KR20210059961A - 표시장치 - Google Patents

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KR20210059961A
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최정민
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Abstract

일 실시예는 표시장치의 전력을 제어하는 기술에 관한 것으로서, 표시장치의 디스플레이동작 또는 터치센싱동작에 따라 디스플레이동작에 관여하는 회로와 터치센싱동작에 관여하는 회로를 저전력으로 구동시킴으로써 소비전력을 줄일 수 있다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 실시예는 표시장치의 전력을 제어하는 기술에 관한 것이다.
모바일 기기를 비롯한 전자기기에서 가장 중요한 이슈 중 하나는 소비전력의 최소화이다. 배터리의 용량가 제한되고 전자기기가 소형화됨에 따라, 소비전력도 지속적으로 낮아질 필요가 있다. 그래서 소비전력 감소에 대한 연구는 더 활발히 진행되고 있다. 거의 모든 전자기기에 장착되는 디스플레이는 소비전력이 감소할 수 있는 여지가 충분한 영역일 것이다.
한편 전자기기의 스크린은 이미지가 표시되는 영역일 뿐만 아니라 입력을 수신하는 영역일 수 있다. 전자기기의 스크린이 입력을 수신하기 위하여 외부 오브젝트의 터치나 근접을 인식하는 터치센싱기술이 사용된다. 전자기기 내부의 터치패널은 평면상에서 표시패널과 같은 위치에 놓이게 되는데, 이에 따라, 사용자들은 표시패널의 영상을 보면서 터치패널로 사용자조작신호를 입력할 수 있게 된다. 이러한 사용자조작신호 발생방법은 그 이전의 다른 사용자조작신호 입력방식-예를 들어, 마우스 입력방식이나 키보드 입력방식-에 비해 놀라운 사용자 직관성을 제공해 준다.
전자기기와 같은 표시장치가 디스플레이와 터치센싱을 수행하기 위해서는 터치패널과 표시패널의 일부가 서로 공유되는 인셀(in-cell) 또는 온셀(on-cell) 형태의 패널을 가질 수 있다. 패널이 인셀 또는 온셀 타입인 경우, 표시장치는 시분할을 통해 일 구간에서는 디스플레이하고 다른 일 구간에서는 외부 오브젝트의 터치 또는 근접을 센싱할 수 있다.
그러나 표시장치는 각 구간에 상관없이 디스플레이에 기여하는 블럭과 터치센싱에 기여하는 블럭을 모두 동작시킬 수 있다. 표시장치가 디스플레이할 때, 터치센싱에 관련된 블럭이 완전하게 동작할 필요는 없을 것이다. 또한 표시장치가 터치를 센싱할 때, 디스플레이 관련된 블럭은 터치구간에서 완전하게 동작할 필요는 없을 것이다. 그럼에도 불구하고 표시장치의 동작에 무관하게 모든 블록이 항상 완전하게 동작한다면, 불필요한 전력이 소모되고 표시장치의 소비전력은 매우 커질 수 있다.
이와 관련하여 본 실시예는 표시장치의 동작에 따라 내부 회로로의 전력 공급을 동적으로 조절하여 표시장치의 소비전력을 개선하는 기술을 제공하고자 한다.
이러한 배경에서, 본 실시예의 일 목적은, 표시장치의 디스플레이동작 또는 터치센싱동작에 따라 디스플레이동작에 관여하는 회로와 터치센싱동작에 관여하는 회로를 저전력으로 구동시키는 기술을 제공하는 것이다.
본 실시예의 다른 목적은, 표시장치의 디스플레이동작 또는 터치센싱동작을 규정하는 터치동기화신호 또는 회로의 저전력 동작을 규정하는 전력동기화신호에 따라, 디스플레이동작에 관여하는 회로와 터치센싱동작에 관여하는 회로를 저전력으로 구동시키는 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예는, 영상데이터가 표시되고 외부 오브젝트의 터치 또는 근접이 센싱되는 패널; 상기 영상데이터를 표시하기 위하여 동작하고, 상기 터치 또는 근접이 센싱되는 동안에는 저전력(low-power)으로 동작하는 제1 회로; 상기 터치 또는 근접을 센싱하기 위하여 동작하고, 상기 영상데이터가 표시되는 동안에는 저전력으로 동작하는 제2 회로; 및 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로에 대한 저전력으로의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로로 송신하는 제3 회로를 포함하는 표시장치를 제공한다.
상기 표시장치에서, 상기 제어신호는, 상기 영상데이터가 상기 패널에 표시되는 제1 구간 및 상기 터치 또는 근접이 상기 패널에서 센싱되는 제2 구간을 결정하는 터치동기신호를 포함하고, 상기 제1 회로는, 상기 터치동기신호에 따라 상기 제2 구간에서 저전력으로 동작하며, 상기 제2 회로는, 상기 터치동기신호에 따라 상기 제1 구간에서 저전력으로 동작할 수 있다.
상기 표시장치에서, 상기 제어신호는, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로에 대한 저전력 동작을 결정하는 전력동기신호를 포함할 수 있다.
상기 표시장치에서, 상기 전력동기신호는, 상기 터치동기신호와 독립적으로 생성되고, 상기 터치동기신호와 다른 타이밍을 가질 수 있다.
상기 표시장치에서, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로는, 전원관리회로(PMIC; power management IC)에 포함될 수 있다.
상기 표시장치에서, 상기 제2 회로는, 터치변조회로(TMIC: touch modulation IC)를 포함할 수 있다.
상기 표시장치에서, 상기 제3 회로는, 마이크로컨트롤러(MCU: micro controller) 또는 타이밍컨트롤러(TCON: timing controller)를 포함할 수 있다.
상기 표시장치에서, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로가 저전력으로 동작하는 동안 상기 영상데이터의 표시를 위한 동작 또는 상기 터치 또는 근접의 센싱을 위한 동작을 유지하는 제4 회로를 더 포함할 수 있다.
상기 표시장치에서, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로는, 공통으로 이용되는 공유전압을 수신하고, 상기 공유전압은, 상기 터치 또는 근접이 센싱되는 동안에는 제1 전압레벨을 가지고, 상기 영상데이터가 표시되는 동안에는 상기 제1 전압레벨보다 높은 제2 전압레벨을 가질 수 있다.
상기 표시장치에서, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로는, 소스리드아웃회로(SRIC: source readout IC)에 포함될 수 있다.
상기 표시장치에서, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로는, 마이크로컨트롤러, 터치변조회로 또는 소스리드아웃회로에 포함되고, 상기 제3 회로는, 타이밍컨트롤러를 포함할 수 있다.
상기 표시장치에서, 상기 제1 회로는, 소스드라이버회로 또는 상기 영상데이터를 표시하기 위하여 동작하는 전원관리회로의 제1 일부를 포함하고, 상기 제2 회로는, 리드아웃회로 또는 상기 터치 또는 근접을 센싱하기 위하여 동작하는 전원관리회로의 제2 일부를 포함하며, 상기 제3 회로는, 마이크로컨트롤러 또는 타이밍컨트롤러를 포함할 수 있다.
상기 표시장치에서, 상기 제1 회로는, 소스드라이버회로 또는 상기 영상데이터를 표시하기 위하여 동작하는 마이크로컨트롤러의 제1 일부를 포함하고, 상기 제2 회로는, 리드아웃회로 또는 상기 터치 또는 근접을 센싱하기 위하여 동작하는 마이크로컨트롤러의 제2 일부를 포함하며, 상기 제3 회로는, 타이밍컨트롤러를 포함할 수 있다.
상기 표시장치에서, 상기 제3 회로는, 마이크로컨트롤러 및 타이밍컨트롤러가 함께 집적된 제1 결합회로를 포함할 수 있다.
상기 표시장치에서, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로는, 터치변조회로 및 전원관리회로가 함께 집적된 제2 결합회로에 포함될 수 있다.
다른 실시예는, 영상데이터를 표시하기 위하여 동작하는 제1 회로 및 외부 오브젝트의 터치 또는 근접을 센싱하기 위하여 동작하는 제2 회로에 대한 저전력 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 단계; 상기 제어신호를 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로로 송신하는 단계; 상기 영상데이터를 표시하기 위하여 동작하다가 상기 터치 또는 근접이 센싱되는 동안에는 상기 제1 회로가 저전력(low-power)으로 동작하는 단계; 및 상기 터치 또는 근접을 센싱하기 위하여 동작하다가 상기 영상데이터가 표시되는 동안에는 상기 제2 회로가 저전력으로 동작하는 단계를 포함하는 표시장치의 동작방법을 제공한다.
상기 방법에서, 상기 제어신호는, 상기 영상데이터가 상기 패널에 표시되는 제1 구간 및 상기 터치 또는 근접이 상기 패널에서 센싱되는 제2 구간을 결정하는 터치동기신호를 포함하고, 상기 제1 회로가 저전력으로 동작하는 단계는, 상기 터치동기신호에 따라 상기 제2 구간에서 저전력으로 동작하며, 상기 제2 회로가 저전력으로 동작하는 단계는, 상기 터치동기신호에 따라 상기 제1 구간에서 저전력으로 동작할 수 있다.
상기 방법에서, 상기 제어신호는, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로에 대한 저전력 동작을 결정하는 전력동기신호를 포함하고, 상기 전력동기신호는, 상기 터치동기신호와 독립적으로 생성되고, 상기 터치동기신호와 다른 타이밍을 가질 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 표시장치의 터치센싱동작에서 디스플레이동작에 관여하는 회로를 저전력으로 구동시킴으로써 소비전력을 줄일 수 있다.
그리고, 본 실시예에 의하면, 표시장치의 디스플레이동작에서 터치센싱동작에 관여하는 회로를 저전력으로 구동시킴으로써 소비전력을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시장치의 디스플레이 관련 회로와 터치센싱 관련 회로를 나타내는 블럭도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 전원관리회로의 디스플레이 관련 회로, 전원관리회로의 터치센싱 관련 회로 및 공통회로에 대한 전력상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 터치동기화신호와, 터치변조회로, 전원관리회로의 디스플레이 관련 회로 및 전원관리회로의 터치센싱 관련 회로에 대한 전력상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 전력동기화신호 및 터치동기화신호와, 터치변조회로, 전원관리회로의 디스플레이 관련 회로 및 전원관리회로의 터치센싱 관련 회로에 대한 전력상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 터치동기화신호 및 소스리드아웃회로가 수신하는 전압을 타나태는 도면이다.
도 7은 전원관리회로와 터치변조회로의 동작을 나타내는 예시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 전원관리회로와 터치변조회로의 동작을 나타내는 예시도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, 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 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치(100)는, 패널(110), 소스리드아웃회로(120, SRIC; source readout IC), 게이트구동회로(130, GDIC: gate driving IC), 터치변조회로(140, TMIC; touch modulation IC), 타이밍컨트롤러(150, TCON: timing controller) 마이크로컨트롤러(160, MCU: micro controller) 및 전원관리회로(170, PMIC: power management IC)를 포함할 수 있다.
패널(110)에는 복수의 데이터라인(DL) 및 복수의 게이트라인(GL)이 배치되고, 복수의 화소가 배치될 수 있다. 화소는 복수의 서브화소(SP; Sub-Pixel)로 구성될 수 있다. 여기서, 서브화소는 R(red), G(green), B(blue), W(white) 등일 수 있다. 하나의 화소는 RGB의 서브화소(SP)로 구성되거나, RGBG의 서브화소(SP)로 구성되거나, RGBW의 서브화소(SP) 등으로 구성될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상, 하나의 화소는 RGB의 서브화소(SP)로 구성되는 것으로 설명한다.
소스리드아웃회로(120), 게이트구동회로(130) 및 타이밍컨트롤러(150)는 패널(110)에 영상을 표시하기 위한 신호들을 생성하는 장치이다.
소스리드아웃회로(120)는 내부에 소스드라이버를 포함할 수 있다. 소스드라이버는 데이터라인(DL)을 통해 서브화소(SP)로 데이터전압을 공급할 수 있다. 데이터라인(DL)으로 공급되는 데이터전압은 게이트구동신호에 따라 서브화소(SP)로 공급될 수 있다.
또한 소스리드아웃회로(120)는 내부에 리드아웃회로(ROIC: readout IC)를 포함할 수 있다. 리드아웃회로는 소스드라이버와 함께 소스리드아웃회로(120)에 내장될 수 있다. 리드아웃회로는 서브화소(SP) 주변의 전극을 구동하여 터치입력을 센싱할 수 있다. 소스리드아웃회로(120)는 터치라인(TL)을 통해 전극을 구동하고 전극으로부터 나온 아날로그신호를 수신할 수 있다.
소스리드아웃회로(120)는 테이프오토메이티드본딩(TAB: tape automated bonding) 타입 또는 칩온글래스(COG: chip on glass) 타입으로 패널(110)의 본딩 패드(bonding pad)에 연결되거나, 패널(110)에 직접 형성될 수도 있으며, 실시예에 따라서, 패널(110)에 집적화되어 형성될 수도 있다. 또한, 소스리드아웃회로(120)는 칩온필름(COF: chip on film) 타입으로 구현될 수도 있다.
게이트구동회로(130)는 턴온전압 혹은 턴오프전압의 게이트구동신호를 게이트라인(GL)으로 공급할 수 있다. 턴온전압의 게이트구동신호가 서브화소(SP)로 공급되면 서브화소(SP)는 데이터라인(DL)과 연결된다. 그리고, 턴오프전압의 게이트구동신호가 서브화소(SP)로 공급되면 서브화소(SP)와 데이터라인(DL)의 연결은 해제된다.
터치변조회로(140)는 터치센서의 기생정전용량이 센싱 결과에 미치는 영향을 줄이기 위하여 제로로드구동신호(ZLD: zero load driving)를 생성하여 패널 및 게이트구동회로(130)로 송신할 수 있다. 제로로드구동신호(ZLD)는 터치센서를 구동하는 구동신호와 동일한 위상을 가질 수 있다. 제로로드구동신호(ZLD)가 구동신호와 함께 기생캐패시터의 양극에 인가되면, 기생캐패시터에 충전되는 전하량은 0이 되어 기생정전용량은 사라질 수 있다.
타이밍컨트롤러(150)는 게이트구동회로(130) 및 마이크로컨트롤러(160)로 제어신호를 공급할 수 있다. 예를 들어, 타이밍컨트롤러(150)는 스캔이 시작되도록 하는 게이트제어신호를 게이트구동회로(130)로 송신할 수 있다. 그리고, 타이밍컨트롤러(150)는 영상데이터(RGB)를 마이크로컨트롤러(160)로 출력할 수 있다. 또한, 타이밍컨트롤러(150)는 소스리드아웃회로(120)가 각 서브화소(SP)로 데이터전압을 공급하도록 제어하는 데이터제어신호(DCS)를 마이크로컨트롤러(160)로 송신할 수 있다. 또한, 타이밍컨트롤러(140)는 소스리드아웃회로(120)가 각 서브화소(SP)의 전극을 구동하여 터치입력을 센싱하도록 제어하는 터치제어신호(TCS)를 마이크로컨트롤러(160)로 송신할 수 있다.
마이크로컨트롤러(160)는 소스리드아웃회로(120)와 데이터를 주고받을 수 있다. 마이크로컨트롤러(160)는 소스리드아웃회로(120)를 제어하기 위한 제어데이터, 패널(110)에 인가되는 영상데이터(RGB) 및 데이터들을 동기화하기 위한 클럭을 소스리드아웃회로(120)로 송신할 수 있다. 소스리드아웃회로(120)는 터치센서로부터 외부 오브젝트의 터치 또는 근접을 센싱하여 센싱데이터를 생성하고, 상기 센싱데이터를 마이크로컨트롤러(160)로 송신할 수 있다.
마이크로컨트롤러(160)와 소스리드아웃회로(120)는 SPI(serial peripheral interface) 방식 또는 I2C(inter-integrated circuit) 방식에 기반하여 통신할 수 있다. SPI 또는 I2C 방식에서 통신 주체들은 마스터와 슬레이브로 동작할 수 있는데, 마이크로컨트롤러(160)는 마스터로서, 소스리드아웃회로(120)는 슬레이브로서, 각각 동작할 수 있다. 소스리드아웃회로(120)는 복수일 수 있고, 각각은 마이크로컨트롤러(160)에 대하여 슬레이브로 동작할 수 있다.
전원관리집적회로(170)는 패널(110), 소스리드아웃회로(120), 게이트구동회로(130), 터치변조회로(140), 타이밍컨트롤러(150) 및 마이크로컨트롤러(160)에 전력을 공급할 수 있다. 전원관리집적회로(170)는 전력라인을 통해 구동전압을 송신함으로써 전력을 공급할 수 있다. 다른 전압값을 가지는 구동전압이 각각의 회로에 인가될 수 있다. 전원관리집적회로(170)는 표시장치(100) 내부 회로의 전력 공급원 역할을 할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시장치의 디스플레이 관련 회로와 터치센싱 관련 회로를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 표시장치(100)는 디스플레이 관련 회로, 터치센싱 관련 회로 및 공통회로를 포함할 수 있다. 표시장치(100)에 포함된 회로들은 디스플레이 관련 회로, 터치센싱 관련 회로 및 공통회로들로 구별될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고 다른 범주에 포함되는 기타회로도 존재할 수 있다. 본 도면에서 디스플레이 관련 회로는 점선 패턴으로 도시되고, 터치센싱 관련 회로는 대각선 줄무늬 패턴으로 도시되며, 공통회로는 물결 패턴으로 도시될 수 있다.
디스플레이 관련 회로는 표시장치(100)가 영상데이터를 디스플레이하는 동작에 관여하는 회로들일 수 있다. 디스플레이 관련 회로는 영상데이터의 출력을 위해서 반드시 동작하는 회로일 수 있다.
예를 들어 디스플레이 관련 회로는 소스드라이버회로일 수 있다. 소스드라이버회로는 영상데이터에 상응하는 데이터전압을 출력함으로써 영상데이터가 패널에 표시되도록 할 수 있다. 소스드라이버회로는 표시장치(100)의 디스플레이동작을 위하여 반드시 동작해야 한다.
하나의 기능을 수행하는 기능회로 전체가 디스플레이 관련 회로일 수 있다. 또한 디스플레이 관련 회로는 상기 기능회로를 구성하는 일부만을 포함할 수 있다.
예를 들어 소스드라이버회로는 데이터전압을 출력하는 기능회로로서 전체가 디스플레이 관련 회로에 해당할 수 있다. 반면에 전원관리회로(170)는 전원을 공급한다는 하나의 기능을 수행하는 기능회로로 볼 수 있으나, 전원관리회로(170) 중 일부만이 디스플레이 관련 회로에 해당할 수 있다. 전원관리회로(170) 중 디스플레이 관련 회로는 제2 전원관리회로(172), 제4 전원관리회로(174), 제6 전원관리회로(176) 및 제8 전원관리회로(178)를 포함할 수 있다.
제2 전원관리회로(172)는 영상데이터에 대응하는 감마(gamma) 전압을 생성하여 소스드라이버의 버퍼로 공급할 수 있다. 버퍼는 상기 감마 전압을 패널의 화소로 공급할 수 있다. 감마 전압은 계조값(gray scale)을 표현하기 위하여 포지티브(positive) 레벨 또는 네거티브(negative) 레벨을 가질 수 있다.
제4 전원관리회로(174)는 고전압을 생성할 수 있다. 제4 전원관리회로(174)가 생성한 고전압은 게이트구동회로(130)가 인가하는 게이트고전압(VGH)을 포함할 수 있다.
제6 전원관리회로(176)는 감마 전압 출력을 고정하기 위한 중간전압(HVDD: half-VDD)을 생성하여 소스드라이버의 버퍼로 공급할 수 있다.
제8 전원관리회로(178)는 영상데이터를 디스플레이하기 위한 공통전압(VCOM)을 생성하여 패널의 공통전극으로 공급할 수 있다.
한편 터치센싱 관련 회로는 표시장치(100)가 외부 오브젝트의 터치 또는 근접을 센싱하는 동작에 관여하는 회로들일 수 있다. 터치센싱 관련 회로는 터치센싱을 위해서는 반드시 동작하는 회로일 수 있다.
예를 들어 터치센싱 관련 회로는 터치변조회로(140)일 수 있다. 터치변조회로(140)는 패널의 터치센서-예를 들어 터치전극-를 구동하는 신호를 생성할 수 있다. 터치변조회로(140)는 표시장치(100)의 터치센싱동작을 위하여 반드시 동작해야 한다.
하나의 기능을 수행하는 기능회로 전체가 터치센싱 관련 회로일 수 있다. 또한 터치센싱 관련 회로는 상기 기능회로를 구성하는 일부만을 포함할 수 있다.
예를 들어 소스리드아웃회로는 패널을 구동한다는 하나의 기능을 수행하는 기능회로로 볼 수 있으나, 소스리드아웃회로 중 디스플레이동작에 관여하는 소스드라이버를 제외한 리드아웃회로는 터치센싱 관련 회로에 해당할 수 있다. 여기서 소스리드아웃회로는 소스드라이버회로와 리드아웃회로를 같이 포함하여 형성된 회로일 수 있다. 반면에 터치변조회로(140)는 터치센서를 구동하거나 터치센서의 구동신호와 동일한 다른 신호를 변조를 통해 출력하는 기능회로로서 전체가 터치센싱 관련 회로에 해당할 수 있다. 터치변조회로(140)는 제1 터치변조회로(141), 제2 터치변조회로(142) 및 제3 터치변조회로(143)를 포함할 수 있다.
제1 터치변조회로(141)는 제로로드구동신호(ZLD)로서 제1 라인을 위한 제1 게이트저전압(VGL1_M)을 생성할 수 있다. 제1 게이트저전압(VGL1_M)은 게이트구동회로에 의하여 패널의 제1 라인으로 인가될 수 있다.
제2 터치변조회로(142)는 다른 제로로드구동신호(ZLD)로서 제2 라인을 위한 제2 게이트저전압(VGL2_M)을 생성할 수 있다. 제2 게이트저전압(VGL1_M)은 게이트구동회로에 의하여 패널의 제2 라인으로 인가될 수 있다.
제3 터치변조회로(143)는 터치센서를 구동하는 구동신호(VCOM_M)를 생성할 수 있다. 구동신호(VCOM_M)는 리드아웃회로에 의하여 터치패널의 터치센서로 인가될 수 있다.
그리고 공통회로는 표시장치(100)가 영상데이터를 디스플레이하든지 표시장치(100)가 외부 오브젝트의 터치 또는 근접을 센싱하든지 항상 관여하는 회로들일 수 있다. 공통회로는 디스플레이나 터치센싱을 위해서는 반드시 동작하는 회로일 수 있다.
예를 들어 공통회로는 타이밍컨트롤러(150) 및 마이크로컨트롤러(160)일 수 있다. 타이밍컨트롤러(150)는 표시장치(100)의 디스플레이동작 및 터치센싱동작에 필요한 제어신호를 생성 및 송신하기 때문에, 타이밍컨트롤러(150)의 코어(151, CORE) 및 송수신부(152, TX/RX)는 공통회로일 수 있다. 또한 공통회로는 마이크로컨트롤러(160)일 수 있다. 마이크로컨트롤러(160)는 표시장치(100)의 디스플레이동작 및 터치센싱동작에 관여하는 소스리드아웃회로를 제어하기 때문에, 마이크로컨트롤러(160)의 코어(161, CORE) 및 인터페이스부(162, I/F)는 공통회로일 수 있다.
하나의 기능을 수행하는 기능회로 전체가 공통회로일 수 있다. 또한 공통회로는 상기 기능회로를 구성하는 일부만을 포함할 수 있다.
예를 들어 타이밍컨트롤러(150) 및 마이크로컨트롤러(160)는 제어를 위한 기능회로로서 전체가 공통회로에 해당할 수 있다. 반면에 전원관리회로(170)는 전원을 공급한다는 하나의 기능을 수행하는 기능회로로 볼 수 있으나, 전원관리회로(170) 중 일부는 공통회로에 해당할 수 있다. 전원관리회로(170) 중 공통회로는 제1 전원관리회로(171), 제3 전원관리회로(173), 제5 전원관리회로(175) 및 제9 전원관리회로(179)를 포함할 수 있다.
제1 전원관리회로(171)는 소스드라이버에서 감마 전압을 출력하기 위한 아날로그전압(AVDD: analog VDD)을 생성하여 소스드라이버의 버퍼로 공급할 수 있다.
제3 전원관리회로(173)는 저전압을 생성할 수 있다. 제3 전원관리회로(173)가 생성한 저전압은 게이트구동회로(130)가 인가하는 게이트저전압(VGL)을 포함할 수 있다.
제5 전원관리회로(175)는 표시장치(100)의 동작에 상관없이 공통전극으로 공급되어질 공통전압(VCOM)을 생성할 수 있다.
제7 전원관리회로(177)는 출력전압을 입력전압보다 낮게 변환하는 스텝 다운 컨버터(step down converter) 또는 벅 컨버터(BUCK: buck converter)를 포함할 수 있다.
제9 전원관리회로(179)는 출력전압을 입력전압보다 낮게 변환하되, 출력전압과 입력전압의 차이가 작을 때 사용되는 LDO(low drop out) 레귤레이터를 포함할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 전원관리회로의 디스플레이 관련 회로, 전원관리회로의 터치센싱 관련 회로 및 공통회로에 대한 전력상태를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 표시장치가 디스플레이와 터치센싱을 시분할하여 수행하는 환경에서, 표시장치 내부 회로의 동작과 소비전력은 디스플레이와 터치센싱에 따라서 달라질 수 있다.
회로는 표시장치의 디스플레이동작 또는 터치센싱동작을 위하여 관련된 기능들을 수행하고 동시에 정상적으로 충분한 전력을 소비할 수 있다. 이러한 상태의 회로는 정상모드에 있는 것으로 정의될 수 있다. 본 도면에서, 회로가 정상모드에서 충분한 전력을 소비하는 것은 ON으로 나타날 수 있다.
반면에 표시장치의 동작이 회로의 기능과 무관한 경우, 회로는 자신의 기능을 수행하지 않고 동시에 최소한의 전력을 소비할 수 있다. 회로는 추후 자신의 기능을 수행하기 위하여 대기하는 것으로 간주될 수 있다. 이러한 저전력 상태의 회로는 대기모드에 있는 것으로 정의될 수 있다. 본 도면에서, 회로가 대기모드에서 저전력을 소비하는 것은 LP(low power)로 나타날 수 있다.
표시장치는 터치동기화신호(TSYNC)가 규정하는 타이밍에 따라 시간을 분할하고, 분할된 시간에 따라 디스플레이 또는 터치센싱을 반복적으로 할 수 있다. 본 도면에서 T/D는 디스플레이 또는 터치센싱의 반복적 동작을 나타날 수 있다.
공통회로는 표시장치가 디스플레이를 하든지 터치센싱을 하든지 정상모드에 있고 정상적으로 동작하고 충분한 전력을 소비할 수 있다. 본 도면에서 공통회로의 소비전력은 PW_C로 나타날 수 있다.
전원관리회로(170) 중 디스플레이 관련 회로는 표시장치가 터치센싱을 하는 동안에는 대기모드에서 저전력을 소비할 수 있다. 그리고 전원관리회로(170) 중 디스플레이 관련 회로는 표시장치가 디스플레이를 하는 동안에는 정상모드에서 온전한 전력을 소비할 수 있다. 본 도면에서 전원관리회로(170) 중 디스플레이 관련 회로의 소비전력은 PW_D_PMIC로 나타날 수 있다.
전원관리회로(170) 중 터치센싱 관련 회로는 표시장치가 디스플레이하는 동안에는 대기모드에서 저전력을 소비할 수 있다. 그리고 전원관리회로(170) 중 터치센싱 관련 회로는 표시장치가 터치센싱을 하는 동안에는 정상모드에서 온전한 전력을 소비할 수 있다. 본 도면에서 전원관리회로(170) 중 터치센싱 관련 회로의 소비전력은 PW_T_PMIC로 나타날 수 있다.
표시장치 내부의 회로들은 자신의 기능이 디스플레이동작 또는 터치센싱동작에 연관되어 있는지에 따라 다르게 동작하고 다른 양의 전력을 소비할 수 있다. 회로는 무관한 동작이 실행되는 동안에 전원을 차단하는 오프상태(off-state)에 있는 것이 아니라 최소한의 전력을 소비한채 대기하게 된다. 따라서 표시장치는 본 발명의 일 실시예에 따르면 동작에 상관없이 정상적으로 전력을 소비하는 경우보다 훨씬 적은 량의 전력을 소비하게 된다.
도 4는 일 실시예에 따른 터치동기화신호와, 터치변조회로, 전원관리회로의 디스플레이 관련 회로 및 전원관리회로의 터치센싱 관련 회로에 대한 전력상태를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 표시장치는 터치동기화신호(TSYNC)에 따라서 디스플레이와 터치센싱을 시분할하여 수행할 수 있다. 표시장치의 동작이 터치동기화신호(TSYNC)에 의하여 결정되므로, 표시장치 내부 회로의 동작과 소비전력은 터치동기화신호(TSYNC)에 의하여 결정될 수 있다.
터치동기화신호(TSYNC)는 표시장치의 디스플레이동작 및 터치센싱동작을 결정하는 파형을 가질 수 있다. 터치동기화신호(TSYNC)는 PWM(pulse width modulation) 신호로서 서로 다른 레벨로 표시장치가 디스플레이하는 디스플레이구간 및 표시장치가 터치센싱을 하는 터치센싱구간을 정의할 수 있다. 예를 들어 터치동기화신호(TSYNC)는 제2 레벨-예를 들어 고전압레벨-로 디스플레이구간을 나타내고, 제1 레벨-예를 들어 저전압레벨-로 터치센싱구간을 나타낼 수 있다.
터치동기화신호(TSYNC) 타이밍컨트롤러 또는 마이크로컨트롤러에서 생성될 수 있다. 터치동기화신호(TSYNC)는 대기모드의 저전력으로 동작하는 회로-예를 들어 디스플레이 관련 회로 및 터치센싱 관련 회로-로 각각 전송될 수 있다.
터치변조회로(140)는 표시장치가 디스플레이 하는 동안에는 대기모드에서 저전력을 소비할 수 있다. 그리고 터치변조회로(140)는 표시장치가 터치센싱을 하는 동안에는 정상모드에서 온전한 전력을 소비할 수 있다. 본 도면에서 터치변조회로(140)의 소비전력은 T_TMIC로 나타날 수 있다.
표시장치는 터치동기화신호(TSYNC)가 규정하는 타이밍에 따라 디스플레이 또는 터치센싱을 반복적으로 할 수 있다. 본 도면에서 TSYNC는 터치동기화신호(TSYNC)의 파형을 나타낼 수 있다. 터치동기화신호(TSYNC)는 PWM 신호일 수 있다.
공통회로는 표시장치가 디스플레이를 하든지 터치센싱을 하든지를 고려하지 않으므로, 터치동기화신호(TSYNC)와 무관하게 항상 정상적으로 동작하고 충분한 전력을 소비할 수 있다.
전원관리회로(170) 중 디스플레이 관련 회로는 터치동기화신호(TSYNC)의 제1 레벨의 터치센싱구간에서 대기모드로 저전력을 소비할 수 있다. 그리고 전원관리회로(170) 중 디스플레이 관련 회로는 터치동기화신호(TSYNC)의 제2 레벨의 디스플레이구간에서 정상모드로 온전한 전력을 소비할 수 있다.
전원관리회로(170) 중 터치센싱 관련 회로는 터치동기화신호(TSYNC)의 제2 레벨의 디스플레이구간에서 대기모드로 저전력을 소비할 수 있다. 그리고 전원관리회로(170) 중 터치센싱 관련 회로는 터치동기화신호(TSYNC)의 제1 레벨의 터치센싱구간에서 정상모드로 온전한 전력을 소비할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 전력동기화신호 및 터치동기화신호와, 터치변조회로, 전원관리회로의 디스플레이 관련 회로 및 전원관리회로의 터치센싱 관련 회로에 대한 전력상태를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 표시장치 내부 회로의 동작과 소비전력은 전력동기화신호(PSYNC)에 의하여 결정될 수 있다.
전력동기화신호(PSYNC)는 표시장치 내부 회로의 모드 또는 전력의 소비 상태를 정의할 수 있다. 전력동기화신호(PSYNC)는 터치동기화신호(TSYNC)와 독립적이어서 별개로 생성될 수 있다. 그래서 전력동기화신호(PSYNC)는 터치동기화신호(TSYNC)와 서로 다른 타이밍을 가질 수 있다. 예를 들어 전력동기화신호(PSYNC)는 터치센싱 관련 회로의 대기모드를 규정하는 구간에서 터치동기화신호(TSYNC) 보다 △t만큼 확장될 수 있다. 바람직하게 전력동기화신호(PSYNC)와 터치동기화신호(TSYNC)는 서로 같은 타이밍을 가질 수 있다. 그러나 회로의 특성상 회로가 대기모드로 진입하는 시기를 앞당기고 대기모드의 지속시간을 늘리기 위하여, 전력동기화신호(PSYNC)는 터치동기화신호(TSYNC)와 다른 타이밍 및 주기를 가질 수 있다.
전력동기화신호(PSYNC)는 회로의 소비전력이 표시장치의 디스플레이동작 또는 터치센싱동작에 따라 달라지게 하므로, 터치동기화신호(TSYNC)와 일치 또는 유사할 수 있다. 그래서 전력동기화신호(PSYNC)는 표시장치의 동작 반복 주기와 일치 또는 유사할 수 있다.
전력동기화신호(PSYNC)는 회로의 정상모드 및 대기모드를 결정하는 파형을 가질 수 있다. 전력동기화신호(PSYNC)는 PWM신호로서 서로 다른 레벨로 회로의 정상모드 및 대기모드를 정의할 수 있다. 예를 들어 전력동기화신호(PSYNC)는 제2 레벨-예를 들어 고전압레벨-로 대기모드로의 전환을 나타내고, 제1 레벨-예를 들어 저전압레벨-로 정상모드로의 전환을 나타낼 수 있다. 혹은 제1 레벨이 대기모드로의 전환을 나타내고, 제2 레벨이 정상모드로의 전환을 나타낼 수 있다.
여기서 회로는 전력동기화신호(PSYNC)의 레벨에 따른 모드를 다르게 인식할 수 있다. 예를 들어 디스플레이 관련 회로는 제1 레벨을 대기모드로 인식하고 제2 레벨을 정상모드로 인식하나, 터치센싱 관련 회로는 제1 레벨을 정상모드로 인식하고 제2 레벨을 대기모드로 인식할 수 있다.
전력동기화신호(PSYNC)는 타이밍컨트롤러 또는 마이크로컨트롤러에서 생성될 수 있다. 전력동기화신호(PSYNC)는 대기모드의 저전력으로 동작하는 회로-예를 들어 디스플레이 관련 회로 및 터치센싱 관련 회로-로 각각 전송될 수 있다.
터치변조회로(140)는 제2 레벨 즉, 표시장치가 디스플레이 하는 동안에는 대기모드에서 저전력을 소비할 수 있다. 그리고 터치변조회로(140)는 제1 레벨 즉, 표시장치가 터치센싱을 하는 동안에는 정상모드에서 온전한 전력을 소비할 수 있다.
공통회로는 표시장치가 디스플레이를 하든지 터치센싱을 하든지를 고려하지 않으므로, 전력동기화신호(PSYNC)와 무관하게 항상 정상적으로 동작하고 충분한 전력을 소비할 수 있다.
전원관리회로(170) 중 디스플레이 관련 회로는 전력동기화신호(PSYNC)의 제1 레벨에서 대기모드로 저전력을 소비할 수 있다. 그리고 전원관리회로(170) 중 디스플레이 관련 회로는 전력동기화신호(PSYNC)의 제2 레벨의 정상모드로 온전한 전력을 소비할 수 있다.
전원관리회로(170) 중 터치센싱 관련 회로는 전력동기화신호(PSYNC)의 제2 레벨에서 대기모드로 저전력을 소비할 수 있다. 그리고 전원관리회로(170) 중 터치센싱 관련 회로는 전력동기화신호(PSYNC)의 제1 레벨에서 정상모드로 온전한 전력을 소비할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 터치동기화신호 및 소스리드아웃회로가 수신하는 전압을 타나태는 도면이다.
도 6을 참조하면, 소스리드아웃회로가 수신하는 일 전압은 표시장치의 디스플레이동작 또는 터치센싱동작에 따라서 다른 전압레벨을 가질 수 있다. 본 도면에서 소스리드아웃회로가 수신하는 전압은 V_T_SRIC로 나타날 수 있다.
소스리드아웃회로는 디스플레이 관련 회로 및 터치센싱 관련 회로를 모두 포함하는데, 소스드라이버회로가 디스플레이 관련 회로에 해당하고 리드아웃회로가 터치센싱 관련 회로에 해당할 수 있다. 소스리드아웃회로는 내부에 포함된 디스플레이 관련 회로 및 터치센싱 관련 회로에 모두 사용되는 공유전압을 수신할 수 있다. 상기 공유전압은 전원관리회로에서 생성되어 소스리드아웃회로로 전달될 수 있다.
종래에 소스리드아웃회로가 수신하는 공유전압은 일정한 크기를 가질 수 있고, 그 크기는 소스리드아웃회로의 디스플레이 관련 회로가 동작하기에 적합한 정도일 수 있다. 소스리드아웃회로의 디스플레이 관련 회로가 요구하는 전압크기가 소스리드아웃회로의 터치센싱 관련 회로가 요구하는 전압크기보다 크기 때문에, 공유전압은 소스리드아웃회로의 디스플레이 관련 회로에 맞춰서 형성될 수 있다.
예를 들어 소스리드아웃회로는, 표시장치의 디스플레이동작 또는 터치센싱동작과 무관하게 또는 터치동기화신호(TSYNC)와 무관하게, 10V의 공유전압을 수신할 수 있다. 디스플레이 관련 회로인 소스드라이버회로나 터치센싱 관련 회로인 리드아웃회로 모두 10V의 공유전압으로 동작할 수 있다.
그러나 일 실시예에 따르면 소스리드아웃회로가 수신하는 공유전압은 표시장치의 디스플레이동작 또는 터치센싱동작에 대응하여 다른 크기를 가질 수 있다. 제1 크기는 소스리드아웃회로의 디스플레이 관련 회로가 동작하기에 적합한 정도일 수 있고, 제2 크기는 소스리드아웃회로의 터치센싱 관련 회로가 동작하기에 적합한 정도일 수 있다. 소스리드아웃회로의 디스플레이 관련 회로가 요구하는 전압크기가 소스리드아웃회로의 터치센싱 관련 회로가 요구하는 전압크기보다 크기 때문에, 제1 크기는 제2 크기보다 클 수 있다. 본 도면에서 제1 크기는 10V이고 제2 크기는 6V일 수 있다.
그리고 공유전압신호는 터치동기화신호(TSYNC)와 동기화되고, 표시장치의 디스플레이동작을 결정하는 구간에서는 제2 크기에 대응하는 레벨을 가지고 표시장치의 터치센싱동작을 결정하는 구간에서는 제1 크기에 대응하는 레벨을 가질 수 있다.
소스리드아웃회로는 공유전압신호에 따른 전압크기로 동작할 수 있다. 소스리드아웃회로는 터치동기화신호(TSYNC)의 디스플레이동작 구간에서는 10V로 동작하고 터치동기화신호(TSYNC)의 터치센싱동작 구간에서는 6V로 동작할 수 있다.
따라서 일 실시예에 따르면, 디스플레이 관련 회로 및 터치센싱 관련 회로를 모두 포함하는 회로-예를 들어 소스리드아웃회로-는 디스플레이동작 구간에는 디스플레이 관련 회로에 맞는 크기의 전압으로 동작하고 터치센싱동작 구간에는 터치센싱 관련 회로에 맞는 크기의 전압으로 동작할 수 있다. 이러한 방식은 디스플레이 관련 회로에 특화되어 일정한 크기의 전압을 지속적으로 이용하는 것보다 소비전력을 낮추는 효과를 제공할 수 있다.
도 7은 전원관리회로와 터치변조회로의 동작을 나타내는 예시도이다.
도 7을 참조하면, 종래에 표시장치는 내부 회로가 디스플레이동작과 터치센싱동작에 상관없이 동일한 전력을 소비하도록 동작할 수 있다. 본 도면에서는 전원관리회로(70)가 터치변조회로(40)로 공통전압(VCOM)을 공급하는 경우를 예시로서 설명한다.
전원관리회로(70)는 제1 버퍼(71)를 포함할 수 있다. 터치변조회로(40)는 제2 버퍼(42), 제3 버퍼(43), 제4 버퍼(44) 및 선택기(45)를 포함할 수 있다.
전원관리회로(70)는 공통전압(VCOM)을 생성하여 터치변조회로(40)로 송신할 수 있다. 공통전압(VCOM)은 전원관리회로(70)의 제1 버퍼(71)로부터 출력되어 터치변조회로(40)의 선택기(45)로 입력될 수 있다.
터치변조회로(40)는 구동전압(VCOM_M)을 생성하여 전극-예를 들어 터치전극-으로 송신할 수 있다. 구동전압(VCOM_M)은 저구동전압(VCOM_L)과 고구동전압(VCOM_H)에 의하여 형성될 수 있다. 저구동전압(VCOM_L)은 제2 버퍼(42)로부터 출력되어 선택기(45)로 입력되고, 고구동전압(VCOM_H)은 제3 버퍼(43)로부터 출력되어 선택기(45)로 입력될 수 있다. 선택기(45)는 저구동전압(VCOM_L) 또는 고구동전압(VCOM_H)을 선택하여 구동전압(VCOM_M)을 형성할 수 있다. 구동전압(VCOM_M)는 제4 버퍼(44)를 거쳐 전극으로 송신될 수 있다.
종래에 전원관리회로(70)는 표시장치의 디스플레이동작 뿐만 아니라 터치센싱동작에서도 일정한 세기의 공통전압(VCOM)을 생성하여 터치변조회로(40)로 송신할 수 있다. 터치변조회로(40)는 고정된 세기의 공통전압(VCOM)이나 구동전압(VCOM_M)을 외부로 송신할 수 있다.
여기서 전원관리회로(70)는 터치센싱동작 기간에서도 디스플레이동작 기간에서의 세기와 동일한 세기를 가지는 공통전압(VCOM)을 생성할 수 있다. 이 경우에서는 터치센싱동작 구간에서는 낮은 세기를 가지는 공통전압(VCOM)을 생성하는 경우보다 전원관리회로(170)의 소비전력이 높을 수 있다. 높은 소비전력을 나타내기 위하여, 본 도면에서 전원관리회로(70)의 제1 버퍼(71)는 상대적으로 크게 도시되고 공통전압(VCOM)의 도선은 굵게 도시될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 전원관리회로와 터치변조회로의 동작을 나타내는 예시도이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따르면 표시장치는 내부 회로가 디스플레이동작과 터치센싱동작에 따라 낮은 전력을 소비하도록 동작할 수 있다. 본 도면에서는 전원관리회로(870)가 터치변조회로(840)로 공통전압(VCOM)을 공급하는 경우의 상술한 예시를 이어서 설명한다.
전원관리회로(870)는 제1 버퍼(871)를 포함할 수 있다. 터치변조회로(840)는 제2 버퍼(842), 제3 버퍼(843), 제4 버퍼(844) 및 선택기(845)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전원관리회로(870)는 표시장치의 터치센싱동작에서는 디스플레이동작에서보다 상대적으로 낮은 세기의 공통전압(VCOM)을 생성하여 터치변조회로(840)로 송신할 수 있다. 터치변조회로(840)는 표시장치의 터치센싱동작에서는 낮은 세기의 공통전압(VCOM)을 수신할 수 있다.
이 경우에서는 디스플레이동작 또는 터치센싱동작에 상관없이 동일한 세기를 가지는 공통전압(VCOM)을 생성하는 경우보다 전원관리회로(870)의 소비전력이 낮을 수 있다. 낮은 소비전력을 나타내기 위하여, 본 도면에서 전원관리회로(870)의 제1 버퍼(871)는 상대적으로 작게 도시될 수 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 9를 참조하면, 표시장치(900)는, 소스리드아웃회로(920), 터치변조회로(940), 타이밍컨트롤러(950), 마이크로컨트롤러(960) 및 전원관리회로(970)를 포함할 수 있다.
타이밍컨트롤러(950)는 마이크로컨트롤러(960)와 연결되어 데이터를 보낼 수 있다.
마이크로컨트롤러(960)는 동기화신호(SYNC)-예를 들어 터치동기화신호 및 전력동기화신호-를 생성하여 소스리드아웃회로(920), 터치변조회로(940), 전원관리회로(970)로 송신할 수 있다. 동기화신호(SYNC)는 타이밍컨트롤러(950) 또는 마이크로컨트롤러(960)에서 생성될 수 있다.
소스리드아웃회로(920), 터치변조회로(940) 및 전원관리회로(970)는 동기화신호(SYNC)에 따라 대기모드로 진입하고 저전력으로 동작할 수 있다.
소스리드아웃회로(920) 중 디스플레이 관련 회로-예를 들어 소스드라이버회로-와 전원관리회로(970) 중 디스플레이 관련 회로는, 터치동기화신호의 터치센싱동작 구간 또는 전력동기화신호의 제1 레벨에서 저전력으로 동작할 수 있다.
소스리드아웃회로(920) 중 터치센싱 관련 회로-예를 들어 리드아웃회로-, 터치변조회로(940) 및 전원관리회로(970) 중 터치센싱 관련 회로는, 터치동기화신호의 디스플레이동작 구간 또는 전력동기화신호의 제2 레벨에서 저전력으로 동작할 수 있다.
상술한 바를 종합하면, 표시장치(900)가 저전력으로 동작하는 방법은 다음과 같을 수 있다. 타이밍컨트롤러(950) 또는 마이크로컨트롤러(960)는 영상데이터를 표시하기 위하여 동작하는 제1 회로 및 외부 오브젝트의 터치 또는 근접을 센싱하기 위하여 동작하는 제2 회로에 대한 대기모드로의 동작을 제어하는 제어신호-예를 들어 동기화신호(SYNC)-를 생성할 수 있다. 여기서 제1 회로는 디스플레이 관련 회로를, 제2 회로는 터치센싱 관련 회로를 포함할 수 있다.
그리고 타이밍컨트롤러(950) 또는 마이크로컨트롤러(960)는 상기 제어신호를 제1 회로 및 제2 회로로 송신할 수 있다.
다음으로 제1 회로 및 제2 회로는 제어신호에 따라 저전력으로 동작할 수 있다. 제1 회로는 영상데이터를 표시하기 위하여 동작하다가 터치 또는 근접이 센싱되는 동안에는 대기모드로 동작할 수 있다. 제2 회로는 터치 또는 근접을 센싱하기 위하여 동작하다가 영상데이터가 표시되는 동안에는 대기모드로 동작할 수 있다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 10을 참조하면, 표시장치(1000)는, 소스리드아웃회로(1020), 터치변조회로(1040), 타이밍컨트롤러(1050), 마이크로컨트롤러(1060) 및 전원관리회로(1070)를 포함할 수 있다.
타이밍컨트롤러(1050)는 동기화신호(SYNC)-예를 들어 터치동기화신호 및 전력동기화신호-를 생성하여 소스리드아웃회로(1020), 터치변조회로(1040), 마이크로컨트롤러(1060) 및 전원관리회로(1070)로 송신할 수 있다. 동기화신호(SYNC)는 타이밍컨트롤러(1050)에서 생성될 수 있다.
소스리드아웃회로(1020), 터치변조회로(1040) 및 전원관리회로(1070)는 동기화신호(SYNC)에 따라 대기모드로 진입하고 저전력으로 동작할 수 있다.
소스리드아웃회로(1020) 중 디스플레이 관련 회로-예를 들어 소스드라이버회로-와 전원관리회로(1070) 중 디스플레이 관련 회로는, 터치동기화신호의 터치센싱동작 구간 또는 전력동기화신호의 제1 레벨에서 저전력으로 동작할 수 있다.
소스리드아웃회로(1020) 중 터치센싱 관련 회로-예를 들어 리드아웃회로-, 터치변조회로(1040) 및 전원관리회로(1070) 중 터치센싱 관련 회로는, 터치동기화신호의 디스플레이동작 구간 또는 전력동기화신호의 제2 레벨에서 저전력으로 동작할 수 있다.
마이크로컨트롤러(1060)는 동기화신호(SYNC)에 관계없이 정상모드에서 동작할 수 있다. 마이크로컨트롤러(1060)는 표시장치(1000)의 디스플레이동작 및 터치센싱동작 모두에 관여할 수 있다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 11을 참조하면, 표시장치(1100)는, 소스드라이버회로(1121), 리드아웃회로(1122), 터치변조회로(1140), 타이밍컨트롤러(1150), 마이크로컨트롤러(1160) 및 전원관리회로(1170)를 포함할 수 있다.
타이밍컨트롤러(1150)는 마이크로컨트롤러(1160)와 연결되어 데이터를 보낼 수 있다.
마이크로컨트롤러(1160)는 동기화신호(SYNC)-예를 들어 터치동기화신호 및 전력동기화신호-를 생성하여 소스드라이버회로(1121), 리드아웃회로(1122), 터치변조회로(1140) 및 전원관리회로(1170)로 송신할 수 있다. 동기화신호(SYNC)는 타이밍컨트롤러(1150) 또는 마이크로컨트롤러(1160)에서 생성될 수 있다.
소스드라이버회로(1121), 리드아웃회로(1122), 터치변조회로(1140) 및 전원관리회로(1170)는 동기화신호(SYNC)에 따라 대기모드로 진입하고 저전력으로 동작할 수 있다.
소스드라이버회로(1121)와 전원관리회로(1170) 중 디스플레이 관련 회로는, 터치동기화신호의 터치센싱동작 구간 또는 전력동기화신호의 제1 레벨에서 저전력으로 동작할 수 있다.
리드아웃회로(1122), 터치변조회로(1140) 및 전원관리회로(1170) 중 터치센싱 관련 회로는, 터치동기화신호의 디스플레이동작 구간 또는 전력동기화신호의 제2 레벨에서 저전력으로 동작할 수 있다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 12를 참조하면, 표시장치(1200)는, 소스드라이버회로(1221), 리드아웃회로(1222), 터치변조회로(1240), 타이밍컨트롤러(1250), 마이크로컨트롤러(1260) 및 전원관리회로(1270)를 포함할 수 있다.
타이밍컨트롤러(1250)는 동기화신호(SYNC)-예를 들어 터치동기화신호 및 전력동기화신호-를 생성하여 소스드라이버회로(1221), 리드아웃회로(1222), 터치변조회로(1240), 마이크로컨트롤러(1260) 및 전원관리회로(1270)로 송신할 수 있다. 동기화신호(SYNC)는 타이밍컨트롤러(1250)에서 생성될 수 있다.
소스드라이버회로(1221), 리드아웃회로(1222), 터치변조회로(1240), 마이크로컨트롤러(1260) 및 전원관리회로(1270)는 동기화신호(SYNC)에 따라 대기모드로 진입하고 저전력으로 동작할 수 있다.
소스드라이버회로(1221)와 전원관리회로(1270) 중 디스플레이 관련 회로는, 터치동기화신호의 터치센싱동작 구간 또는 전력동기화신호의 제1 레벨에서 저전력으로 동작할 수 있다.
리드아웃회로(1222), 터치변조회로(1240) 및 전원관리회로(1270) 중 터치센싱 관련 회로는, 터치동기화신호의 디스플레이동작 구간 또는 전력동기화신호의 제2 레벨에서 저전력으로 동작할 수 있다.
마이크로컨트롤러(1260)는 동기화신호(SYNC)에 관계없이 정상모드에서 동작할 수 있다. 마이크로컨트롤러(1260)는 표시장치(1200)의 디스플레이동작 및 터치센싱동작 모두에 관여할 수 있다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 13을 참조하면, 표시장치(1300)는 소스리드아웃회로(1320), 터치변조회로(1340), 전원관리회로(1370) 및 제1 결합회로(1301)를 포함할 수 있다.
타이밍컨트롤러 및 마이크로컨트롤러가 하나의 회로로 집적된 제1 결합회로(1301)는, 타이밍컨트롤러 및 마이크로컨트롤러의 기능을 모두 수행할 수 있다.
제1 결합회로(1301)는 동기화신호(SYNC)-예를 들어 터치동기화신호 및 전력동기화신호-를 생성하여 소스리드아웃회로(1320), 터치변조회로(1340), 전원관리회로(1370)로 송신할 수 있다. 동기화신호(SYNC)는 제1 결합회로(1301)에서 생성될 수 있다.
소스리드아웃회로(1320), 터치변조회로(1340) 및 전원관리회로(1370)는 동기화신호(SYNC)에 따라 대기모드로 진입하고 저전력으로 동작할 수 있다.
소스리드아웃회로(1320) 중 디스플레이 관련 회로-예를 들어 소스드라이버회로-와 전원관리회로(1370) 중 디스플레이 관련 회로는, 터치동기화신호의 터치센싱동작 구간 또는 전력동기화신호의 제1 레벨에서 저전력으로 동작할 수 있다.
소스리드아웃회로(1320) 중 터치센싱 관련 회로-예를 들어 리드아웃회로-, 터치변조회로(1340) 및 전원관리회로(1370) 중 터치센싱 관련 회로는, 터치동기화신호의 디스플레이동작 구간 또는 전력동기화신호의 제2 레벨에서 저전력으로 동작할 수 있다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 14를 참조하면, 표시장치(1400)는 소스리드아웃회로(1420), 제1 결합회로(1401) 및 제2 결합회로(1402)를 포함할 수 있다.
타이밍컨트롤러 및 마이크로컨트롤러가 하나의 회로로 집적된 제1 결합회로(1401)는, 타이밍컨트롤러 및 마이크로컨트롤러의 기능을 모두 수행할 수 있다.
터치변조회로 및 전원관리회로가 하나의 회로로 집적된 제2 결합회로(1402)는, 터치변조회로 및 전원관리회로의 기능을 모두 수행할 수 있다.
제1 결합회로(1401)는 동기화신호(SYNC)-예를 들어 터치동기화신호 및 전력동기화신호-를 생성하여 소스리드아웃회로(1420) 및 제2 결합회로(1402)로 송신할 수 있다. 동기화신호(SYNC)는 제1 결합회로(1401)에서 생성될 수 있다.
소스리드아웃회로(1420) 및 제2 결합회로(1402)는 동기화신호(SYNC)에 따라 대기모드로 진입하고 저전력으로 동작할 수 있다.
소스리드아웃회로(1420) 중 디스플레이 관련 회로-예를 들어 소스드라이버회로-와 제2 결합회로(1402) 중 디스플레이 관련 회로는, 터치동기화신호의 터치센싱동작 구간 또는 전력동기화신호의 제1 레벨에서 저전력으로 동작할 수 있다. 여기서 제2 결합회로(1402) 중 디스플레이 관련 회로는 전원관리회로 중 디스플레이 관련 회로가 해당할 수 있다.
소스리드아웃회로(1420) 중 터치센싱 관련 회로-예를 들어 리드아웃회로-와 제2 결합회로(1402) 중 터치센싱 관련 회로는, 터치동기화신호의 디스플레이동작 구간 또는 전력동기화신호의 제2 레벨에서 저전력으로 동작할 수 있다. 여기서 제2 결합회로(1402) 중 터치센싱 관련 회로는 터치변조회로와 전원관리회로 중 터치센싱 관련 회로가 해당할 수 있다.

Claims (18)

  1. 영상데이터가 표시되고 외부 오브젝트의 터치 또는 근접이 센싱되는 패널;
    상기 영상데이터를 표시하기 위하여 동작하고, 상기 터치 또는 근접이 센싱되는 동안에는 저전력(low-power)으로 동작하는 제1 회로;
    상기 터치 또는 근접을 센싱하기 위하여 동작하고, 상기 영상데이터가 표시되는 동안에는 저전력으로 동작하는 제2 회로; 및
    상기 제1 회로 및 상기 제2 회로에 대한 저전력으로의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로로 송신하는 제3 회로를 포함하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어신호는, 상기 영상데이터가 상기 패널에 표시되는 제1 구간 및 상기 터치 또는 근접이 상기 패널에서 센싱되는 제2 구간을 결정하는 터치동기신호를 포함하고,
    상기 제1 회로는, 상기 터치동기신호에 따라 상기 제2 구간에서 저전력으로 동작하고,
    상기 제2 회로는, 상기 터치동기신호에 따라 상기 제1 구간에서 저전력으로 동작하는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어신호는, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로에 대한 저전력 동작을 결정하는 전력동기신호를 포함하는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전력동기신호는, 상기 터치동기신호와 독립적으로 생성되고, 상기 터치동기신호와 다른 타이밍을 가지는 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회로 및 상기 제2 회로는, 전원관리회로(PMIC: power management IC)에 포함되는 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 회로는, 터치변조회로(TMIC; touch modulation IC)를 포함하는 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제3 회로는, 마이크로컨트롤러(MCU: micro controller) 또는 타이밍컨트롤러(TCON: timing controller)를 포함하는 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회로 및 상기 제2 회로가 저전력으로 동작하는 동안 상기 영상데이터의 표시를 위한 동작 또는 상기 터치 또는 근접의 센싱을 위한 동작을 유지하는 제4 회로를 더 포함하는 표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회로 및 상기 제2 회로는, 공통으로 이용되는 공유전압을 수신하고,
    상기 공유전압은, 상기 터치 또는 근접이 센싱되는 동안에는 제1 전압레벨을 가지고, 상기 영상데이터가 표시되는 동안에는 상기 제1 전압레벨보다 높은 제2 전압레벨을 가지는 표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 회로 및 상기 제2 회로는, 소스리드아웃회로(SRIC: source readout IC)에 포함되는 표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회로 및 상기 제2 회로는, 마이크로컨트롤러, 터치변조회로 또는 소스리드아웃회로에 포함되고,
    상기 제3 회로는, 타이밍컨트롤러를 포함하는 표시장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회로는, 소스드라이버회로 또는 상기 영상데이터를 표시하기 위하여 동작하는 전원관리회로의 제1 일부를 포함하고,
    상기 제2 회로는, 리드아웃회로 또는 상기 터치 또는 근접을 센싱하기 위하여 동작하는 전원관리회로의 제2 일부를 포함하며,
    상기 제3 회로는, 마이크로컨트롤러 또는 타이밍컨트롤러를 포함하는 표시장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회로는, 소스드라이버회로 또는 상기 영상데이터를 표시하기 위하여 동작하는 마이크로컨트롤러의 제1 일부를 포함하고,
    상기 제2 회로는, 리드아웃회로 또는 상기 터치 또는 근접을 센싱하기 위하여 동작하는 마이크로컨트롤러의 제2 일부를 포함하며,
    상기 제3 회로는, 타이밍컨트롤러를 포함하는 표시장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제3 회로는, 마이크로컨트롤러 및 타이밍컨트롤러가 함께 집적된 제1 결합회로를 포함하는 표시장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회로 및 상기 제2 회로는, 터치변조회로 및 전원관리회로가 함께 집적된 제2 결합회로에 포함되는 표시장치.
  16. 영상데이터를 표시하기 위하여 동작하는 제1 회로 및 외부 오브젝트의 터치 또는 근접을 센싱하기 위하여 동작하는 제2 회로에 대한 저전력 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 단계;
    상기 제어신호를 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로로 송신하는 단계;
    상기 영상데이터를 표시하기 위하여 동작하다가 상기 터치 또는 근접이 센싱되는 동안에는 상기 제1 회로가 저전력(low-power)으로 동작하는 단계; 및
    상기 터치 또는 근접을 센싱하기 위하여 동작하다가 상기 영상데이터가 표시되는 동안에는 상기 제2 회로가 저전력으로 동작하는 단계를 포함하는 표시장치의 동작방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어신호는, 상기 영상데이터가 상기 패널에 표시되는 제1 구간 및 상기 터치 또는 근접이 상기 패널에서 센싱되는 제2 구간을 결정하는 터치동기신호를 포함하고,
    상기 제1 회로가 저전력으로 동작하는 단계는, 상기 터치동기신호에 따라 상기 제2 구간에서 저전력으로 동작하며,
    상기 제2 회로가 저전력으로 동작하는 단계는, 상기 터치동기신호에 따라 상기 제1 구간에서 저전력으로 동작하는 표시장치의 동작방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어신호는, 상기 제1 회로 및 상기 제2 회로에 대한 저전력 동작을 결정하는 전력동기신호를 포함하고,
    상기 전력동기신호는, 상기 터치동기신호와 독립적으로 생성되고, 상기 터치동기신호와 다른 타이밍을 가지는 표시장치의 동작방법.






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