게이트 라인(GL)들 사이를 전기적으로 연결하는 다수의 링크 라인(LL)들을 더 ?l마하고, 상기 제2 배선(1350)은 상기 다수의 링크 라인(LL)들과 인접하여 위치하는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 제2 배선(1350)은 상기 다수의 링크 라인(LL)들 중 가장 인접한 링크 라인(LL)이 배치되는 방향과 대응하는 방향으로 경사진 경사면을 갖는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 디스플레이 패널(DISP)은, 상기 제1 배선(1360)에 상기 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS)를 인가하기 위해 구성되는 제1 핀(1330), 상기 제1 배선(1360)에 인가된 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS)가 출력되는 제2 핀(1340), 상기 제2 배선(1350)에 상기 펄스 폭이 변조된 신호를 인가하기 위해 구성되는 제3 핀(1310), 및 상기 제2 배선(1350)에 인가된 상기 펄스 폭이 변조된 신호가 가 출력되는 제4 핀(1320)을 포함하는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 터치 센싱 기간 동안, 상기 펄스 폭이 변조된 신호와 동일하거나 대응되는 터치 전극 구동 신호(TDS)를 상기 다수의 터치 전극(TE)들 중 적어도 하나의 터치 전극(TE)으로 공급하는 제1 구동 회로(1120) 및 상기 게이트 구동 회로(GDC)를 포함하는 제2 구동 회로(1130)를 더 포함하고, 상기 제3 핀(1310)과 상기 제4 핀(1420)을 전기적으로 연결하는 바이패스 회로(1520)를 더 포함하는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 디스플레이 패널(DISP)은, 상기 다수의 서브픽셀(SP)들과 상기 다수의 터치 전극(TE)들이 위치하는 제1 기판(SUB1), 상기 다수의 서브픽셀들을 구분 짓는 차광층(410)이 일면에 위치하는 제2 기판(SUB2), 및 상기 제1 기판(SUB1)과 상기 제2 기판(SUB2)을 합착하기 위해 구성되는 실링 부재(1630)를 더 포함하는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 실링 부재(1630)는 상기 제2 배선(1350)과 중첩하여 위치하는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 제1 배선(1360)은 상기 실링 부재(1630)와 중첩되지 않는 영역에서 상기 실링 부재(1630)의 외측에 위치하는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 제1 배선(1360)은 상기 차광층(410)과 중첩되지 않고 위치하는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 제2 배선(1350) 상에 위치하며, 상기 차광층(410)과 중첩하여 위치하는 빛샘 방지층(1650)을 더 포함하는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 제1 배선(1360)은 상기 빛샘 방지층(1650)과 중첩하며 위치하는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 제1 기판(SUB1)과 상기 제2 기판(SUB2) 사이에서, 상기 실링 부재(1630)로 둘러싸인 영역에 위치하는 액정(LC)을 더 포함하고, 상기 제2 배선(1350) 상에는 상기 빛샘 방지층(1650), 상기 액정(LC) 및 상기 차광층(410)이 위치하는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 제1 배선(1360)과 상기 제2 기판(SUB2) 사이의 영역(1640)에 위치하는 물질의 유전율은, 상기 제2 배선(1350)과 상기 제2 기판(SUB2) 사이의 영역에 위치하는 물질의 유전율보다 작은 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 제2 기판(SUB2)의 타면에 위치하며, 상기 제2 배선(1350)과 중첩하여 위치하는 산화막(420)을 더 포함하는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 산화막(420)은 상기 제1 배선(1360)과 중첩하여 위치하는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 터치 파워 회로(TPIC)는 입력된 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 해당하는 전압 펄스에 따라 펄스 폭이 변조 된 디스플레이 전압(예: VGL, VGH 등) 펄스들을 생성하고 출력하며, 상기 게이트 구동 회로(GDC)는 상기 펄스 폭이 변조된 디스플레이 전압(예: VGL, VGH 등) 펄스들을 입력 받아 상기 스캔 신호(Vgate)를 생성하고 출력하는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 표시 영역(AA)에서 다수의 데이터 라인(DL)들과 다수의 게이트 라인(GL)들 및 다수의 서브픽셀(SP)들이 위치하며, 적어도 하나의 서브픽셀(SP)과 중첩하는 다수의 터치 전극(TE)들이 위치하는 디스플레이 패널(DISP), 입력된 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 해당하는 전압 펄스에 따라 펄스 폭이 변조된 신호 및 디스플레이 신호(예: VGH, VGL 등)를 출력하는 터치 파워 회로(TPIC), 상기 디스플레이 신호(VGH, VGL)를 입력받아 상기 다수의 게이트 라인(GL)들에 공급하는 스캔 신호(Vgate)를 생성하고 출력하는 게이트 구동 회로(GDC), 상기 게이트 구동 회로(GDC)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS)를 출력하는 디스플레이 컨트롤러(DCTR), 상기 디스플레이 패널(DISP)에서 상기 표시 영역(AA)의 주변의 비표시 영역(1370)에 위치하고, 상기 게이트 구동 회로 제어 신호(GCS)가 인가되는 제1 배선(1360), 및 상기 비표시 영역(1370)에 위치하며, 상기 제1 배선(1360)보다 넓은 폭을 갖고, 상기 펄스 폭이 변조된 신호 또는 상기 디스플레이 신호(VGH, VGL)가 인가되는 제2 배선(1350)을 포함하는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 디스플레이 패널(DISP)은, 상기 다수의 서브픽셀(SP)들과 상기 다수의 터치 전극(TE)들이 위치하는 제1 기판(SUB1), 상기 다수의 서브픽셀(SP)들을 구분 짓는 차광층(410)이 일면에 위치하는 제2 기판(SUB2), 및 상기 제1 기판(SUB1)과 상기 제2 기판(SUB2)을 합착하기 위해 구성되는 실링 부재(1630)를 더 포함하고, 상기 실링 부재(1630)는 상기 제2 배선(1350)과 중첩하여 위치하는 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 상기 제1 배선(1360)과 상기 제2 배선(1350) 사이의 영역(1640)에 위치하는 물질의 유전율은, 상기 제2 배선(1350)과 상기 제2 기판(SUB2) 사이의 영역에 위치하는 물질의 유전율보다 작은 터치표시장치(100)를 제공할 수 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 터치표시장치 410: 차광층
420: 산화막 1120: 제1 구동 회로
1130: 제2 구동 회로 1310: 제3 핀
1320: 제4 핀 1330: 제1 핀
1340: 제2 핀 1350: 제2 배선
1360: 제1 배선 1370: LOG 영역
1510: 광폭 배선 1520: 바이패스 회로
1630: 실링 부재 1650: 빛샘 방지층

Claims (20)

  1. 표시 영역에서 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들 및 다수의 서브픽셀들이 위치하며, 적어도 하나의 서브픽셀과 중첩하는 다수의 터치 전극들이 위치하는 디스플레이 패널;
    입력된 펄스 폭 변조 신호에 해당하는 전압 펄스에 따라 펄스 폭이 변조된 신호를 생성하고 출력하는 터치 파워 회로;
    상기 다수의 게이트 라인들에 스캔 신호를 공급하는 게이트 구동 회로;
    상기 게이트 구동 회로의 구동 타이밍을 제어하기 위한 게이트 구동 회로 제어 신호를 출력하는 디스플레이 컨트롤러;
    상기 디스플레이 패널에서 상기 표시 영역의 주변의 비표시 영역에 위치하고, 상기 게이트 구동 회로 제어 신호가 인가되는 제1 배선; 및
    상기 비표시 영역에 위치하며, 상기 제1 배선보다 넓은 폭을 갖고, 상기 펄스 폭이 변조된 신호가 인가되는 제2 배선을 포함하는 터치표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 배선은, 상기 제1 배선과 인접하여 위치하고, 상기 게이트 구동 회로와 전기적으로 연결되는 터치표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 게이트 구동 회로와 상기 다수의 게이트 라인들 사이를 전기적으로 연결하는 다수의 링크 라인들을 더 포함하고,
    상기 제2 배선은 상기 다수의 링크 라인들과 인접하여 위치하는 터치표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 배선은 상기 다수의 링크 라인들 중 가장 인접한 링크 라인이 배치되는 방향과 대응하는 방향으로 경사진 경사면을 갖는 터치표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은,
    상기 제1 배선에 상기 게이트 구동 회로 제어 신호를 인가하기 위해 구성되는 제1 핀;
    상기 제1 배선에 인가된 게이트 구동 회로 제어 신호가 출력되는 제2 핀;
    상기 제2 배선에 상기 펄스 폭이 변조된 신호를 인가하기 위해 구성되는 제3 핀; 및
    상기 제2 배선에 인가된 상기 펄스 폭이 변조된 신호가 출력되는 제4 핀을 포함하는 터치표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    터치 센싱 기간 동안, 상기 펄스 폭이 변조된 신호와 동일하거나 대응되는 터치 전극 구동 신호를 상기 다수의 터치 전극들 중 적어도 하나의 터치 전극으로 공급하는 제1 구동 회로; 및
    상기 게이트 구동 회로를 포함하는 제2 구동 회로를 더 포함하고,
    상기 제2 구동 회로는,
    상기 제3 핀과 상기 제4 핀을 전기적으로 연결하는 바이패스 회로를 더 포함하는 터치표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은,
    상기 다수의 서브픽셀들과 상기 다수의 터치 전극들이 위치하는 제1 기판;
    상기 다수의 서브픽셀들을 구분 짓는 차광층이 일면에 위치하는 제2 기판; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 합착하기 위해 구성되는 실링 부재를 더 포함하는 터치표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 실링 부재는 상기 제2 배선과 중첩하여 위치하는 터치표시장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 배선은 상기 실링 부재와 중첩되지 않는 영역에서 상기 실링 부재의 외측에 위치하는 터치표시장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 배선은 상기 차광층과 중첩되지 않고 위치하는 터치표시장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제2 배선 상에 위치하며, 상기 차광층과 중첩하여 위치하는 빛샘 방지층을 더 포함하는 터치표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 배선은 상기 빛샘 방지층과 중첩하며 위치하는 터치표시장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에서, 상기 실링 부재로 둘러싸인 영역에 위치하는 액정을 더 포함하고,
    상기 제2 배선 상에는 상기 빛샘 방지층, 상기 액정 및 상기 차광층이 위치하는 터치표시장치.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 제1 배선과 상기 제2 기판 사이의 영역에 위치하는 물질의 유전율은, 상기 제2 배선과 상기 제2 기판 사이의 영역에 위치하는 물질의 유전율보다 작은 터치표시장치.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 제2 기판의 타면에 위치하며, 상기 제2 배선과 중첩하여 위치하는 산화막을 더 포함하는 터치표시장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 산화막은 상기 제1 배선과 중첩하여 위치하는 터치표시장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 터치 파워 회로는 입력된 펄스 폭 변조 신호에 해당하는 전압 펄스에 따라 펄스 폭이 변조 된 디스플레이 전압 펄스들을 생성하고 출력하며,
    상기 게이트 구동 회로는 상기 펄스 폭이 변조 된 디스플레이 전압 펄스들을 입력 받아 상기 스캔 신호를 생성하고 출력하는 터치표시장치.
  18. 표시 영역에서 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들 및 다수의 서브픽셀들이 위치하며, 적어도 하나의 서브픽셀과 중첩하는 다수의 터치 전극들이 위치하는 디스플레이 패널;
    입력된 펄스 폭 변조 신호에 해당하는 전압 펄스에 따라 펄스 폭이 변조 된 신호 및 디스플레이 신호를 출력하는 터치 파워 회로;
    상기 디스플레이 신호를 입력받아 상기 다수의 게이트 라인들에 공급하는 스캔 신호를 생성하고 출력하는 게이트 구동 회로;
    상기 게이트 구동 회로의 구동 타이밍을 제어하기 위한 게이트 구동 회로 제어 신호를 출력하는 디스플레이 컨트롤러;
    상기 디스플레이 패널에서 상기 표시 영역의 주변의 비표시 영역에 위치하고, 상기 게이트 구동 회로 제어 신호가 인가되는 제1 배선; 및
    상기 비표시 영역에 위치하며, 상기 제1 배선보다 넓은 폭을 갖고, 상기 펄스 폭이 변조된 신호 또는 상기 디스플레이 신호가 인가되는 제2 배선을 포함하는 터치표시장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은,
    상기 다수의 서브픽셀들과 상기 다수의 터치 전극들이 위치하는 제1 기판;
    상기 다수의 서브픽셀들을 구분 짓는 차광층이 일면에 위치하는 제2 기판; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 합착하기 위해 구성되는 실링 부재를 더 포함하고,
    상기 실링 부재는 상기 제2 배선과 중첩하여 위치하는 터치표시장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 배선과 상기 제2 기판 사이의 영역에 위치하는 물질의 유전율은, 상기 제2 배선과 상기 제2 기판 사이의 영역에 위치하는 물질의 유전율보다 작은 터치표시장치.
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