KR102404391B1 - 터치센서 내장형 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 터치 센서 내장형 표시장치는 표시패널, 전원공급부 및 구동신호 출력부를 포함한다. 표시패널은 터치 센서들과 커플링되는 화소 어레이를 포함한다. 전원공급부는 화소 구동전압 및 터치 구동전압을 생성한다. 구동신호 출력부는 화소 구동전압 및 터치 구동전압을 입력받아서, 디스플레이 구동 기간 동안 화소 어레이에 화소 구동전압을 제공하고, 터치 센싱 기간 동안 터치 센서들에 터치 구동전압을 제공한다. 구동신호 출력부는 터치 버퍼 및 터치 버퍼 제어부를 포함한다. 터치 버퍼는 전원전압을 입력받아서 구동되며, 제1 입력단자에 입력되는 터치 구동전압을 출력단으로 출력한다. 터치 버퍼 제어부는 전원전압 공급단과 터치 버퍼에 연결되며, 디스플레이 구동 기간 동안에 입력받는 인에이블신호에 의해서 턴-오프된다.

Description

터치센서 내장형 표시장치{Display Device Having The Touch Sensor}
본 발명은 터치센서 내장형 표시장치에 관한 것이다.
유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 기기를 쉽게 자신이 원하는 대로 쉽게 제어할 수 있게 한다. 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 적외선 통신 혹은 고주파(RF) 통신 기능을 갖는 원격 제어기(Remote controller) 등이 있다. 유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다. 최근, 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있다.
터치 UI는 스마트 폰과 같은 휴대용 정보기기에 필수적으로 채택되고 있으며, 노트북 컴퓨터, 컴퓨터 모니터, 가전 제품 등에 확대 적용되고 있다. 최근, 터치 센서들을 표시패널의 화소 어레이에 내장하는 기술(이하, "인셀 터치 센서(In-cell touch sensor)"라 함)이 제안되고 있다. 인셀 터치 센서 기술은 표시패널의 두께 증가 없이 표시패널에 터치 센서들을 설치할 수 있다. 이러한 터치 센서들은 기생 용량과 신호 배선들(이하 "화소 신호배선"이라 함)을 통해 화소들에 연결된다. 구동 방법은 화소들과 터치 센서들의 커플링(Coupling)으로 인한 상호 영향을 줄이기 위하여, 화소들을 구동하는 기간(이하, "디스플레이 구동 기간"이라 함)과 터치 센서들을 구동하는 기간(이하, "터치 센싱 기간"이라 함)을 시분할한다.
디스플레이 구동 기간 동안에 화소들은 화소 구동전압을 공급받고, 터치 센싱 기간 동안에 터치 센서들은 터치 구동전압을 공급받는다. 즉, 화소 구동전압은 영상 표시 기간 동안에만 이용되고, 터치 구동전압은 터치 센싱 기간 동안에만 이용된다. 하지만, 터치 센싱 기간 동안에도 화소 구동전압을 출력하는 버퍼는 구동을 하고 있으며, 디스플레이 구동 기간 동안에도 터치 구동전압을 출력하는 버퍼는 구동을 하고 있어서 불필요하게 소비전류가 낭비되고 있다.
본 발명은 소비전류를 줄일 수 있는 터치 센서 내장형 표시장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 터치 센서 내장형 표시장치는 표시패널, 전원공급부 및 구동신호 출력부를 포함한다. 표시패널은 터치 센서들과 커플링되는 화소 어레이를 포함한다. 전원공급부는 화소 구동전압 및 터치 구동전압을 생성한다. 구동신호 출력부는 화소 구동전압 및 터치 구동전압을 입력받아서, 디스플레이 구동 기간 동안 화소 어레이에 화소 구동전압을 제공하고, 터치 센싱 기간 동안 터치 센서들에 터치 구동전압을 제공한다. 구동신호 출력부는 터치 버퍼 및 터치 버퍼 제어부를 포함한다. 터치 버퍼는 전원전압을 입력받아서 구동되며, 제1 입력단자에 입력되는 터치 구동전압을 출력단으로 출력한다. 터치 버퍼 제어부는 전원전압 공급단과 터치 버퍼에 연결되며, 디스플레이 구동 기간 동안에 입력받는 인에이블신호에 의해서 턴-오프된다.
본 발명에 의한 터치센서 내장형 표시장치는 디스플레이 구동 기간 동안에는 터치 구동신호를 출력하는 터치 버퍼들의 동작을 중지시키고, 터치 센싱 기간 동안에는 화소 구동전압을 출력하는 버퍼들의 동작을 중지시킴으로써, 버퍼의 불필요하게 구동되는 것을 방지하여 소비전류를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 터치 센서 내장형 표시장치를 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 표시패널의 화소 어레이를 나타내는 도면.
도 3은 도 1에 도시된 터치 구동부의 입력과 출력을 나타내는 도면.
도 4는 터치 구동부의 구성을 나타내는 도면.
도 5는 공통전압 출력버퍼를 나타내는 도면.
도 6은 인에이블신호 생성부를 나타내는 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 의한 구동전압 출력부를 나타내는 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 터치센서 내장형 표시장치를 나타내는 도면이다. 도 2는 터치센서에 포함되는 화소들을 나타내는 도면이고, 도 3은 터치 구동부를 나타내는 도면이다. 도 1 및 도 2에서, 각각의 터치센서들 및 센싱라인들은 개별적으로 도면부호를 표시하였지만, 상세한 설명에서 각 구성의 위치를 구분하지 않고 통칭할 때에는 터치센서(TC) 및 센싱라인(TW)으로 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 터치센서 내장형 표시장치는 표시패널(100), 호스트 시스템(105), 타이밍 콘트롤러(110), 데이터 구동부(120), 게이트 구동부(130) 및 터치 구동부(400)를 포함한다.
표시패널(100)은 화소(P)들 및 터치센서(TC)들이 배치된다. 표시패널(100)은 액정층(LC)을 사이에 두고 대향하는 상부 기판과 하부 기판을 포함한다. 표시패널(100)의 화소 어레이는 데이터 라인들(DL), 게이트 라인들(GL), 데이터 라인들(DL)과 게이트 라인들(GL)의 교차부에 형성된 박막트랜지스터(TFT), 박막트랜지스터(TFT)에 접속된 화소전극(5), 및 화소전극(5)에 접속된 스토리지 커패시터(Storage Capacitor,Cst) 등을 포함한다. 박막트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터의 게이트 펄스에 응답하여 턴-온되어서, 데이터 라인(DL)을 통해 인가되는 데이터 전압을 화소전극(5)에 공급한다. 액정층(LC)은 화소전극(5)에 충전되는 데이터전압과 터치 공통전극(VEL)에 인가되는 공통전압(Vcom) 간의 전압차에 의해 구동되어서, 빛이 투과되는 양을 조절한다.
터치센서(TC)는 다수의 화소들과 연결되고, 정전 용량(capacitance) 타입으로 구현되어 터치 입력을 감지한다. 각각의 터치센서(TC)에는 복수의 화소(P)들이 커플링된다. 도 2는 3x3 행렬 방식으로 나열된 9개의 화소(P)들이 하나의 터치센서(TC)에 배정된 경우를 도시하고 있다.
공통전극(VEL)은 터치센서(TC) 단위로 분할되고, 결국 공통전극(VEL)이 차지하는 면적이 터치센서(TC)로 지칭될 수 있다. 각 터치센서들(TC)은 센싱 라인(TW)들이 하나씩 배정되어 연결된다. 예를 들어, 1행1열의 터치센서(TC[1,1])에는 1행 1열의 센싱 라인(TW[1,1])이 연결되고, 1행 2열의 터치센서(TC[1,2])에는 1행 2열의 센싱 라인(TW[1,2])이 연결된다.
공통전극(VEL)은 도 3에서와 같이, 디스플레이 구동 기간(Td) 동안 화소들의 기준 전압인 공통전압(Vcom)을 공급받고, 터치 센싱 기간(Tt) 동안 제1 터치 구동신호(Tdrv1)를 공급받는다. 제1 터치 구동신호(Tdrv1)는 제1 하이전압(VCOM_H)과 제1 로우전압(VCOM_L) 사이에서 스윙된다.
게이트라인(GL)은 디스플레이 구동 기간(Td) 동안 게이트로우전압(VGL)을 공급받고, 터치 센싱 기간(Tt) 동안 제2 터치 구동신호(Tdrv2)를 공급받는다. 제2 터치 구동신호(Tdrv2)는 제2 하이전압(VGL_H)과 제2 로우전압(VGL_L) 사이에서 스윙된다.
타이밍 콘트롤러(110)는 호스트 시스템(105)으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 SRIC에 포함되는 데이터 구동부와 게이트 구동부(130)의 동작 타이밍을 동기시킨다. 게이트 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC) 및 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다.
호스트 시스템(105)은 텔레비젼 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(105)은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 표시패널(DIS)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템(105)은 디지털 비디오 데이터와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 타이밍 콘트롤러(110)로 전송한다. 또한, 호스트 시스템(105)은 터치 구동회로(400)로부터 입력되는 터치 데이터의 좌표 정보(Txy)와 연계된 응용 프로그램을 실행한다.
데이터 구동부(120)는 타이밍 콘트롤러로부터 영상 데이터를 입력 받아 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 데이터전압을 출력한다. 데이터 전압은 데이터 라인들(DL)에 공급된다.
게이트 구동부(130)는 타이밍 콘트롤러의 제어 하에 게이트 라인들(GL)에 게이트 펄스를 순차적으로 공급한다. 게이트 구동부로부터 출력된 게이트 펄스는 데이터 전압에 동기된다. 게이트 구동부는 GIP(Gate in panel) 공정으로 화소 어레이와 함께 표시패널(100)의 하부 기판 상에 형성될 수 있다.
도 4는 터치 구동부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 터치 구동부(400)는 MCU(430), 전원공급부(410), TPIC(420)를 포함한다.
전원공급부(410)는 전원전압(VDD), 공통전압(Vcom) 제2 로우전압(VGL_L)을 생성하고, 생성된 전압들을 TPIC(420)에 제공한다. 전원전압(VDD)은 TPIC(420)의 각종 버퍼들을 구동하기 위한 전압이다. 공통전압(Vcom)은 디스플레이 구동 기간(Td) 동안에 공통전극(VEL)에 제공되는 전압이다. 게이트로우전압(VGL)은 게이트펄스의 로우레벨전압이다.
전원공급부(410)는 도 5에 도시된 공통전압 출력버퍼(VCOM_BUF)를 이용하여 공통전압(Vcom)을 출력한다. 공통전압 출력버퍼(VCOM_BUF)는 전원전압(VDD)을 이용하여 동작한다. 공통전압 출력 제어부(Tvcom)는 전원전압(VDD)을 공급받는 구간을 결정한다. 공통전압 출력 제어부(Tvcom)는 터치 동기신호(Tsync)가 하이레벨일 때에 턴-온되어, 전원전압(VDD)을 공통전압 출력버퍼(VCOM_BUF)에 공급한다. 그 결과, 공통전압 출력버퍼(VCOM_BUF)는 디스플레이 구동 기간(Td) 동안에 한해서 전원전압(VDD)을 입력받아서 구동된다. 즉, 공통전압 출력버퍼(VCOM_BUF)는 공통전압(Vcom)이 필요하지 않는 터치 센싱 기간(Tt) 동안에 동작하지 않아서 불필요한 소비전력이 낭비되는 것을 개선할 수 있다.
MCU(430)는 타이밍 콘트롤러(110)로부터 제공받은 터치 동기신호(Tsync) 및 펄스폭 제어신호(PWM_tx)를 TPIC(420)로 전달한다. MCU(430)는 ROIC(미도시)로부터 입력된 터치 데이터를 소정의 문턱값과 비교하고, 그 문턱값 이상의 터치 원시 데이터를 터치 입력 위치의 터치 센서들로부터 얻어진 터치 입력 데이터로 판단된다. 터치 인식 알고리즘은 문턱값 이상의 터치 입력 데이터들 각각에 식별 코드를 부여하고 터치 입력 위치들 각각의 좌표를 계산한다. MCU(430)는 터치 입력 데이터들 각각의 식별 코드와 터치 좌표 정보(Txy)를 호스트 시스템(105)으로 전송한다.
ROIC(미도시)는 터치 센서(TC)를 구동하여 얻어진 터치 원시 데이터(Tdata)를 버퍼 메모리에 저장하고, 버퍼 메모리에 저장된 터치 원시 데이터(Tdata)를 일정기간 마다 MCU(430)로 제공한다.
TPIC(420)는 전원공급부(410)로부터 제공받은 전압들을 이용하여 제1 하이전압(VCOM_H), 제1 로우전압(VCOM_L), 제2 하이전압(VGL_H), 제2 로우전압(VGL_L)을 생성한다. 제1 하이전압(VCOM_H) 및 제1 로우전압(VCOM_L)은 각각 제1 터치 구동신호(Tdrv1)의 하이레벨전압 및 로우레벨전압이다. 제2 하이전압(VGL_H) 및 제2 로우전압(VGL_L)은 각각 제2 터치 구동신호(Tdrv2)의 하이레벨전압 및 로우레벨전압이다. TPIC(420)는 제1 하이전압(VCOM_H) 및 제1 로우전압(VCOM_L)을 이용하여 제1 터치 구동신호(Tdrv1)를 생성하고, 제2 하이전압(VGL_H) 및 제2 로우전압(VGL_L)을 이용하여 제2 터치 구동신호(Tdrv2)를 생성한다. 이를 위해서, TPIC(420)는 인에이블신호 생성부(421), 제1 터치 구동신호(Tdrv1)를 생성하는 제1 구동신호 출력부(423) 및 제2 터치 구동신호(Tdrv2)를 생성하는 제2 구동신호 출력부(425)를 포함한다.
인에이블신호 생성부(421)는 도 6에서와 같이, 터치 동기신호(Tsync)를 입력받아서 인에이블신호(EN)를 생성한다. 인에이블신호 생성부(421)는 제1 인버터(INV1)를 이용하여 터치 동기신호(Tsync)의 전압레벨을 반전시켜서 인에이블신호(EN)를 생성한다. 그리고 인에이블 신호 생성부(421)는 제1 및 제2 인버터(INV1,INV2)를 경유하는 신호를 인에이블신호(EN)로 이용할 수 있다.
제1 구동신호 출력부(423)는 터치 센싱기간(Tt) 동안 제1 터치 구동신호(Tdrv1)를 출력하고, 디스플레이 구동 기간(Td) 동안 공통전압(Vcom)을 출력한다. 제2 구동신호 출력부(425)는 터치 센싱기간(Tt) 동안 제2 터치 구동신호(Tdrv2)를 출력하고, 디스플레이 구동 기간(Td) 동안 게이트로우전압(VGL)을 출력한다.
도 7은 제1 실시 예에 의한 제1 구동신호 출력부를 나타내는 도면이고, 도 8은 제1 실시 예에 의한 제2 구동신호 출력부를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 제1 구동신호 출력부(423)는 제1 터치 버퍼(HB1,LB1), 제1 터치 버퍼 제어부(SW1, SW2) 및 제1 멀티플렉서(MUX1)를 포함한다.
제1 하이버퍼(HB1)는 전원전압 입력단(In1)을 통해서 전원공급부(410)로부터 전원전압(VDD)을 입력받아서 구동된다. 제1 하이버퍼(HB1)는 제1 입력단자(+)를 통해서 제1 하이전압(VCOM_H)을 입력받고, 제2 입력단자(-)를 통해서 출력단(Nout1) 전압을 피드백 받는다.
제1 버퍼 제어부(SW1)는 전원전압(VDD)이 제1 하이버퍼(HB1)로 인가되는 타이밍을 제어하여, 제1 하이버퍼(HB1)의 동작 구간을 결정한다. 즉, 제1 버퍼 제어부(SW1)는 인에이블신호(EN)에 의해서 턴-온되어, 터치 센싱기간(Tt) 동안 제1 하이전압(VCOM_H)을 출력한다. 그리고 제1 버퍼 제어부(SW1)는 인에이블신호(EN)를 입력받지 않는 디스플레이 구동 기간(Td) 동안에는 전원전압(VDD)이 제1 하이버퍼(HB1)로 공급되는 것을 차단하여, 제1 하이버퍼(HB1)가 동작하지 않도록 제어한다.
제1 로우버퍼(LB1)는 전원전압 입력단(In2)을 통해서 전원공급부(410)로부터 전원전압(VDD)을 입력받아서 구동된다. 제1 로우버퍼(LB1)는 제1 입력단자(+)를 통해서 제1 로우전압(VCOM_L)을 입력받고, 제2 입력단자(-)를 통해서 출력단(Nout2) 전압을 피드백 받는다.
제2 버퍼 제어부(SW2)는 전원전압(VDD)이 제1 로우버퍼(LB1)로 인가되는 타이밍을 제어하여, 제1 로우버퍼(LB1)의 동작 구간을 결정한다. 즉, 제2 버퍼 제어부(SW2)는 인에이블신호(EN)에 의해서 턴-온되어, 터치 센싱기간(Tt) 동안 제1 로우전압(VCOM_L)을 출력한다. 그리고 제2 버퍼 제어부(SW2)는 인에이블신호(EN)를 입력받지 않는 디스플레이 구동 기간(Td) 동안에는 전원전압(VDD)이 제1 로우버퍼(LB1)로 공급되는 것을 차단하여, 제1 로우버퍼(LB1)가 동작하지 않도록 제어한다.
제1 멀티플렉서(MUX1)는 제1 내지 제3 스위치(M1~M3)를 포함한다.
제1 스위치(M1)는 제1 하이버퍼(HB1)의 출력단(Nout1)과 제1 먹스 출력단(Mout1) 사이에 위치한다. 제1 스위치(M1)는 펄스폭 제어신호(PWM_tx)의 하이레벨전압에 응답하여, 제1 하이버퍼(HB1)가 출력하는 제1 하이전압을 제1 먹스 출력단(Mout1)으로 출력한다.
제2 스위치(M2)는 제1 로우버퍼(LB1)의 출력단(Nout2)과 제1 먹스 출력단(Mout1) 사이에 위치한다. 제2 스위치(M2)는 펄스폭 제어신호(PWM_tx)의 로우레벨전압에 응답하여, 제1 로우버퍼(LB1)가 출력하는 제1 로우전압을 제1 먹스 출력단(Mout1)으로 출력한다.
결국, 터치 센싱 기간(Tt) 동안, 제1 먹스 출력단(Mout1)은 제1 하이전압(VCOM_H)과 제1 로우전압(VCOM_L) 사이를 스윙하는 교류신호 형태의 제1 터치 구동신호(Tdrv1)를 출력한다.
제3 스위치(M3)는 공통전압 출력단(VCOM_out)과 제1 먹스 출력단(Mout1) 사이에 위치한다. 제3 스위치(M3)는 터치 동기신호(Tsync)의 로우레벨전압에 응답하여, 제1 먹스 출력단(Mout1)으로 공통전압을 출력한다.
도 8을 참조하면, 제1 실시 예에 의한 제2 구동신호 출력부(425)는 제2 터치 버퍼(HB2,LB2), 제2 터치 버퍼 제어부(SW3, SW4) 및 제2 멀티플렉서(MUX2)를 포함한다.
제2 하이버퍼(HB2)는 전원전압 입력단(In3)을 통해서 전원공급부(410)로부터 전원전압(VDD)을 입력받아서 구동된다. 제2 하이버퍼(HB2)는 제1 입력단자(+)를 통해서 제1 하이전압을 입력받고, 제2 입력단자(-)를 통해서 출력단(Nout3) 전압을 피드백받는다.
제3 버퍼 제어부(SW3)는 전원전압(VDD)이 제2 하이버퍼(HB2)로 인가되는 타이밍을 제어하여, 제2 하이버퍼(HB2)의 동작 구간을 결정한다. 즉, 제3 버퍼 제어부(SW3)는 인에이블신호(EN)에 의해서 턴-온되어, 터치 센싱기간(Tt) 동안 제2 하이전압(VGL_H)을 출력한다. 그리고 제3 버퍼 제어부(SW3)는 인에이블신호(EN)를 입력받지 않는 디스플레이 구동 기간(Td) 동안에는 전원전압(VDD)이 제2 하이버퍼(HB2)로 공급되는 것을 차단하여, 제2 하이버퍼(HB2)가 동작하지 않도록 제어한다.
제2 로우버퍼(LB2)는 전원전압 입력단(In4)을 통해서 전원공급부(410)로부터 전원전압(VDD)을 입력받아서 구동된다. 제2 로우버퍼(LB2)는 제1 입력단자(+)를 통해서 제2 로우전압을 입력받고, 제2 입력단자(-)를 통해서 출력단(Nout4) 전압을 피드백받는다.
제4 버퍼 제어부(SW4)는 전원전압(VDD)이 제2 로우버퍼(LB2)로 인가되는 타이밍을 제어하여, 제2 로우버퍼(LB2)의 동작 구간을 결정한다. 즉, 제4 버퍼 제어부(SW4)는 인에이블신호(EN)에 의해서 턴-온되어, 터치 센싱기간(Tt) 동안 제2 로우전압(VGL_L)을 출력한다. 그리고 제4 버퍼 제어부(SW4)는 인에이블신호(EN)를 입력받지 않는 디스플레이 구동 기간(Td) 동안에는 전원전압(VDD)이 제2 로우버퍼(LB2)로 공급되는 것을 차단하여, 제2 로우버퍼(LB2)가 동작하지 않도록 제어한다.
제2 멀티플렉서(MUX2)는 제4 내지 제6 스위치(M54~M66)를 포함한다.
제4 스위치(M44)는 제2 하이버퍼(HB2)의 출력단(Nout4)과 제2 먹스 출력단(Mout2) 사이에 위치한다. 제4 스위치(M4)는 펄스폭 제어신호(PWM_tx)의 하이레벨전압에 응답하여, 제2 하이버퍼(HB2)가 출력하는 제2 하이전압을 제2 먹스 출력단(Mout2)으로 출력한다.
제5 스위치(M5)는 제2 로우버퍼(LB2)의 출력단(Nout4)과 제2 먹스 출력단(Mout2) 사이에 위치한다. 제5 스위치(M5)는 펄스폭 제어신호(PWM_tx)의 로우레벨전압에 응답하여, 제2 로우버퍼(LB2)가 출력하는 제2 로우전압(VGL_L)을 제2 먹스 출력단(Mout2)으로 출력한다.
결국, 터치 센싱 기간(Tt) 동안, 제2 먹스 출력단(Mout2)은 제2 하이전압(VGL_H)과 제2 로우전압(VGL_L) 사이를 스윙하는 교류신호 형태의 제2 터치 구동신호(Tdrv2)를 출력한다.
제6 스위치(M6)는 전원공급부(410)의 게이트로우전압 출력단(VGL_OUT)과 제2 먹스 출력단(Mout2) 사이에 위치한다. 제6 스위치(M6)는 터치 동기신호(Tsync)의 로우레벨전압에 응답하여, 제2 먹스 출력단(Mout2)으로 게이트로우전압(VGL)을 출력한다.
살펴본 바와 같이 본 발명의 TPIC(420)는 디스플레이 구동 기간(Td) 동안 터치 버퍼(HP1,LB1, HP2,LB2)들에 공급되는 전원전압(VDD)을 차단하기 때문에, 디스플레이 구동 기간(Td) 동안에는 터치 버퍼(HP1,LB1, HP2,LB2)들이 동작하지 않는다.
종래에는 터치 버퍼(HP1,LB1, HP2,LB2)들의 출력이 표시패널(100)에 인가되지 않는 디스플레이 구동 기간(Td) 동안에도 터치 버퍼(HP1,LB1, HP2,LB2)은 전원전압(VDD)을 입력받아서 동작하였다. 따라서, 터치 버퍼(HP1,LB1, HP2,LB2)의 불필요한 구동으로 인해서 소비전류가 낭비되었다.
이에 반해서, 본 발명은 멀티플렉서(MUX1,MUX2)에 의해서 터치 버퍼(HP1,LB1, HP2,LB2)의 출력이 차단되는 디스플레이 구동 기간(Td) 동안 터치 버퍼(HP1,LB1, HP2,LB2)의 동작을 중지시키기 때문에, 터치 버퍼(HP1,LB1, HP2,LB2)가 디스플레이 구동 기간(Td) 동안에 소비하는 전류를 줄일 수 있다.
제1 실시 예에서, 제1 내지 제4 버퍼 제어부(SW1~SW4)는 n형 트랜지스터로 구현되어서 인에이블신호(EN)의 하이레벨 전압에 의해서 턴-온된다. 제1 내지 제4 버퍼 제어부(SW1,SW4)는 p형 트랜지스터로 구현되어서 터치 동기신호(Tsync)를 직업 입력받아서 동작되도록 구현될 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
5: 화소전극 7: 공통전극
TC: 터치센서 TW: 센싱라인
105: 호스트 110: 타이밍 콘트롤러
120: 데이터 구동부 130: 게이트 구동부
400: 터치 구동부 410: 전원공급부
420: TPIC 421: 인에이블신호 생성부
423: 제1 구동신호 생성부 425: 제2 구동신호 생성부

Claims (10)

  1. 터치 센서들과 커플링되는 화소 어레이를 포함하는 표시패널;
    화소 구동전압 및 터치 구동전압을 생성하는 전원공급부; 및
    상기 화소 구동전압 및 터치 구동전압을 입력받아서, 디스플레이 구동 기간 동안 상기 화소 어레이에 상기 화소 구동전압을 제공하고, 터치 센싱 기간 동안 상기 터치 센서들에 상기 터치 구동전압을 제공하는 구동신호 출력부를 포함하고,
    상기 구동신호 출력부는
    전원전압을 입력받아서 구동되며, 제1 입력단자에 입력되는 상기 터치 구동전압을 출력단으로 출력하는 터치 버퍼;
    전원전압 공급단과 상기 터치 버퍼에 연결되며, 상기 디스플레이 구동 기간 동안에 입력받는 인에이블신호에 의해서 턴-오프되는 터치 버퍼 제어부를 포함하고,
    상기 터치 버퍼 제어부는 상기 터치 버퍼의 전원전압 입력단과 상기 터치 버퍼의 출력단 사이에 연결되고, 상기 인에이블 신호에 의해서 턴-오프되어, 상기 터치 버퍼의 출력단을 플로팅시키는,
    터치 센서 내장형 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 구동전압은 공통전압을 포함하고, 상기 터치 구동전압은 제1 하이전압 및 제1 로우전압을 포함하며,
    상기 구동신호 출력부는
    상기 디스플레이 구동 기간 동안 상기 터치 센서에 상기 공통전압을 제공하고,
    상기 터치 센싱기간 동안 상기 터치 센서에 상기 제1 하이전압 및 제1 로우전압 사이에서 스윙되는 제1 터치 구동신호를 제공하는 터치 센서 내장형 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 터치 버퍼는
    상기 전원전압을 이용하여 구동되고, 제1 입력단자에 입력되는 제1 하이전압을 제1 출력단을 통해서 출력하는 제1 하이버퍼; 및
    상기 전원전압을 이용하여 구동되고, 제1 입력단자에 입력되는 제1 로우전압을 제2 출력단을 통해서 출력하는 제1 로우버퍼를 포함하고,
    상기 구동신호 출력부는
    하이레벨전압과 로우레벨전압 사이에서 스윙하는 펄스폭 제어신호를 입력받으며,
    상기 제1 하이버퍼의 제1 출력단과 제1 먹스 출력단을 연결하며, 상기 펄스폭 제어신호의 하이레벨 전압에 대응하여 상기 제1 하이전압을 상기 제1 먹스 출력단으로 출력하는 제1 먹스 스위치; 및
    상기 제1 로우버퍼의 제2 출력단과 제1 먹스 출력단을 연결하며, 상기 펄스폭 제어신호의 로우레벨 전압에 대응하여 상기 제1 로우전압을 상기 제1 먹스 출력단으로 출력하는 제2 먹스 스위치를 포함하는 터치 센서 내장형 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 구동신호 출력부는
    상기 디스플레이 구동 기간 동안 하이레벨 전압을 유지하고, 상기 터치 센싱 기간 동안 로우레벨 전압을 유지하는 터치 동기신호를 입력받으며,
    상기 전원공급부의 공통전압 출력단과 상기 제1 먹스 출력단에 연결되며, 상기 터치 동기신호의 하이레벨 전압에 응답하여 상기 공통전압 출력단으로부터 상기 공통전압을 상기 제1 먹스 출력단을 통해서 출력하는 제3 먹스 스위치를 더 포함하는 터치 센서 내장형 표시장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 터치 버퍼 제어부는
    상기 전원전압 공급단과 상기 제1 하이버퍼에 연결되며, 상기 인에이블신호에 의해서 턴-온되는 제1 버퍼 제어부; 및
    상기 전원전압 공급단과 상기 제1 로우버퍼에 연결되며, 상기 인에이블신호에 의해서 턴-온되는 제2 버퍼 제어부를 포함하는 터치 센서 내장형 표시장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 전원공급부는
    상기 공통전압을 출력하는 공통전압 출력버퍼; 및
    전원전압 입력단과 상기 공통전압 출력버퍼의 전원전압 입력단에 연결되어, 상기 터치 센싱 기간 동안에 입력되는 터치 동기신호에 응답하여 턴-온되는 공통전압 출력버퍼 제어부를 포함하는 터치 센서 내장형 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 구동전압은 게이트로우전압을 포함하고, 상기 터치 구동전압은 제2 하이전압 및 제2 로우전압을 포함하며,
    상기 구동신호 출력부는
    상기 디스플레이 구동 기간 동안 상기 화소 어레이에 배치되는 게이트라인에 상기 게이트로우전압을 제공하고,
    상기 터치 센싱기간 동안 상기 게이트라인에 상기 제2 하이전압 및 제2 로우전압 사이를 스윙하는 제2 터치 구동신호를 제공하는 터치 센서 내장형 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 터치 버퍼는
    상기 전원전압을 이용하여 구동되고, 제1 입력단자에 입력되는 제2 하이전압을 제3 출력단을 통해서 출력하는 제2 하이버퍼; 및
    상기 전원전압을 이용하여 구동되고, 제1 입력단자에 입력되는 제2 로우전압을 제4 출력단을 통해서 출력하는 제2 로우버퍼를 포함하고,
    상기 구동신호 출력부는
    하이레벨전압과 로우레벨전압 사이에서 스윙하는 펄스폭 제어신호를 입력받으며,
    상기 제2 하이버퍼의 제3 출력단과 제2 먹스 출력단을 연결하며, 상기 펄스폭 제어신호의 하이레벨 전압에 응답하여 상기 제2 하이전압을 상기 제2 먹스 출력단으로 출력하는 제4 먹스 스위치; 및
    상기 제2 로우버퍼의 제4 출력단과 상기 제2 먹스 출력단을 연결하며, 상기 펄스폭 제어신호의 로우레벨 전압에 응답하여 상기 제2 로우전압을 상기 제2 먹스 출력단으로 출력하는 제5 먹스 스위치를 포함하는 터치 센서 내장형 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 구동신호 출력부는
    상기 디스플레이 구동 기간 동안 하이레벨 전압을 유지하고, 상기 터치 센싱 기간 동안 로우레벨 전압을 유지하는 터치 동기신호를 입력받으며,
    상기 전원공급부의 게이트로우전압 출력단과 상기 제2 먹스 출력단에 연결되며, 상기 터치 동기신호의 하이레벨 전압에 응답하여 상기 게이트로우전압 출력단으로부터 상기 게이트로우전압을 상기 제2 먹스 출력단을 통해서 출력하는 제6 먹스 스위치를 더 포함하는 터치 센서 내장형 표시장치.
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