KR20230140819A

KR20230140819A - 송수신 회로 및 표시장치

Info

Publication number: KR20230140819A
Application number: KR1020220039546A
Authority: KR
Inventors: 정준건
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2022-03-30
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2023-10-10

Abstract

본 개시의 실시예들은, 송수신 회로 및 표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 양방향 송수신 배선과, 상기 양방향 송수신 배선에서 분기된 노드에 전기적으로 연결되는 저항과의 연결을 스위칭 하기 위해 구성되는 스위칭 소자를 포함하는 송수신 회로 및 표시장치를 제공함으로써, 터치 구동 회로와 터치 컨트롤러 사이를 연결하는 배선의 개수를 저감하면서 고속 통신이 가능한 송수신 회로 및 표시장치를 제공할 수 있다.

Description

송수신 회로 및 표시장치{TRANSMISSION/RECEPTION CIRCUIT AND DISPLAY DEVICE}

본 개시의 실시예들은 송수신 회로 및 표시장치에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라, 화상을 표시하는 표시장치에 대한 요구가 증가하고 있으며, 액정 표시장치, 유기발광 표시장치 등과 같은 다양한 유형의 표시장치가 활용된다.

표시장치는, 사용자에게 보다 다양한 기능을 제공하기 위하여, 표시패널에 대한 사용자의 터치를 인식하고, 인식된 터치를 기반으로 입력 처리를 수행하는 기능을 제공할 수 있다.

이에 따라, 표시장치는 터치 센싱을 위한 데이터가 송수신 되는 송수신 회로를 포함할 수 있다. 이러한 송수신 회로 사이를 연결하는 배선의 개수를 줄이면서도, 고속으로 클럭 신호와 데이터를 송신하거나 수신할 수 있는 송수신 회로의 필요성이 커지고 있는 실정이다.

본 개시의 실시예들은 송수신 회로에 포함되는 배선의 개수를 저감할 수 있는 송수신 회로 및 표시장치를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은 배선의 개수를 저감하고도, 고속으로 데이터를 송수신 할 수 있는 송수신 회로 및 표시장치를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은 하나 이상의 터치 전극을 센싱하고, 상기 하나 이상의 터치 전극을 센싱하여 획득한 센싱 데이터를 출력하는 터치 구동 회로, 상기 터치 구동 회로로부터 상기 센싱 데이터를 입력받고, 터치 입력 여부를 판단하는 터치 컨트롤러, 상기 터치 구동 회로를 포함하는 제1 집적 회로의 제1 입출력 핀과 상기 터치 컨트롤러를 포함하는 제2 집적 회로의 제3 입출력 핀 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 터치 컨트롤러에서 출력된 클럭 신호가 입력되는 제1 양방향 송수신 배선, 상기 제1 집적 회로의 제2 입출력 핀과 상기 제2 집적 회로의 제4 입출력 핀 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 센싱 데이터가 입력되는 제2 양방향 송수신 배선, 상기 제1 양방향 송수신 배선으로부터 분기된 노드에 전기적으로 연결되는 제1 저항, 상기 제2 양방향 송수신 배선으로부터 분기된 노드에 전기적으로 연결되는 제2 저항, 상기 제1 양방향 송수신 배선과 상기 제1 저항 사이의 전기적 연결을 스위칭 하기 위해 구성되는 제1 스위칭 소자, 및 상기 제2 양방향 송수신 배선과 상기 제2 저항 사이의 전기적 연결을 스위칭 하기 위해 구성되는 제2 스위칭 소자를 포함하는 송수신 회로를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은 표시 영역에 배치되는 다수의 서브픽셀들 및 상기 표시 영역에 배치되는 하나 이상의 터치 전극들을 포함하는 표시패널, 상기 하나 이상의 터치 전극을 센싱하고, 상기 하나 이상의 터치 전극을 센싱하여 획득한 센싱 데이터를 출력하는 터치 구동 회로, 상기 터치 구동 회로로부터 상기 센싱 데이터를 입력받고, 터치 입력 여부를 판단하는 터치 컨트롤러, 상기 터치 구동 회로를 포함하는 제1 집적 회로의 제1 입출력 핀과 상기 터치 컨트롤러를 포함하는 제2 집적 회로의 제3 입출력 핀 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 터치 컨트롤러에서 출력된 클럭 신호가 입력되는 제1 양방향 송수신 배선, 상기 제1 집적 회로의 제2 입출력 핀과 상기 제2 집적 회로의 제4 입출력 핀 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 센싱 데이터가 입력되는 제2 양방향 송수신 배선, 상기 제1 양방향 송수신 배선으로부터 분기된 노드에 전기적으로 연결되는 제1 저항, 상기 제2 양방향 송수신 배선으로부터 분기된 노드에 전기적으로 연결되는 제2 저항, 상기 터치 컨트롤러에서 출력되는 스위칭 소자 제어 신호에 의해 제어되고, 상기 제1 양방향 송수신 배선과 상기 제1 저항 사이의 전기적 연결을 스위칭 하기 위해 구성되는 제1 스위칭 소자, 및 상기 스위칭 소자 제어 신호에 의해 제어되고, 상기 제2 양방향 송수신 배선과 상기 제2 저항 사이의 전기적 연결을 스위칭 하기 위해 구성되는 제2 스위칭 소자를 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들에 의하면, 송수신 회로에 포함되는 배선의 개수를 저감할 수 있는 송수신 회로 및 표시장치를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들에 의하면, 배선의 개수를 저감하고도, 고속으로 데이터를 송수신 할 수 있는 송수신 회로 및 표시장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치의 시스템 구성도이다.
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로의 시스템 구성도이다.
도 3은 양 방향 고속 통신을 수행할 수 있는 터치 구동 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 데이터를 기입하는 기간에 송수신 회로에 입력되는 신호를 나타내는 도면이다.
도 5는 센싱 데이터를 독출하는 기간에 송수신 회로에 입력되는 신호를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로의 상태와 구동 주체 및 이에 대한 설명을 구체적으로 설명하는 도면이다.
도 7a는 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로에서 데이터를 기입하는 동작을 수행하는 터치 구동 회로의 제1 로직을 나타낸 블록 다이어그램이다.
도 7b는 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로에서 데이터를 기입하는 동작의 타이밍도이다.
도 8a는 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로에서 센싱 데이터를 독출하는 동작을 수행하는 터치 구동 회로의 제1 로직을 나타낸 블록 다이어그램이다.
도 8b는 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로에서 센싱 데이터를 독출하는 동작의 타이밍도이다.
도 8c는 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로에서 센싱 데이터를 독출하는 동작의 다른 타이밍도이다.
도 9는 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로가 둘 이상의 터치 구동 회로를 포함하는 실시예를 간략히 나타낸 도면이다.
도 10은 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서 터치 컨트롤러에 입력되는 센싱 데이터의 오류를 최소화하기 위하여 터치 컨트롤러에 구비된 회로 구성들을 나타낸 도면이다.
도 11a는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서 터치 컨트롤러에 입력되는 센싱 데이터가 제1 시간만큼 시지연된 경우에, 제1 신호를 기준으로 센싱 데이터가 독출되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 11b는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서 터치 컨트롤러에 입력되는 센싱 데이터가 제2 시간만큼 시지연된 경우에, 제2 신호를 기준으로 센싱 데이터가 독출되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서 터치 컨트롤러에 입력되는 센싱 데이터의 오류를 최소화하기 위하여 터치 컨트롤러에 구비된 회로 구성들을 나타낸 다른 도면이다.

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 표시장치(100)의 시스템 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 영상 표시를 위한 구성 요소들로서, 표시패널(110) 및 디스플레이 구동 회로를 포함할 수 있다.

디스플레이 구동 회로는 표시패널(110)을 구동하기 위한 회로로서, 데이터 구동 회로(120), 게이트 구동 회로(130), 및 디스플레이 컨트롤러(140) 등을 포함할 수 있다.

표시패널(110)은 영상이 표시되는 표시 영역(AA)과, 영상이 표시되지 않는 비표시 영역(NA)을 포함할 수 있다. 비표시 영역(NA)은 표시 영역(AA)의 외곽 영역일 수 있으며, 베젤(Bezel) 영역이라고도 한다. 비표시 영역(NA)의 전체 또는 일부는 표시장치(100)의 전면에서 보이는 영역이거나, 벤딩되어 표시장치(100)의 앞면에서 보이지 않는 영역일 수 있다.

표시패널(110)은 기판(SUB)과 기판(SUB) 상에 배치된 다수의 서브픽셀(SP)들을 포함할 수 있다. 또한, 표시패널(110)은 다수의 서브픽셀(SP)들을 구동하기 위하여, 여러 가지 종류의 신호 라인들을 더 포함할 수 있다.

본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 액정 표시장치 등일 수도 있고, 표시패널(110)이 자체적으로 발광하는 발광 표시장치일 수 있다. 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)가 자체 발광 표시장치인 경우, 다수의 서브픽셀(SP)들 각각은 발광 소자를 포함할 수 있다.

예를 들어, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 발광 소자가 유기발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)로 구현된 유기발광 표시장치일 수 있다. 다른 예를 들어, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 발광 소자가 무기물 기반의 발광 다이오드로 구현된 유기발광 표시장치일 수 있다. 또 다른 예를 들어, 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 발광 소자가 스스로 빛을 내는 반도체 결정인 퀀텀닷(Quantum Dot)으로 구현된 퀀텀 닷 표시장치일 수 있다.

표시장치(100)의 타입에 따라 다수의 서브픽셀(SP)들 각각의 구조가 달라질 수 있다. 예를 들어, 표시장치(100)가 서브픽셀(SP)이 스스로 빛을 내는 자체 발광 표시장치인 경우, 각 서브픽셀(SP)은 스스로 빛을 내는 발광 소자, 하나 이상의 트랜지스터 및 하나 이상의 캐패시터를 포함할 수 있다.

예를 들어, 여러 가지 종류의 신호 라인들은 데이터 신호들(데이터 전압들 또는 영상 신호들이라고도 함)을 전달하는 다수의 데이터 라인(DL)들 및 게이트 신호들(스캔 신호들이라고도 함)을 전달하는 다수의 게이트 라인(GL)들 등을 포함할 수 있다.

다수의 데이터 라인(DL)들 및 다수의 게이트 라인(GL)들은 서로 교차할 수 있다. 다수의 데이터 라인(DL)들 각각은 제1 방향으로 연장되면서 배치될 수 있다. 다수의 게이트 라인(GL)들 각각은 제2 방향으로 연장되면서 배치될 수 있다.

여기서, 제1 방향은 열(Column) 방향이고, 제2 방향은 행(Row) 방향일 수 있다. 또는 제1 방향은 행 방향이고 제2 방향은 열 방향일 수 있다.

데이터 구동 회로(120)는 다수의 데이터 라인(DL)들을 구동하기 위해 구성되는 회로로서, 다수의 데이터 라인(DL)들로 데이터 신호들을 출력할 수 있다. 게이트 구동 회로(130)는 다수의 게이트 라인(GL)들을 구동하기 위해 구성되는 회로로서, 다수의 게이트 라인(GL)들을 출력할 수 있다.

디스플레이 컨트롤러(140)는 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)를 제어하기 위해 구성되는 장치일 수 있다. 디스플레이 컨트롤러(140)는 다수의 데이터 라인(DL)들에 대한 구동 타이밍과 다수의 게이트 라인(GL)들에 대한 구동 타이밍을 제어할 수 있다.

디스플레이 컨트롤러(140)는 데이터 구동 회로(120)를 제어하기 위하여 데이터 구동 제어 신호(DCS)를 데이터 구동 회로(120)에 공급할 수 있다. 디스플레이 컨트롤러(140)는, 게이트 구동 회로(130)를 제어하기 위하여 게이트 구동 제어 신호(GCS)를 게이트 구동 회로(130)에 공급할 수 있다.

디스플레이 컨트롤러(140)는 호스트 시스템(150)으로부터 입력 영상 데이터를 수신하여, 입력 영상 데이터를 토대로 영상 데이터(Data)를 데이터 구동 회로(120)로 공급할 수 있다.

데이터 구동 회로(120)는 디스플레이 컨트롤러(140)의 구동 타이밍 제어에 따라 다수의 데이터 라인(DL)들로 데이터 신호들을 공급할 수 있다.

데이터 구동 회로(120)는 디스플레이 컨트롤러(140)로부터 디지털 형태의 영상 데이터들(Data)을 수신하고, 수신된 영상 데이터들(Data)을 아날로그 형태의 데이터 신호들로 변환하여 다수의 데이터 라인(DL)들로 출력할 수 있다.

게이트 구동 회로(130)는 디스플레이 컨트롤러(140)의 타이밍 제어에 따라 다수의 게이트 라인(GL)들로 게이트 신호들을 공급할 수 있다. 게이트 구동 회로(130)는 각종 게이트 구동 제어 신호(GCS)와 함께 턴-온 레벨 전압에 해당하는 제1 게이트 전압 및 턴-오프 레벨 전압에 해당하는 제2 게이트 전압을 공급받아, 게이트 신호들을 생성하고, 생성된 게이트 신호들을 다수의 게이트 라인(GL)들로 공급할 수 있다.

예를 들어, 데이터 구동 회로(120)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식으로 표시패널(110)과 연결되거나, 칩-온 글래스(COG: Chip On Glass) 방식, 또는 칩-온 패널(COP: Chip On Panel) 방식으로 표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 칩-온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현되어 표시패널(110)과 연결될 수 있다.

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

한편, 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130) 중 적어도 하나의 구동 회로는 표시패널(110)의 표시 영역(AA)에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130) 중 적어도 하나의 구동 회로는 서브픽셀(SP)들과 중첩되지 않게 배치될 수도 있고, 서브픽셀(SP)들과 일부 또는 전체가 중첩되게 배치될 수도 있다.

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

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

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

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

디스플레이 컨트롤러(140)는 인쇄 회로 기판(PCB: Printed Circuit Board), 연성 인쇄 회로 기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board) 등을 통해 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)와 전기적으로 연결될 수 있다.

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

본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 영상 표시 기능뿐만 아니라 터치 센싱 기능을 더 제공하기 위하여, 터치 센서와, 터치 센서를 센싱하여 손가락 또는 펜 등의 터치 오브젝트에 의해 터치가 발생했는지를 검출하거나 터치 위치를 검출하는 터치 센싱 회로를 포함할 수 있다.

터치 센싱 회로는 터치 센서를 구동하고 센싱하여 터치 센싱 데이터를 생성하여 출력하는 터치 구동 회로(160)와, 터치 센싱 데이터를 이용하여 터치 발생을 감지하거나 터치 위치를 검출할 수 있는 터치 컨트롤러(170) 등을 포함할 수 있다.

터치 센서는 다수의 터치 전극들을 포함할 수 있다. 터치 센서는 다수의 터치 전극들과 터치 구동 회로(160)를 전기적으로 연결해주기 위한 다수의 터치 라인을 더 포함할 수 있다.

터치 센서는 표시패널(110)의 외부에 터치 패널 형태로 존재할 수도 있고, 표시패널(110)의 내부에 존재할 수도 있다. 터치 센서가 패널 형태로 표시패널(110)의 외부에 존재하는 경우, 터치 센서는 외장형(또는 애드 온(Add on) 타입)이라고 한다. 터치 센서가 외장형인 경우, 터치 패널과 표시패널(110)은 별도로 제작되어, 조립 과정에서 결합될 수 있다. 외장형의 터치 패널은 터치 패널용 기판 및 터치 패널용 기판 상의 다수의 터치 전극들 등을 포함할 수 있다.

터치 센서가 표시패널(110)의 내부에 존재하는 경우, 터치 센서는 내장형(인 셀(In cell) 타입)이라고 한다. 터치 센서가 내장형인 경우, 터치 센서는 표시패널(110)의 제작 공정 중에 디스플레이 구동과 관련된 신호 라인들 및 전극들 등과 함께 기판(SUB) 상에 형성될 수 있다.

터치 구동 회로(160)는 다수의 터치 전극들 중 적어도 하나로 터치 구동 신호를 공급하고, 다수의 터치 전극들 중 적어도 하나를 센싱하여 터치 센싱 데이터를 생성할 수 있다.

터치 센싱 회로는 셀프-캐패시턴스(Self-Capacitance) 센싱 방식 또는 뮤추얼-캐패시턴스(Mutual-Capacitance) 센싱 방식으로 터치 센싱을 수행할 수 있다.

터치 센싱 회로가 셀프-캐패시턴스 센싱 방식으로 터치 센싱을 수행하는 경우, 터치 센싱 회로는 각 터치 전극과 터치 오브젝트(예: 손가락, 펜 등) 사이의 캐패시턴스를 토대로 터치 센싱을 수행할 수 있다.

셀프-캐패시턴스 센싱 방식에 따르면, 다수의 터치 전극들 각각은 구동 터치 전극의 역할도 할 수 있고, 센싱 터치 전극의 역할도 할 수 있다. 터치 구동 회로(160)는 다수의 터치 전극들의 전체 또는 일부를 구동하고 다수의 터치 전극들 전체 또는 일부를 센싱할 수 있다.

터치 센싱 회로가 뮤추얼-캐패시턴스 센싱 방식으로 터치 센싱을 수행하는 경우, 터치 센싱 회로는 터치 전극들 사이의 캐패시턴스를 토대로 터치 센싱을 수행할 수 있다.

뮤추얼-캐패시턴스 센싱 방식에 따르면, 다수의 터치 전극들은 구동 터치 전극들과 센싱 터치 전극들로 나뉜다. 터치 구동 회로(160)는 구동 터치 전극들을 구동하고 센싱 터치 전극들을 센싱할 수 있다.

터치 센싱 회로에 포함된 터치 구동 회로(160) 및 터치 컨트롤러(170)는 별도의 장치로 구현될 수도 있고, 하나의 장치로 구현될 수도 있다. 또한, 터치 구동 회로(160)와 데이터 구동 회로(120)는 별도의 장치로 구현될 수도 있고, 하나의 장치로 구현될 수도 있다.

터치 구동 회로(160)와 터치 컨트롤러(170)는 각각 별도의 장치로 구현될 수도 있고, 하나의 장치로 구현될 수도 있다.

표시장치(100)는 디스플레이 구동 회로 및/또는 터치 센싱 회로로 각종 전원을 공급하는 전원 공급 회로 등을 더 포함할 수 있다.

본 개시의 실시예들에 따른 표시장치(100)는 스마트 폰, 태블릿 등의 모바일 단말기이거나 다양한 크기의 모니터나 텔레비전(TV) 등일 수 있으며, 이에 제한되지 않고, 정보나 영상을 표출할 수 있는 다양한 타입, 크기의 디스플레이 장치일 수 있다.

도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로(200)의 시스템 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로(200)는, 터치 구동 회로(160), 터치 컨트롤러(170), 제1 양방향 송수신 배선(230) 및 제2 양방향 송수신 배선(240)을 포함할 수 있다.

제1 양방향 송수신 배선(230)과 제2 양방향 송수신 배선(240)은 터치 구동 회로(160)와 터치 컨트롤러(170) 사이의 통신을 위해 구성된다. 제1 양방향 배선(230)과 제2 양방향 송수신 배선(240)에는 각각 차동 신호(differential signal)가 전송될 수 있다. 차동 신호는 정극성 전압과 부극성 전압이 쌍을 이루는 전압으로, 차동 신호쌍으로 전송되는 신호는 외부의 노이즈로부터 강건한 이점이 있다.

이에 따르면, 제1 양방향 송수신 배선(230)을 통해 클럭 신호 등이 차동 신호쌍으로 전송될 수 있다. 그리고, 제2 양방향 송수신 배선(240)을 통해 컨트롤 데이터, 데이터 신호 등이 차동 신호쌍으로 전송될 수 있다.

터치 컨트롤러(170)가 제2 양방향 송수신 배선(240)을 통해 터치 구동 회로(160)로 송신하는 데이터는 컨트롤 데이터를 포함할 수 있다. 컨트롤 데이터는 터치 구동 회로의 동작을 제어하기 위한 명령(Command), 디바이스 어드레스(Address) 등을 포함할 수 있다.

명령과 디바이스 어드레스에 대한 구체적인 설명은 도 7b에서 후술하도록 한다.

한편, 터치 구동 회로(160)는 제1 집적 회로에 실장 될 수 있다. 터치 컨트롤러(170)는 제2 집적 회로에 실장 될 수 있다.

터치 구동 회로(160)는 ROIC(Read Out IC)와 같은 제1 집적 회로에 실장 될 수 있다. 터치 컨트롤러(170)는 MCU(Micro Control Unit)과 같은 제2 집적 회로에 실장 될 수 있다.

터치 구동 회로(160)와 전술한 데이터 구동 회로(120)는 하나의 집적 회로(예: SRIC 등)에 실장 될 수 있다. 이 경우 제1 양방향 송수신 배선(230)을 통해 영상 표시를 위한 데이터 신호 등이 전송될 수 있다.

터치 구동 회로(160)는, 터치 전극을 센싱한 신호를 제2 양방향 송수신 배선(240)을 통해 터치 컨트롤러(170)로 송신할 수 있다. 터치 구동 회로(160)는 터치 전극의 센싱을 완료하면, 미리 설정된 신호를 터치 컨트롤러(170)에 송신한다. 이러한 미리 설정된 신호는 인터럽트 요청 신호(IRQ 신호)라고도 한다.

터치 구동 회로(160)가 터치 컨트롤러(170)에 송신하는 미리 설정된 신호는 제1 양방향 송수신 배선(230) 및/또는 제2 양방향 송수신 배선(240)을 통해 터치 컨트롤러(170)로 송신될 수 있다.

터치 컨트롤러(170)는 제1 양방향 송수신 배선(230)을 통해 클럭 신호를 송신할 수 있다. 터치 컨트롤러(170)가 송신하는 클럭 신호의 주파수는 100MHz 이상의 고속 신호일 수 있다.

도 2를 참조하면, 터치 구동 회로(160)는 제1 입출력 핀(212) 및 제2 입출력 핀(214)을 포함할 수 있다. 제1 입출력 핀(212)은 제1 양방향 송수신 배선(230)과 전기적으로 연결된다. 제2 입출력 핀(214)은 제2 양방향 송수신 배선(240)과 전기적으로 연결된다.

터치 컨트롤러(170)는 제3 입출력 핀(222) 및 제4 입출력 핀(224)을 포함할 수 있다. 제3 입출력 핀(222)은 제1 양방향 송수신 배선(230)과 전기적으로 연결된다. 제4 입출력 핀(224)은 제2 양방향 송수신 배선(240)과 전기적으로 연결된다.

터치 구동 회로(160)는 제1 로직(210)을 포함할 수 있다. 제1 로직(210)은 제1 입출력 핀(212) 및 제2 입출력 핀(214)으로 입력된 신호에 기초하여 타이밍에 맞추어 터치 전극을 센싱할 수 있다. 제1 로직(210)은 터치 전극을 센싱한 신호를 제1 입출력 핀(212) 및/또는 제2 입출력 핀(214)으로 출력할 수 있다.

터치 컨트롤러(170)는 제2 로직(220)을 포함할 수 있다. 제2 로직(220)은 제3 입출력 핀(222)을 통해 클럭 신호를 출력하고, 제4 입출력 핀(224)을 통해 컨트롤 데이터 및 데이터 신호 등을 출력할 수 있다.

제4 입출력 핀(224)에서 출력되는 컨트롤 데이터 및 데이터 신호 등은 제3 입출력 핀(222)에서 출력되는 클럭 신호와 동기되어 있다.

제2 로직(220)은 제3 입출력 핀(222) 및/또는 제4 입출력 핀(224)을 통해 입력되는 인터럽트 요청 신호(IRQ 신호)를 확인하면, 클럭 신호를 제3 입출력 핀(222)으로 출력한다. 그리고, 제2 로직(220)은 제4 입출력 핀(224)을 통해 입력되는 터치 센싱 데이터를 기초로, 터치 입력 위치 각각의 좌표 정보를 포함한 터치 리포트를 생성하여 외부의 호스트 시스템(150; 도 1을 참조)으로 출력할 수 있다.

이에 따르면, 터치 구동 회로(160)와 터치 컨트롤러(170) 사이에 양방향 송수신 배선을 배치함으로써, 단방향 송신/수신 배선을 배치하는 경우에 비해 배선의 수를 줄일 수 있다는 점에서 이점이 있다.

한편, 도 2를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로(200)는 제1 양방향 송수신 배선(230)과 전기적으로 연결되는 제1 저항(R1)과, 제2 양방향 송수신 배선(240)과 전기적으로 연결되는 제2 저항(R2)을 포함할 수 있다.

제1 저항(R1)은 제1 양방향 송수신 배선(230)을 통해 신호가 전송되지 않는 기간에, 제1 양방향 송수신 배선(230)이 플로팅 상태에 놓이는 것을 막기 위해 제1 양방향 송수신 배선(230)에 정전압을 인가하기 위한 저항일 수 있다. 제1 저항(R1)은 물리적인 저항 소자일 수 있으며, 제1 저항(R1)은 풀업 저항 또는 풀다운 저항일 수 있다.

제2 저항(R2)은 제2 양방향 송수신 배선(240)을 통해 신호가 전송되지 않는 기간에, 제2 양방향 송수신 배선(240)이 플로팅 상태에 놓이는 것을 막기 위해 제2 양방향 송수신 배선(240)에 정전압을 인가하기 위한 저항일 수 있다. 제2 저항(R2)은 물리적인 저항 소자일 수 있으며, 제2 저항(R2)은 풀업 저항 또는 풀다운 저항일 수 있다.

제1 저항(R1)이 풀업 저항 또는 풀다운 저항으로 기능하는 경우에, 제1 양방향 송수신 배선(230)의 전압 값을 확인하여 보면 제1 양방향 송수신 배선(230)을 통해 신호가 전송되고 있는지, 또는 신호가 전송되고 있지 않은지 여부를 알 수 있다. 즉, 제1 양방향 송수신 배선(230)의 상태가, 신호가 전송되고 있지 않은 유휴 상태(IDLE 이라고도 함)인지, 아닌지 여부를 쉽게 확인할 수 있다.

한편, 제1 양방향 송수신 배선(230)에 신호가 송수신되는 기간에도 제1 양방향 송수신 배선(230)이 제1 저항(R1)에 전기적으로 연결되게 되면, 제1 양방향 송수신 배선(230)의 임피던스 값이 크게 증가한다.

상술한 사항은 제2 양방향 송수신 배선(240)에서도 마찬가지이다.

제2 양방향 송수신 배선(240)을 통해서는 클럭 신호가 전송될 수 있는데, 클럭 신호의 주파수는 100MHz 이상일 수 있다. 제2 양방향 송수신 배선(240)의 임피던스 값이 증가하면, 고주파의 클럭 신호를 전송할 수 없게 되는 문제가 있다.

이에 따라, 제1 양방향 송수신 배선(230) 및 제2 양방향 송수신 배선(240)에 신호가 전송되지 않는 기간에, 제1 양방향 송수신 배선(230)과 제2 양방향 송수신 배선(240)이 각각 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)과 연결되지 않도록 제어하기 위한 스위칭 소자가 추가적으로 배치될 수 있다.

본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로(200)는 제1 양방향 송수신 배선(230)과 제1 저항(R1)의 일단 사이의 전기적 연결을 스위칭 하기 위해 구성되는 제1 스위칭 소자(SW1)와, 제2 양방향 송수신 배선(240)과 제2 저항(R2)의 일단 사이의 전기적 연결을 스위칭 하기 위해 구성되는 제2 스위칭 소자(SW2)를 포함할 수 있다.

제1 스위칭 소자(R1)의 타단은 제1 전압을 공급하는 전압원(250) 또는 접지 전극과 전기적으로 연결된다. 제2 스위칭 소자(R2)의 타단은 제2 전압을 공급하는 전압원(260) 또는 접지 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 전압의 전압 레벨과 제2 전압의 전압 레벨은 같을 수도 있고, 상이할 수도 있다. 예를 들어, 제1 전압의 전압 레벨은 구동 전압(예: VCC 등)일 수 있고, 제2 전압의 전압 레벨은 그라운드 전압(GND)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

아래에서는, 설명의 편의를 위해, 제1 전압의 전압 레벨은 제2 전압의 전압 레벨보다 높은 것으로 가정하여 설명한다.

터치 컨트롤러(170)의 제2 로직(220)은 제3 입출력 핀(222) 및 제4 입출력 핀(224)의 전압 레벨을 센싱함으로써, 제1 양방향 송수신 배선(230) 및 제2 양방향 송수신 배선(240)이 유휴 상태인지 아닌지 여부를 확인할 수 있다.

제2 로직(220)은 제1 양방향 송수신 배선(230) 및 제2 양방향 송수신 배선(240)이 유휴 상태인 기간에, 턴-온 레벨의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)를 출력한다. 제2 로직(220)은 제1 양방향 송수신 배선(230) 및 제2 양방향 송수신 배선(240)이 유휴 상태가 아닌 기간 중 적어도 일부 기간에, 턴-오프 레벨의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)를 출력한다.

스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)는 터치 컨트롤러(170)에 구비된 제어 신호 출력 핀(226)을 통해 출력된다.

제1 스위칭 소자(SW1)와 제2 스위칭 소자(SW2)는 하나의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)에 의해 턴-온 및 턴-오프가 제어될 수 있다.

이에 따라, 터치 구동 회로(160)에는 유휴 상태임을 지시하는 신호가 입력되기 위한 핀을 별도로 구비하지 않을 수 있어, 회로 구성이 더욱 간단해지는 이점이 있다.

도 3은 양 방향 고속 통신을 수행할 수 있는 터치 구동 회로(160)를 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치 구동 회로(160)는 클럭 신호 입출력 제어 소자(310)와, 데이터 신호 입출력 제어 소자(320)를 포함한다.

클럭 신호 입출력 제어 소자(310)는 제1 입출력 핀(212)과 전기적으로 연결되는 제1 노드(N1)와, 제1 노드(N1)에 전기적으로 연결되는 제2 노드(N2) 및 제3 노드(N3)를 포함한다. 클럭 신호 입출력 제어 소자(310)는, 클럭 신호 입출력 제어 신호(B_CLK_OE)에 따라 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)를 전기적으로 연결하거나, 제1 노드(N1)와 제3 노드(N3)를 전기적으로 연결한다.

제1 입출력 핀(212)은 제4 노드(N4)와 전기적으로 연결되며, 제4 노드(N4)는 터치 컨트롤러(170; 도 2를 참조)에 전기적으로 연결된다.

제2 노드(N2)에는 제4 노드(N4)에서 입력된 클럭 신호가 입력될 수 있다. 제3 노드(N3)가 제1 노드(N1)와 전기적으로 연결되면, 터치 구동 회로(160)가 제4 노드(N4)를 통해 미리 설정된 신호(예: IRQ 신호 등)를 터치 컨트롤러로 전송할 수 있다.

도시하지는 않았지만, 터치 구동 회로(160)에는 제2 노드(N2)에 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 정전기 방전 회로(ESD 회로)가 더 배치될 수 있다.

한편, 제1 스위칭 소자(SW1)가 턴-온 되면, 제1 입출력 핀(212) 및 제4 노드(N4)는 제1 저항(R1)과 전기적으로 연결되고, 미리 설정된 정전압이 인가된다. 제1 스위칭 소자(SW1)가 턴-오프 되면, 제4 노드(N4)에는 클럭 신호가 입력된다.

제4 노드(N4)에 고주파수의 클럭 신호가 입력되는 기간에 제1 스위칭 소자(SW1)가 턴-오프 되어, 제4 노드(N4)와 제1 저항(R1) 사이의 전기적 연결이 끊어지므로, 제1 입출력 핀(212)과 제4 노드(N4)를 연결하는 배선의 임피던스 값이 낮아질 수 있다. 이에 따라, 고주파수의 클럭 신호가 전달될 수 있다.

이에 따르면, 턴-오프 레벨의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)가 입력되는 기간에, 클럭 신호 입출력 제어 신호(B_CLK_OE)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)를 전기적으로 연결하기 위한 전압 레벨을 가질 수 있다.

경우에 따라, 턴-온 레벨의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)가 입력되는 기간 중 적어도 일부 기간에, 클럭 신호 입출력 제어 신호(B_CLK_OE)는 제1 노드(N1)와 제3 노드(N3)를 전기적으로 연결하기 위한 전압 레벨을 가질 수 있다. 예를 들어, 터치 구동 회로(160)에서 터치 컨트롤러로 송신하는 신호가 높은 주파수가 요구되지 않는 신호(예를 들어, IRQ 신호)인 경우에, 높은 임피던스 값이 유지되더라도 신호 전송이 가능할 수 있다. 이에 따라, 터치 구동 회로(160)가 터치 컨트롤러에 신호를 전송하는 기간 중 적어도 일부 기간에는 제1 스위칭 소자(SW_CS)가 턴-온 상태를 유지할 수 있다.

한편, 데이터 신호 입출력 제어 소자(320)는 제2 입출력 핀(214)과 전기적으로 연결되는 제5 노드(N5)와, 제5 노드(N5)에 전기적으로 연결되는 제6 노드(N6) 및 제7 노드(N7)를 포함한다. 데이터 신호 입출력 제어 소자(320)는, 데이터 신호 입출력 제어 신호(B_DATA_OE)에 따라 제5 노드(N5)와 제6 노드(N6)를 전기적으로 연결하거나, 제5 노드(N5)와 제7 노드(N7)를 전기적으로 연결한다.

제2 입출력 핀(214)은 제8 노드(N8)와 전기적으로 연결되며, 제8 노드(N8)는 터치 컨트롤러(170; 도 2를 참조)에 전기적으로 연결된다.

제6 노드(N6)에는 제8 노드(N8)에서 입력된 컨트롤 데이터 및 데이터 신호가 입력될 수 있다. 제7 노드(N7)가 제5 노드(N5)와 전기적으로 연결되면, 터치 구동 회로(160)가 제8 노드(N8)를 통해 센싱 데이터 등을 전송할 수 있다. 여기서 센싱 데이터는, 터치 구동 회로(160)가 터치 전극을 센싱한 데이터를 포함할 수 있다.

도시하지는 않았지만, 터치 구동 회로(160)에는 제6 노드(N6)에 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 정전기 방전 회로(ESD 회로)가 더 배치될 수 있다.

한편, 제2 스위칭 소자(SW2)가 턴-온 되면, 제2 입출력 핀(214) 및 제8 노드(N8)는 제2 저항(R2)과 전기적으로 연결되고, 제2 입출력 핀(214) 및 제8 노드(N8)에는 미리 설정된 정전압이 인가된다. 제2 스위칭 소자(SW2)가 턴-오프 되면, 제8 노드(N8)에는 터치 구동 회로(160)에서 출력된 신호가 입력되거나, 터치 컨트롤러(170; 도 2를 참조)에서 출력된 신호가 입력된다.

제8 노드(N8)에 데이터 신호 등이 입력되는 기간에 제2 스위칭 소자(SW2)가 턴-오프 되어, 제8 노드(N8)와 제2 저항(R2) 사이의 전기적 연결이 끊어지므로, 제2 입출력 핀(214)과 제8 노드(N8)를 연결하는 배선의 임피던스 값이 낮아질 수 있다. 이에 따라, 영상을 표시하기 위한 데이터 신호 및/또는 센싱 데이터 등을 고주파수로 송수신할 수 있다. 이에 따라, 고화질의 영상을 표시할 수 있고, 터치 입력에 대한 응답 속도를 개선할 수 있다.

상술한 바에 따르면, 턴-오프 레벨의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)가 입력되는 기간에, 데이터 신호 입출력 제어 신호(B_DATA_OE)는 제5 노드(N5)와 제6 노드(N2)를 전기적으로 연결하기 위한 전압 레벨을 가질 수 있다.

상술한 바에 따르면, 본 개시의 실시예들에 따른 터치 구동 회로(160)는 클럭 신호 입출력 제어 소자(310) 및 데이터 신호 입출력 제어 소자(320)를 포함함으로써, 적은 배선을 가지고도 고속으로 데이터를 송수신하는 것이 가능할 수 있다.

도 4는 데이터를 기입하는 기간(WDATA Operation)에 송수신 회로에 입력되는 신호를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 데이터를 기입하는 기간은 유휴 상태(IDLE), 시작 상태(START), 제1 액티브 상태(ACTIVE 1) 및 정지 상태(STOP)로 구분될 수 있다.

유휴 상태(IDLE)인 기간에, 클럭 신호(B_CLK)가 입력되는 배선(즉, 제1 양방향 송수신 배선(230))에는 제1 전압(V1)이 인가되고, 데이터 신호(B_DATA)가 입력되는 배선(즉, 제2 양방향 송수신 배선(240))에는 제2 전압(V2)이 인가된다. 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)는 턴-온 레벨 전압으로 인가된다.

한편, 터치 컨트롤러(170; 도 3을 참조)가 데이터를 기입할 준비가 되면, 터치 컨트롤러(170)는 턴-오프 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)를 출력한다.

제1 양방향 송수신 배선(230)의 전압 레벨이 제1 전압 레벨(V1)로부터 변경되고, 제2 양방향 송수신 배선(240)의 전압 레벨이 제2 전압 레벨(V2)로부터 변경된다.

터치 구동 회로(160; 도 3을 참조)는, 제1 양방향 송수신 배선(230)과 제2 양방향 송수신 배선(240)의 전압 레벨을 각각 센싱한다. 각 배선의 전압 레벨을 센싱한 결과, 제1 양방향 송수신 배선(230)의 전압 레벨이 제1 전압 레벨(V1)로부터 변경되고, 제2 양방향 송수신 배선(240)의 전압 레벨이 제2 전압 레벨(V2)로부터 변경된 것으로 판단하면, 터치 구동 회로는 데이터를 입력 받을 수 있는 상태로 전환된다.

터치 구동 회로(160)가 데이터를 입력받을 수 있는 상태로 전환되면, 제1 액티브 상태(ACTIVE 1)로 진입한다.

제1 액티브 상태(ACTIVE 1)에 터치 컨트롤러(170)는 제1 양방향 송수신 배선(230)을 통해 클럭 신호(Clock)를 전송하고, 제2 양방향 송수신 배선(240)을 통해 데이터(WDATA)를 전송한다.

이 때, 제1 양방향 송수신 배선(230) 및 제2 양방향 송수신 배선(240)의 임피던스 값이 낮은 상태로, 제1 양방향 송수신 배선(230) 및 제2 양방향 송수신 배선(240)을 통해 클럭 신호(Clock)의 전송 및 데이터(WDATA) 전송은 고속으로 이루어질 수 있다.

제1 액티브 상태(ACTIVE 1)가 종료되면 정지 상태(STOP)에 진입한다. 터치 컨트롤러는 정지 상태(STOP)에 턴-온 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)를 출력한다.

이에 따라, 제1 양방향 송수신 배선(230)에는 제1 전압 레벨(V1)의 정전압이 인가되고, 제2 양방향 송수신 배선(240)에는 제2 전압 레벨(V2)의 정전압이 인가된다.

터치 구동 회로(160)는 제1 양방향 송수신 배선(230) 및 제2 양방향 송수신 배선(240)의 전압 레벨을 센싱한다. 터치 구동 회로(160)는, 제1 양방향 송수신 배선(230)의 전압 레벨이 제1 전압 레벨(V1)이고, 제2 양방향 송수신 배선(240)의 전압 레벨이 제2 전압 레벨(V2)인 것으로 판단되면, 데이터 기입을 종료하고 정지 상태(STOP)로 전환한다.

정지 상태(STOP)가 종료된 이후에 유휴 상태(IDLE)로 진입한다.

유휴 상태(IDLE)인 기간에, 터치 구동 회로(160)와 터치 컨트롤러(170)는 모두 제1 양방향 송수신 배선(230)과 제2 양방향 송수신 배선(240)에 대한 제어를 놓는다(Release).

상술한 바를 종합하면, 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로(200; 도 2를 참조)는 시작 상태(START) 및 정지 상태(STOP)를 지시하기 위한 별도의 배선이 없더라도, 제1 양방향 송수신 배선(230) 및 제2 양방향 송수신 배선(240)의 전압 레벨을 센싱함으로써 데이터 기입 단계에서의 각 단계를 정확히 알 수 있다.

따라서, 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로(200)는 회로 구성이 더욱 간명해지는 이점이 있다.

도 5는 센싱 데이터를 독출하는 기간(RDATA Operation)에 송수신 회로(200)에 입력되는 신호를 나타내는 도면이다.

센싱 데이터를 독출하는 기간은 유휴 상태(IDLE), 인터럽트 요청 상태(IRQ), 제2 액티브 상태(ACTIVE 2) 및 정지 상태(STOP)를 포함한다.

센싱 데이터를 독출하는 기간의 유휴 상태(IDLE)는 데이터를 기입하는 기간의 유휴 상태(IDLE)와 같다.

인터럽트 요청 상태(IRQ)는 터치 구동 회로(160; 도 3을 참조)가 터치 컨트롤러(170)에 인터럽트 요청 신호(Interrupt Request Signal, 아래에서 IRQ 신호로 약칭함)를 전송하는 기간을 포함한다. 터치 구동 회로(160)는 터치 전극에 대한 센싱을 완료하면 센싱 데이터를 터치 컨트롤러(170)에 전송하기 위해, 터치 컨트롤러(170)에 인터럽트 요청 신호(IRQ 신호)를 송신한다. 이러한 인터럽트 요청 신호는, 일례로, 제1 양방향 송수신 배선(230)을 통해 전송될 수 있다. 터치 구동 회로(160)가 터치 컨트롤러(170)에 인터럽트 요청 신호를 전송하는 프로세스에 대해서는 도 8a와 도 8b를 통해 자세히 설명하도록 한다.

인터럽트 요청 신호(IRQ 신호)는 턴-온 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)가 인가되는 기간에 전송될 수 있다. 인터럽트 요청 신호는 미리 설정된 신호일 수 있다.

터치 컨트롤러(170)는 인터럽트 요청 신호를 수신하면, 턴-오프 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)를 출력한다. 이에 따라, 제1 양방향 송수신 배선(230)의 전압 레벨은 제1 전압 레벨(V1)로부터 변동하고, 제2 양방향 송수신 배선(240)의 전압 레벨은 제2 전압 레벨(V2)로부터 변동한다.

인터럽트 요청 상태(IRQ) 이후에 제2 액티브 상태(ACTIVE 2)에 진입한다. 제2 액티브 상태(ACTIVE 2)에 터치 컨트롤러(170)는 제1 양방향 송수신 배선(230)을 통해 클럭 신호(Clock)를 송신한다. 제2 액티브 상태(ACTIVE 2)에 터치 구동 회로(160)는 제2 양방향 송수신 배선(240)을 통해 독출 데이터(RDATA)를 출력한다. 독출 데이터(RDATA)는 터치 전극을 센싱한 센싱 데이터를 포함할 수 있다.

터치 구동 회로(160)의 독출 데이터(RDATA) 전송이 완료되면, 정지 상태(STOP)로 진입한다. 터치 컨트롤러(170)는 턴-온 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)를 출력한다. 제1 양방향 송수신 배선의 전압 레벨은 제1 전압 레벨(V1)로 변동하고, 제2 양방향 송수신 배선의 전압 레벨은 제2 전압 레벨(V2)로 변동한다.

정지 상태(STOP) 이후에 유휴 상태(IDLE)로 진입한다. 유휴 상태(IDLE)에 터치 구동 회로(160)와 터치 컨트롤러(170)는 턴-온 레벨의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)를 출력하면서, 제1 양방향 송수신 배선 및 제2 양방향 송수신 배선에 대한 제어를 놓는다(Release).

이에 따라, 터치 구동 회로(160)는 터치 전극을 센싱한 데이터를 양방향 송수신 배선을 통해 고속으로 전송할 수 있다.

도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로의 상태와 구동 주체 및 이에 대한 설명을 구체적으로 설명하는 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로에서 호스트(Host)는 터치 컨트롤러에 대응하고, 슬레이브(Slave)는 터치 구동 회로에 대응한다.

도 4 및 도 5에서 전술한 바를 종합하면, 송수신 회로(200; 도 2를 참조)의 상태는 유휴 상태(IDLE), 시작 상태(START), 인터럽트 요청 상태(IRQ), 제1 액티브 상태(ACTIVE 1), 제2 액티브 상태(ACTIVE 2), 정지 상태(STOP)를 포함할 수 있다.

유휴 상태(IDLE)는, 일례로, 제1 양방향 송수신 배선(230)에는 제1 전압(예: 고전위 레벨 전압(H))이 인가되고, 제2 양방향 송수신 배선(240)에는 제2 전압(예: 저전위 레벨 전압(L))이 인가되는 기간으로 정의될 수 있다.

아래에서는, 설명의 편의를 위해, 제1 전압의 전압 레벨은 고전위 레벨 전압(H)이고, 제2 전압의 전압 레벨은 저전위 레벨 전압(L)인 것으로 가정하고 설명하지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 전압 레벨의 변동을 통해 특정 기간이 정의될 수 있다면, 본 발명은 그와 같은 실시예를 포함할 수 있다.

유휴 상태(IDLE)에는 터치 구동 회로와 터치 컨트롤러는 모두 제1 양방향 송수신 배선(230) 및 제2 양방향 송수신 배선(240)에 신호를 송신하지 않는다.

시작 상태(START)는, 일례로, 제1 양방향 송수신 배선(230)의 전압 레벨이 고전위 레벨 전압(H)에서 낮아지고, 제2 양방향 송수신 배선(240)의 전압 레벨이 저전위 레벨 전압(L)에서 높아지는 구간으로 정의될 수 있다. 시작 상태(START)에서 터치 컨트롤러는 제1 양방향 송수신 배선(230)과 제2 양방향 송수신 배선(240)을 제어할 수 있다.

제1 액티브 상태(ACTIVE 1)에 터치 컨트롤러는 제1 양방향 송수신 배선(230)을 통해 클럭 신호를 송신하고, 제2 양방향 송수신 배선(240)을 통해 컨트롤 데이터 및 데이터 신호 등을 송신한다.

제2 액티브 상태(ACTIVE 2)에 터치 컨트롤러는 제1 양방향 송수신 배선(230)을 통해 클럭 신호를 송신하고, 제2 양방향 송수신 배선(240)을 통해 독출 데이터(RDATA)를 수신한다.

정지 상태(STOP)는, 일례로, 제1 양방향 송수신 배선(230)의 전압 레벨이 고전위 레벨 전압(H)으로 높아지고, 제2 양방향 송수신 배선(240)의 전압 레벨이 저전위 레벨 전압(L)으로 낮아지는 구간으로 정의될 수 있다. 정지 상태(STOP)에서 터치 컨트롤러는 제1 양방향 송수신 배선(230)과 제2 양방향 송수신 배선(240)을 제어할 수 있다.

인터럽트 요청 상태(IRQ)는, 터치 컨트롤러가 제1 양방향 송수신 배선(230) 및/또는 제2 양방향 송수신 배선(240)을 통해 인터럽트 요청 신호(IRQ 신호)를 전송하는 기간을 포함한다.

인터럽트 요청 상태(IRQ)는, 터치 컨트롤러가 인터럽트 요청 신호에 응답하여, 제1 양방향 송수신 배선(230)의 전압 레벨을 고전위 레벨 전압(H)에서 낮추고, 제2 양방향 송수신 배선(240)의 전압 레벨을 저전위 레벨 전압(L)에서 높이는 구간으로 정의될 수 있다.

이에 따라, 송수신 회로에서 데이터 기입 기간 및 데이터 독출 기간의 각 상태가 구분될 수 있다.

도 7a는 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로에서 데이터를 기입하는 동작을 수행하는 터치 구동 회로의 제1 로직(210)을 나타낸 블록 다이어그램이다.

도 7a를 참조하면, 제1 로직(210)은 라인 유한 상태 기계(Line Finite State Machine; 710)와, 슬레이브 입력단(720)을 포함할 수 있다.

라인 유한 상태 기계(710)는 라인 FSM으로도 약칭되며, 라인 유한 상태 기계(710)는 유한한 개수의 상태를 가진다. 제1 양방향 송수신 배선(230)을 통해 입출력 되는 신호(B_CLK)와, 제2 양방향 송수신 배선(240)을 통해 입출력 되는 신호(B_DATA)를 기초로, 각 배선의 현재 상태를 정의한다.

라인 유한 상태 기계(710)는, 정의된 상태에 대응하는 라인 상태 신호(LINE STATE)를 슬레이브 입력단(720)으로 출력한다.

라인 유한 상태 기계(710)는 내부 클럭 신호(ECLK)에 따라 각 배선의 현재 상태를 업데이트 하고, 업데이트 된 라인 상태 신호(LINE STATE)를 출력한다. 라인 유한 상태 기계(710)는 내부 클럭 신호(ECLK)의 라이징 에지 또는 폴링 에지마다 각 배선의 현재 상태를 업데이트 할 수 있다.

슬레이브 입력단(720)은 제1 양방향 송수신 배선을 통해 입출력 되는 신호(B_CLK)와, 제2 양방향 송수신 배선을 통해 입출력 되는 신호(B_DATA)를 입력받을 수 있다.

슬레이브 입력단(720)은, 제1 양방향 송수신 배선을 통해 입출력 되는 신호(B_CLK)의 타이밍에 기초하여, 제2 양방향 송수신 배선을 통해 입출력 되는 신호(B_DATA)를 판독한다.

슬레이브 입력단(720)은, 라인 유한 상태 기계(710)로부터 입력된 라인 상태 신호(LINE STATE)에 기초하여, 제2 양방향 송수신 배선(240)을 통해 입출력 되는 신호(B_DATA)가 어떤 신호인지 판단할 수 있다.

도 7b는 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로에서 데이터를 기입하는 동작의 타이밍도이다.

제2 양방향 송수신 배선을 통해 입출력 되는 신호(B_DATA)는 디바이스 어드레스(Address), 명령(Command) 및 기입 데이터 신호(WDATA)를 포함할 수 있다.

디바이스 어드레스는 둘 이상의 터치 구동 회로(160)를 식별하기 위한 코드일 수 있다. 터치 컨트롤러(170)는 디바이스 어드레스를 터치 구동 회로(160)에 전송하여 양방향 통신을 수행하고자 하는 터치 구동 회로(160)를 선택할 수 있다.

명령은 터치 구동 회로(160)가 터치 전극을 센싱하는 센싱 타이밍, 터치 구동 회로(160)에 포함되는 버퍼의 게인 값 조정, 터치 구동 회로(160)에 포함되는 적분기의 피드백 커패시터의 리셋 타이밍 등을 포함할 수 있다.

기입 데이터 신호(WDATA)는 터치 센싱을 위한 데이터 신호일 수 있다. 또는, 기입 데이터 신호(WDATA)는 데이터 구동 회로에 입력되는 영상 표시를 위한 데이터 신호일 수 있다.

제1 양방향 송수신 배선을 통해 입출력 되는 신호(B_CLK)는 클럭 신호(Clock)를 포함할 수 있다.

디바이스 어드레스(Address), 명령(Command) 및 기입 데이터(WDATA)가 제2 양방향 송수신 배선을 통해 입출력 되는 기간에, 제1 양방향 송수신 배선에는 터치 컨트롤러로부터 클럭 신호(Clock)가 입력된다.

한편, 도 7a와 도 7b를 함께 참조하면, 제1 기갼(t1)에 제1 양방향 송수신 배선의 전압 레벨 및 제2 양방향 송수신 배선의 전압 레벨이 달라진다.

라인 유한 상태 기계(710)는 제1 기간(t1)까지 유휴 상태(IDLE)로 판단하고, 제1 기간(t1) 직후의 제2 기간(t2)을 시작 상태(START)로 판단한다.

이에 따라, 라인 상태 신호(LINE STATE)의 값은, 제1 기간(t1)에 유휴 상태(IDLE)와 대응하고, 제2 기간(t2)에 시작 상태(START)와 대응한다.

슬레이브 입력단(720)은 제1 유한 상태 기계(FSM1)를 포함할 수 있다. 제1 유한 상태 기계(FSM1)는 라인 상태 신호(LINE STATE)와 제1 양방향 송수신 배선을 통해 입력되는 신호(B_CLK)를 기초로, 제2 양방향 송수신 배선을 통해 입력되는 신호(B_DATA)를 해석하기 위한 구체적인 상태를 설정한다.

예를 들어, 제1 유한 상태 기계(FSM1)는 라인 상태 신호(LINE STATE)로부터 시작 상태(START)임을 입력받으면, 그 직후의 기간을 액티브 상태(ACTIVE)로 설정한다.

디바이스 어드레스, 명령 및 기입 데이터의 비트 수는 미리 설정되어 있으므로, 제1 유한 상태 기계(FSM1)는 액티브 상태(ACTIVE)인 기간에 입력되는 신호들이 디바이스 어드레스인지, 명령인지, 또는 기입 데이터인지 등을 구분할 수 있다.

도시하지는 않았지만, 기입 데이터(WDATA)의 전송이 완료된 이후에 더미 데이터가 더 출력될 수 있다.

도 7a와 도 7b를 참조하면, 라인 유한 상태 기계(710)는 기입 데이터가 전송되는 제3 기간(t3)을 액티브 상태(ACTIVE)로 정의하고, 라인 상태 신호(LINE STATE)를 출력한다.

도 7b를 참조하면, 제4 기간(t4)에 제2 양방향 송수신 배선을 통한 기입 데이터(WDATA)의 전송이 종료된다. 기입 데이터(WDATA)의 전송이 종료되면, 제1 양방향 송수신 배선의 전압 레벨이 상승하고, 제2 양방향 송수신 배선의 전압 레벨이 하강한다. 라인 유한 상태 기계(710)는, 제1 양방향 송수신 배선의 전압 레벨 변동과 제2 양방향 송수신 배선의 전압 레벨 변동에 기초하여, 액티브 상태(ACTIVE)가 종료되고 정지 상태(STOP)에 진입한 것으로 판단한다.

라인 유한 상태 기계(710)는 제4 기간(t4) 직후의 제5 기간(t5)에 정지 상태(STOP)에 대응하는 라인 상태 신호(LINE STATE)를 슬레이브 입력단(720)으로 출력한다.

슬레이브 입력단(720)은 액티브 상태(ACTIVE)인 기간이 종료되면, 유휴 상태(IDLE)에 진입한 것으로 판단할 수 있다.

이에 따라, 터치 컨트롤러로부터 터치 구동 회로로 데이터가 기입될 수 있다.

도 8a는 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로에서 센싱 데이터를 독출하는 동작을 수행하는 터치 구동 회로의 제1 로직(210)을 나타낸 블록 다이어그램이다.

도 8a를 참조하면, 제1 로직(210)은 센싱 데이터를 독출하는 동작을 수행하는 기간에 동작하는 슬레이브 출력단(810)을 더 포함할 수 있다.

슬레이브 입력단(720)은 슬레이브 출력단(810)의 동작 타이밍을 제어하는 SI DONE 신호를 출력한다. SI DONE 신호의 레벨에 대해서는 도 8b를 통해 후술한다.

도 8a를 참조하면, 라인 유한 상태 기계(710)는 RDAT1 신호와 클럭 신호 입출력 제어 신호(B_CLK_OE)를 출력한다. RDAT1 신호는, 인터럽트 요청 신호(IRQ 신호)일 수 있다.

라인 유한 상태 기계(710)에서 출력된 RDAT1 신호와 클럭 신호 입출력 제어 신호(B_CLK_OE)에 의해, 제1 로직(210)이 제1 양방향 송수신 배선으로 신호를 입력받거나 출력하는 타이밍이 제어될 수 있다.

도 8a를 참조하면, 슬레이브 출력단(810)은 RDAT0 신호와 데이터 신호 입출력 제어 신호(B_DATA_OE)를 출력한다. RDAT0 신호는, 터치 전극을 센싱한 센싱 데이터를 포함할 수 있다. RDAT0 신호는, 터치 구동 회로와 터치 컨트롤러 사이에 신호 송수신을 위한 파라미터(또는, 컨피규어레이션(Configuration) 이라고도 함)에 대한 정보를 포함하는 신호일 수 있다.

슬레이브 출력단(810)에서 출력되는 RDAT0 신호와 데이터 신호 입출력 제어 신호(B_DATA_OE)에 의해, 제1 로직(210)이 제2 양방향 송수신 배선으로 신호를 입출받거나 출력하는 타이밍이 제어될 수 있다.

도 8b는 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로에서 센싱 데이터를 독출하는 동작의 타이밍도이다.

도 8b를 참조하면, 센싱 데이터를 독출하는 동작은, 유휴 상태(IDLE), 인터럽트 요청 상태(IRQ), 액티브 상태(ACTIVE), 정지 상태(STOP) 및 유휴 상태(IDLE)를 포함할 수 있다.

제2 양방향 송수신 배선(240)의 액티브 상태(ACTIVE)는 디바이스 어드레스(Address) 송신 기간, 명령(Command) 송신 기간, 전환(Transition) 기간 및 독출 데이터(RDATA) 송신 기간을 포함할 수 있다.

액티브 상태(ACTIVE)에, 터치 컨트롤러는 터치 구동 회로로 디바이스 어드레스(Address)와 명령(Command)을 송신한다. 제8 기간(t8)의 전환(Transition) 기간 이후에, 제9 기간(t9) 동안 터치 구동 회로가 터치 컨트롤러로 데이터를 송신할 수 있다.

이에 따르면, 제9 기간(t9) 동안 데이터 신호 입출력 제어 신호(B_DAT_OE)는 상기 제9 기간(t9) 동안 제4 전압 레벨(V4)을 가질 수 있다. 그리고, 데이터 신호 입출력 제어 신호(B_DAT_OE)는 제9 기간(t9) 이외의 나머지 기간 중 적어도 일부 기간 동안, 제4 전압 레벨(V4)과 다른 제3 전압 레벨(V3)을 가질 수 있다.

또한, 액티브 상태(ACTIVE)는 터치 구동 회로가 터치 컨트롤러로 트레이닝 신호를 송출하는 기간(Training)을 더 포함할 수 있다. 트레이닝 신호는 터치 컨트롤러와 터치 구동 회로 간의 물리적인 거리로 인한 시지연을 보상하기 위한 신호일 수 있다.

경우에 따라, 이러한 트레이닝 신호는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치가 출하되기 이전 단계에만 터치 구동 회로로부터 출력되는 것일 수 있다. 이 경우, 전환 기간 이후에 터치 구동 회로가 터치 컨트롤러로 독출 데이터(RDATA)를 바로 송신하기 시작할 수 있다.

도 8a와 도 8b를 참조하면, 제2 양방향 송수신 배선으로 입력되는 신호가 슬레이브 입력단(720)으로 입력된다.

슬레이브 입력단(720)은, 제2 양방향 송수신 배선으로 입력되는 신호를 센싱하여, SI DONE 신호의 레벨을 변경하여 출력한다. 구체적으로, 슬레이브 입력단(720)은 제2 양방향 송수신 배선으로 명령(Command) 신호가 입력된 것으로 판단되면, SI DONE 신호의 레벨을 변경하여 슬레이브 출력단(810)으로 출력한다.

슬레이브 출력단(810)에는 제2 유한 상태 기계(FSM2)가 구비될 수 있다. 제2 유한 상태 기계(FSM2)는 SI DONE 신호와, 제1 양방향 송수신 배선을 통해 입력되는 신호(B_CLK)에 기초하여, 송수신 회로의 상태를 정의한다.

이에 따라, 슬레이브 출력단(810)은 제7 기간(t7)에 SI DONE 신호의 전압 레벨이 변경된 것을 확인하고, 독출 데이터(RDATA)를 출력한다.

슬레이브 출력단(810)에서 출력되는 독출 데이터(RDATA)는, 센싱 데이터(SDATA)일 수 있다. 경우에 따라, 슬레이브 출력단(810)에서 출력되는 독출 데이터(RDATA)는 터치 구동 회로와 터치 컨트롤러 사이에 신호 송수신을 위한 파라미터일 수 있다.

한편, 센싱 데이터를 독출하는 동작은 인터럽트 요청 상태(IRQ)를 포함한다. 인터럽트 요청 상태(IRQ)에 터치 구동 회로는 터치 컨트롤러로 미리 설정된 인터럽트 요청 신호(IRQ 신호)를 송신한다.

도 8b를 참조하면, 제6 기간(t6)은 제1 양방향 입출력 배선의 전압 레벨과 제2 양방향 입출력 배선의 전압 레벨이 변경되는 기간을 포함한다. 전술한 바에 따르면, 터치 구동 회로가 인터럽트 요청 신호를 송신하면, 터치 컨트롤러는 이에 응답하여 스위칭 소자 제어 신호에 턴-오프 레벨 전압을 공급한다. 이에 따라, 제1 양방향 입출력 배선의 전압 레벨과 제2 양방향 입출력 배선의 전압 레벨이 변경된다.

클럭 신호 입출력 제어 신호(B_CLK_OE)는 상기 제6 기간(t6) 동안 제6 전압 레벨(V6)을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제6 기간(t6) 이외의 나머지 기간 중 적어도 일부 기간 동안, 제6 전압 레벨(V6)과 다른 제5 전압 레벨(V5)을 가질 수 있다.

도 8c는 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로(200)에서 센싱 데이터를 독출하는 동작의 다른 타이밍도이다.

도 8c를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로(200)는, 도 8b에 개시된 송수신 회로(200)의 타이밍도와 비교해, 인터럽트 요청 상태(IRQ)를 포함하지 않고, 시작 상태(START)를 포함할 수 있다.

즉, 도 8c에 개시되어 있는 송수신 회로(200)의 타이밍도는, 터치 컨트롤러의 제어에 의해 센싱 데이터를 독출하는 동작이 수행된다는 점에서, 도 8b에 개시된 송수신 회로(200)의 타이밍도와 차이가 있다.

이에 따르면, 터치 컨트롤러의 제어에 의해 센싱 데이터를 독출하는 동작이 수행되는 기간에, 터치 구동 회로가 터치 컨트롤러로 인터럽트 요청 신호(IRQ 신호)를 보내지 않을 수 있다.

상술한 바를 종합하면, 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로(200)는 터치 구동 회로가 인터럽트 요청 신호(IRQ 신호)를 송신하여 센싱 데이터를 독출하는 동작이 개시될 수도 있고, 터치 컨트롤러의 제어에 의해 센싱 데이터를 독출하는 동작이 개시될 수도 있다.

도 9는 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로가 둘 이상의 터치 구동 회로를 포함하는 실시예를 간략히 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로는 하나의 터치 컨트롤러(170)와, 상기 하나의 터치 컨트롤러(170)와 전기적으로 연결되는 둘 이상의 터치 구동 회로들(160a, 160b, 160c)을 포함할 수 있다.

둘 이상의 터치 구동 회로들(160a, 160b, 160c)은 하나의 제1 양방향 송수신 배선(230) 및 하나의 제2 양방향 송수신 배선(240)과 연결될 수 있다.

도 2에서 전술한 제1 저항(R1), 제2 저항(R2), 제1 스위칭 소자(SW1) 및 제2 스위칭 소자(SW2)는 도시되지 않았으나, 도 2에서와 마찬가지로 더 배치될 수 있다.

둘 이상의 터치 구동 회로들(160a, 160b, 160c)들 각각은 표시패널에 배치된 다수의 터치 전극들을 센싱한다. 둘 이상의 터치 구동 회로들(160a, 160b, 160c)들은 표시패널에 배치된 서로 다른 터치 전극들을 센싱할 수 있다.

둘 이상의 터치 구동 회로들(160a, 160b, 160c) 중 어느 하나의 터치 구동 회로는 인터럽트 요청 신호를 터치 컨트롤러(170)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 둘 이상의 터치 구동 회로들(160a, 160b, 160c) 중 어느 하나의 터치 구동 회로(예: 160a)가 인터럽트 요청 신호를 터치 컨트롤러(170)로 송신하고, 나머지 터치 구동 회로들(예: 160b, 160c)은 인터럽트 요청 신호를 송신하지 않을 수 있다.

어느 하나의 터치 구동 회로(예: 160a)가 인터럽트 요청 신호를 송신하면, 둘 이상의 터치 구동 회로들(160a, 160b 160c)이 순차적으로, 또는 미리 설정된 순서에 따라, 터치 컨트롤러(170)로 센싱 데이터 등을 송신할 수 있다.

한편, 둘 이상의 터치 구동 회로들(160a, 160b, 160c)과 터치 컨트롤러(170) 사이에는 물리적 거리의 차이 등으로 인해, 신호의 전송 시간에는 차이가 발생할 수 있다.

특히, 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로는 양방향 송수신 배선을 구비하기 때문에, 신호의 시지연에 따른 신호 품질 저하를 방지하는 방안이 요구된다.

도 10은 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서 터치 컨트롤러(170)에 입력되는 독출 데이터(RDATA)의 오류를 최소화하기 위하여 터치 컨트롤러(170)에 구비된 회로 구성들을 나타낸 도면이다.

도 10을 참조하면, 터치 컨트롤러(170)는 둘 이상의 SIPO(Serial Input Parallel Output) 레지스터들(1010a, 1010b)과, 클럭 신호 생성기(1020), 16비트 레지스터들(1030a, 1030b), 멀티플렉서 제어기(1040) 및 멀티플렉서(1050) 등을 포함할 수 있다.

상기 둘 이상의 SIPO 레지스터들(1010a, 1010b), 클럭 신호 생성기(1020), 16비트 레지스터(1030a, 1030b), 멀티플렉서 제어기(1040) 및 멀티플렉서(1050) 등의 회로 구성들은 전술한 제2 로직(220; 도 2를 참조)에 포함될 수 있다.

둘 이상의 SIPO 레지스터들(1010a, 1010b)은 제2 양방향 송수신 배선(240)과 전기적으로 연결된다. 둘 이상의 SIPO 레지스터들(1010a, 1010b)은 입력된 직렬 신호를 입력받아, 병렬 신호를 출력한다. 둘 이상의 SIPO 레지스터들(1010a, 1010b)은 클럭 신호 생성기(1020)에서 생성된 클럭 신호(Clock)를 기초로 상기 병렬 신호를 출력한다.

SIPO 레지스터들(1010a, 1010b)은 입력된 클럭 신호(Clock)의 폴링 에지 또는 라이징 에지를 기초로 병렬 신호를 출력한다.

둘 이상의 SIPO 레지스터들(1010a, 1010b)은 클럭 신호(Clock)가 입력되는 버퍼(1012) 또는 인버터(1014)를 포함할 수 있다. 인버터(1014)는 클럭 신호(Clock)의 위상을 반전시켜, 클럭 신호의 위상을 반주기만큼 지연시키는 것과 유사한 효과가 있다.

이에 따라, SIPO 레지스터들(1010a, 1010b) 각각이 센싱 데이터를 병렬 데이터로 변환하는 타이밍은, 클럭 신호의 반주기만큼 차이가 난다.

SIPO 레지스터들(1010a, 1010b)에서 출력된 병렬 신호들은 각각 16비트 레지스터들(1030a, 1030b)에 입력될 수 있다.

16비트 레지스터들(1030a, 1030b)에서 출력된 신호는 멀티플렉서 제어기(1040)에 입력된다. 멀티플렉서 제어기(1040)는, 16비트 레지스터들(1030a, 1030b)에서 출력된 값들(A, B)을, 미리 설정된 트레이닝 데이터와 비교한다.

이에 따라, 멀티플렉서 제어기(1040)는 센싱 데이터의 전송 시간에 따른 시지연을 고려하여, 둘 이상의 SIPO 레지스터들(1010a, 1010b) 중 어느 하나의 SIPO 레지스터에서 출력되는 신호(A 또는 B)이 멀티플렉서(1050)에서 출력될 수 있도록 멀티플렉서(1050)를 제어한다.

예를 들어, 멀티플렉서 제어기(1040)에서 출력되는 셀렉션 신호(SEL)의 값이 “1”이면, 멀티플렉서(1050)는 제1 SIPO 레지스터(1010a)로부터 입력된 값을 출력한다.

예를 들어, 멀티플렉서 제어기(1040)에서 출력되는 셀렉션 신호(SEL)의 값이 “0”이면, 멀티플렉서(1050)는 제2 SIPO 레지스터(1010b)로부터 입력된 값을 출력한다.

도 9와 도 10을 함께 참조하면, 이러한 셀렉션 신호(SEL)의 값은, 둘 이상의 터치 구동 회로들(160a, 160b, 160c)에 대하여 각각 설정될 수 있다. 이에 따르면, 터치 컨트롤러(170)는 둘 이상의 터치 구동 회로들(160a, 160b, 160c) 각각의 시지연을 고려하여, 둘 이상의 SIPO 레지스터들(1010a, 1010b) 중 어느 하나의 SIPO 레지스터에서 출력된 값을 기초로 터치 입력을 확인할 수 있다.

이에 따라, 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로(200)는 둘 이상의 터치 구동 회로들을 포함하는 경우에도 터치 여부 및 터치 좌표 등을 정확하게 판단할 수 있다.

도 11a는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서 터치 컨트롤러에 입력되는 센싱 데이터가 제1 시간만큼 시지연된 경우에, 제1 신호(A)를 기준으로 센싱 데이터가 독출되는 것을 설명하기 위한 도면이다.

본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로는 전술한 SIPO 레지스터들(1010a, 1010b)이 클럭 신호(Clock)의 라이징 에지 또는 폴링 에지 타이밍에 따라 독출 데이터(RDATA)를 병렬로 출력할 수 있다.

아래에서는, 설명의 편의를 위해, 라이징 에지 타이밍에 따라 센싱 데이터를 병렬로 출력하는 것으로 가정하여 설명하지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

즉, 위상이 지연되지 않은 클럭 신호(Clock)를 기준으로, 제1 값(A)은 클럭 신호(Clock)의 라이징 에지를 기초로 독출 데이터(RDATA)를 읽어들여 생성한 값이고, 제2 값(B)은 클럭 신호(Clock)의 폴링 에지를 기초로 독출 데이터(RDATA)를 읽어들여 생성한 값이다.

도 11a를 참조하면, 독출 데이터(RDATA)의 값은 일정 주기마다 변경되는데, 독출 데이터(RDATA)의 값을 읽는 타이밍은 독출 데이터(RDATA)의 값이 고정된 기간에 포함되는 것이 바람직하다. 독출 데이터(RDATA)의 값이 변경되는 타이밍에 독출 데이터(RDATA)의 값을 읽어들이는 경우, 독출 데이터(RDATA)의 값이 정확하지 않을 수 있기 때문에, 독출 데이터(RDATA)의 값이 고정된 기간에 독출 데이터(RDATA) 값을 획득하는 것이 바람직하다.

이에 따르면, 위상이 반전되지 않은 클럭(Clock)을 기초로, 클럭의 폴링 에지가 독출 데이터(RDATA)가 고정된 기간과 중첩되는 제1 값(A)이 더욱 정확한 독출 데이터(RDATA)에 해당한다.

따라서, 전술한 멀티플렉서 제어기(1040; 도 10을 참조)는 제1 SIPO 레지스터(1010a)에서 출력된 값(즉, 제1 신호(A))이 멀티플렉서(1050)에서 출력되도록, 셀렉션 신호(SEL)를 출력한다.

도 11b는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서 터치 컨트롤러에 입력되는 센싱 데이터가 제2 시간만큼 시지연된 경우에, 제2 신호(B)를 기준으로 센싱 데이터가 독출되는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 11b는 도 11a에 비해, 시지연이 더욱 길어져 4.5ns인 경우이다.

이를 참조하면, 위상이 반전되지 않은 클럭 신호(Clock)를 기준으로, 폴링 에지가 독출 데이터(RDATA)의 값이 고정된 기간과 중첩되고, 라이징 에지가 독출 데이터(RDATA)의 값이 변경되는 기간과 중첩된다.

따라서, 시지연이 4.5ns인 경우에, 멀티플렉서 제어기(1040; 이하 도 10을 참조)는 멀티플렉서(1050)가 제2 신호(B)를 출력하도록 셀렉션 신호(SEL)를 출력한다.

도 11a와 도 11b에서 상술한 바를 종합하면, 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로는 터치 구동 회로와 터치 컨트롤러 사이의 시지연을 고려하여 더욱 정확한 값의 센싱 데이터를 획득할 수 있다.

도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 표시장치에서 터치 컨트롤러(170)에 입력되는 독출 데이터(RDATA)의 오류를 최소화하기 위하여 터치 컨트롤러(170)에 구비된 회로 구성들을 나타낸 다른 도면이다.

본 개시의 실시예들에 따른 터치 컨트롤러(170)는, SIPO 레지스터(1010), 클럭 신호 생성기(1020), 16비트 레지스터(1030), 멀티플렉서 제어기(1040), 멀티플렉서(1120) 및 둘 이상의 위상 지연기(1110a, 1110b, 1110c, 1110d) 등을 포함할 수 있다.

상기 SIPO 레지스터(1010), 클럭 신호 생성기(1020), 16비트 레지스터(1030a, 1030b), 멀티플렉서 제어기(1040) 및 멀티플렉서(1050) 등의 회로 구성들은 전술한 제2 로직(220; 도 2를 참조)에 포함될 수 있다.

SIPO 레지스터(1010)에는 터치 구동 회로(160)로부터 입력된 센싱 데이터와, 멀티플렉서(1120)에서 출력된 클럭 신호가 입력된다. SIPO 레지스터(1010)는 클럭 신호에 맞추어 센싱 데이터를 병렬 데이터로 변환하여 16비트 레지스터(1030)로 출력한다.

16비트 레지스터(1030)는 병렬 데이터를 멀티플렉서 제어기(1040)로 출력한다.

멀티플렉서 제어기(1040)는 입력된 병렬 데이터 신호와 미리 설정된 트레이닝 데이터를 비교하고, 입력된 병렬 데이터와 트레이닝 데이터 간의 정합성을 확인한다. 멀티플렉서 제어기(1040)는 셀렉션 신호(SEL)의 값을 변경하여, 멀티플렉서(1120)에서 신호 지연의 정도가 다른 클럭 신호가 출력되도록 제어한다.

이에 따라, SIPO 레지스터(1010)에 입력되는 클럭 신호의 위상이 달라지고, SIPO 레지스터(1010)에 입력된 센싱 데이터는 이전과 다른 타이밍에 병렬 데이터로 변환된다.

멀티플렉서 제어기(1040)는, 새롭게 획득한 병렬 데이터와 미리 설정된 트레이닝 데이터를 비교하고, 새롭게 획득한 병렬 데이터와 트레이닝 데이터 간의 정합성을 확인한다.

이에 따라, 멀티플렉서 제어기(1040)는 트레이닝 데이터와 가장 정합성이 높은 병렬 데이터를 출력할 수 있는 클럭 신호가 SIPO 레지스터(1010)에 입력되도록, 멀티플렉서(1120)를 제어한다.

한편, 멀티플렉서(1120)에는 서로 다른 정도로 위상이 지연된 클럭 신호들이 입력된다. 멀티플렉서(1120)는 멀티플렉서 제어기(1040)에서 출력되는 셀렉션 신호(SEL)에 의해 스위칭 동작이 제어된다.

예를 들어, 제1 위상 지연기(1110a)는 클럭 신호의 위상을 0ns 지연시켜 출력하고, 제2 위상 지연기(1110b)는 클럭 신호의 위상을 1ns 지연시켜 출력하며, 제3 위상 지연기(1110c)는 클럭 신호의 위상을 2ns 지연시켜 출력하고, 제4 위상 지연기(1110d)는 클럭 신호의 위상을 3ns 지연시켜 출력할 수 있다.

이러한 위상 지연기(1110)는, 일례로, 버퍼(1012)와 인버터(1014; 도 10을 참조)를 직렬로 연결하여 입력된 클럭 신호의 위상을 지연시켜 출력할 수 있다.

이 경우, 예를 들어, 셀렉션 신호(SEL)가 “00”의 값을 가지면 멀티플렉서(1120)는 제1 위상 지연기(1110a)에서 출력된 제1 신호(A)를 출력할 수 있다. 셀렉션 신호(SEL)가 “01”의 값을 가지면 멀티플렉서(1120)는 제2 위상 지연기(1110b)에서 출력된 제2 신호(B)를 출력할 수 있다. 셀렉션 신호(SEL)가 “10”의 값을 가지면 멀티플렉서(1120)는 제3 위상 지연기(1110c)에서 출력된 제3 신호(C)를 출력할 수 있다. 셀렉션 신호(SEL)가 “11”의 값을 가지면 멀티플렉서(1120)는 제4 위상 지연기(1110d)에서 출력된 제4 신호(D)를 출력할 수 있다.

위상 지연기들(1110a, 1110b, 1110c, 1110d)의 개수에 따라, 셀렉션 신호(SEL)의 비트는 이보다 작거나, 클 수 있다.

이에 따라, 멀티플렉서 제어기(1040)는 서로 다른 정도로 위상이 지연된 클럭 신호들이 SIPO 레지스터(1010)에 입력되도록 제어할 수 있다.

도 12를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 송수신 회로(200)에서 트레이닝 신호와 센싱 데이터 간의 정합성이 가장 높은 클럭 신호를 찾는 방법은 앞서 도 11a 및 도 11b에서 설명한 방법과 같다.

이에 따르면, 클럭 신호의 위상 지연 정도를 더욱 세분화하여 조절할 수 있어, 센싱 데이터의 시지연을 더욱 효과적으로 보상할 수 있다. 이에 따라, 센싱 데이터의 무결성이 더욱 높아질 수 있다.

이상에서 설명한 본 개시의 실시예들을 간략하게 설명하면 아래와 같다.

본 개시의 실시예들은, 하나 이상의 터치 전극을 센싱하고, 상기 하나 이상의 터치 전극을 센싱하여 획득한 센싱 데이터를 출력하는 터치 구동 회로(160), 상기 터치 구동 회로(160)로부터 상기 센싱 데이터를 입력받고, 터치 입력 여부를 판단하는 터치 컨트롤러(170), 상기 터치 구동 회로(160)를 포함하는 제1 집적 회로의 제1 입출력 핀(212)과, 상기 터치 컨트롤러(170)를 포함하는 제2 집적 회로의 제3 입출력 핀(222) 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 터치 컨트롤러(170)에서 출력된 클럭 신호가 입력되는 제1 양방향 송수신 배선(230), 상기 제1 집적 회로의 제2 입출력 핀(214)과 상기 제2 집적 회로의 제4 입출력 핀(224) 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 센싱 데이터가 입력되는 제2 양방향 송수신 배선(240), 상기 제1 양방향 송수신 배선(230)으로부터 분기된 노드에 전기적으로 연결되는 제1 저항(R1), 상기 제2 양방향 송수신 배선(240)으로부터 분기된 노드에 전기적으로 연결되는 제2 저항(R2), 상기 제1 양방향 송수신 배선(230)과 상기 제1 저항(R1) 사이의 전기적 연결을 스위칭 하기 위해 구성되는 제1 스위칭 소자(SW1) 및 상기 제2 양방향 송수신 배선(240)과 상기 제2 저항(R2) 사이의 전기적 연결을 스위칭 하기 위해 구성되는 제2 스위칭 소자(SW2)를 포함하는 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 터치 컨트롤러(170)는 상기 제1 양방향 입출력 배선(230) 및 상기 제2 양방향 입출력 배선(240)에 신호를 입력하지 않는 기간 중 적어도 일부 기간에 턴-온 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)를 상기 제1 스위칭 소자(SW1) 및 상기 제2 스위칭 소자(SW2)에 출력하는 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 터치 컨트롤러(170)는 상기 제1 양방향 입출력 배선(230) 및 상기 제2 양방향 입출력 배선(240)에 신호를 입력하는 기간에 턴-오프 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)를 상기 제1 스위칭 소자(SW1) 및 상기 제2 스위칭 소자(SW2)에 출력하는 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 제1 저항(R1)의 일단은 상기 제1 스위칭 소자(SW1)와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 저항(R1)의 타단은 전압원 또는 접지 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 제2 저항(R2)의 일단은 상기 제2 스위칭 소자(SW2)와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 저항(R2)의 타단은 전압원 또는 접지 전극과 전기적으로 연결되는 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 턴-온 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)가 상기 제1 스위칭 소자(SW1) 및 상기 제2 스위칭 소자(SW2)에 인가되는 기간 중 적어도 일부 기간에, 상기 제1 양방향 송수신 배선(230) 및 상기 제2 양방향 송수신 배선(240)에는 각각 미리 설정된 레벨의 전압(V1, V2)이 인가되는 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 터치 구동 회로(160)는 상기 제1 양방향 송수신 배선(230) 및 상기 제2 양방향 송수신 배선(240)의 전압 레벨을 기초로 상기 송수신 회로(200)의 상태가 유휴 상태(IDLE)인지 여부를 판단하는 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 터치 구동 회로(160)는, 상기 제1 양방향 송수신 배선(230) 및 상기 제2 양방향 송수신 배선(240)의 전압 레벨이 모두 상기 미리 설정된 레벨(V1, V2)로부터 변동하면 상기 송수신 회로(200)의 상태가 상기 유휴 상태(IDLE)로부터 벗어나 시작 상태(START)로 진입한 것으로 판단하는 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 터치 구동 회로(160)는, 상기 제1 양방향 송수신 배선(230) 및 상기 제2 양방향 송수신 배선(240)의 전압 레벨이 모두 상기 미리 설정된 레벨(V1, V2)로 진입하면 상기 송수신 회로(200)의 상태가 정지 상태(STOP)를 지나 상기 유휴 상태(IDLE)에 진입하는 것으로 판단하는 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 터치 구동 회로(160)가 상기 하나 이상의 터치 전극에 대한 센싱을 완료하면, 상기 제1 양방향 송수신 배선(230)을 통해 인터럽트 요청 신호(IRQ 신호)를 상기 터치 컨트롤(170)러로 송신하는 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 인터럽트 요청 신호(IRQ 신호)가 상기 터치 컨트롤러(170)로 송신되는 동안, 턴-온 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)가 인가되는 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 인터럽트 요청 신호(IRQ 신호)의 주파수는 상기 클럭 신호(Clock)의 주파수보다 낮은 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 인터럽트 요청 신호(IRQ 신호)의 송신이 완료되면, 상기 터치 컨트롤러(170)는 턴-오프 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)를 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자에 출력하는 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 송수신 회로(200)는 둘 이상의 터치 구동 회로(160a, 160b, 160c)를 포함하고, 상기 둘 이상의 터치 구동 회로(160a, 160b, 160c) 중 미리 설정된 어느 하나의 터치 구동 회로가 상기 인터럽트 요청 신호(IRQ 신호)를 송신하는 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 터치 컨트롤러(170)는, 상기 클럭 신호(Clock)를 생성하는 클럭 신호 생성기(1020), 상기 클럭 신호 생성기(1020)에서 생성된 상기 클럭 신호(Clock)가 서로 다른 위상으로 입력되고, 상기 제2 양방향 송수신 배선(240)으로부터 입력된 센싱 데이터를 입력받아 병렬 신호를 출력하는 둘 이상의 SIPO 레지스터들(1010a, 1010b), 상기 둘 이상의 SIPO 레지스터들(1010a, 1010b)에서 출력된 신호를 입력받아, 미리 설정된 트레이닝 패턴과 비교하여 셀렉션 신호(SEL)를 출력하는 멀티플렉서 제어기(1040) 및 상기 멀티플렉서 제어기(1040)에서 출력된 상기 셀렉션 신호(SEL)의 제어에 따라 상기 둘 이상의 SIPO 레지스터들(1010a, 1010b) 중 어느 하나의 SIPO 레지스터에서 출력된 병렬 신호를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서(1050)를 포함하는 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 둘 이상의 SIPO 레지스터들(1010a, 1010b)은, 상기 클럭 신호(Clock)가 입력되는 입력단에 구비되는 버퍼(1012) 또는 인버터(1014)를 포함하는 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 터치 컨트롤러(170)는, 상기 클럭 신호(Clock)를 생성하는 클럭 신호 생성기(1020), 상기 클럭 신호(Clock)의 위상을 지연시키는 둘 이상의 위상 지연기들(1110a, 1110b, 1110c, 1110d), 상기 둘 이상의 위상 지연기들(1110a, 1110b, 1110c, 1110d) 중 어느 하나의 위상 지연기에서 출력된 클럭 신호를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서(1120), 상기 멀티플렉서(1120)에서 출력된 클럭 신호(Clock)가 입력되고, 상기 제2 양방향 송수신 배선(240)으로부터 입력된 센싱 데이터를 입력받아 병렬 신호를 출력하는 SIPO 레지스터(1010) 및 상기 SIPO 레지스터(1010)에서 출력된 신호를 입력받아, 미리 설정된 트레이닝 패턴과 비교하여 셀렉션 신호(SEL)를 상기 멀티플렉서(1120)에 출력하는 멀티플렉서 제어기(1040)를 포함하는 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 위상 지연기들(1110a, 1110b, 1110c, 1110d)은 상기 클럭 신호(Clock)의 위상을 반주기 이내에서 지연시키는 송수신 회로(200)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 표시 영역(AA)에 배치되는 다수의 서브픽셀(SP)들 및 상기 표시 영역(AA)에 배치되는 하나 이상의 터치 전극들을 포함하는 표시패널(110), 상기 하나 이상의 터치 전극을 센싱하고, 상기 하나 이상의 터치 전극을 센싱하여 획득한 센싱 데이터를 출력하는 터치 구동 회로(160), 상기 터치 구동 회로(160)로부터 상기 센싱 데이터를 입력받고, 터치 입력 여부를 판단하는 터치 컨트롤러(170), 상기 터치 구동 회로(160)를 포함하는 제1 집적 회로의 제1 입출력 핀(212)과, 상기 터치 컨트롤러(170)를 포함하는 제2 집적 회로의 제3 입출력 핀(222) 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 터치 컨트롤러(170)에서 출력된 클럭 신호가 입력되는 제1 양방향 송수신 배선(230), 상기 제1 집적 회로의 제2 입출력 핀(214)과 상기 제2 집적 회로의 제4 입출력 핀(224) 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 센싱 데이터가 입력되는 제2 양방향 송수신 배선(240), 상기 제1 양방향 송수신 배선(230)으로부터 분기된 노드에 전기적으로 연결되는 제1 저항(R1), 상기 제2 양방향 송수신 배선(240)으로부터 분기된 노드에 전기적으로 연결되는 제2 저항(R2), 상기 제1 양방향 송수신 배선(230)과 상기 제1 저항(R1) 사이의 전기적 연결을 스위칭 하기 위해 구성되는 제1 스위칭 소자(SW1) 및 상기 제2 양방향 송수신 배선(240)과 상기 제2 저항(R2) 사이의 전기적 연결을 스위칭 하기 위해 구성되는 제2 스위칭 소자(SW2)를 포함하는 표시장치(100)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 표시패널(110)에는 상기 다수의 서브픽셀(SP)들에 데이터 전압(Vdata)을 공급하기 위해 구성되는 다수의 데이터 라인(DL)들이 더 배치되고, 상기 표시장치(100)는 상기 다수의 데이터 라인(DL)들을 구동하기 위해 구성되는 데이터 구동 회로(120)를 포함하며, 상기 제1 집적 회로에는 상기 터치 구동 회로(160) 및 상기 데이터 구동 회로(120)가 배치되는 표시장치(100)를 제공할 수 있다.

본 개시의 실시예들은, 상기 터치 컨트롤러(170)는 상기 제1 양방향 입출력 배선(230) 및 상기 제2 양방향 입출력 배선(240)에 신호를 입력하지 않는 기간 중 적어도 일부 기간에 턴-온 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호(SW_CS)를 출력하고, 상기 터치 컨트롤러(170)는 상기 제1 양방향 입출력 배선(230) 및 상기 제2 양방향 입출력 배선(240)에 신호를 입력하는 기간에 턴-오프 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호를 출력하는 표시장치(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: 표시장치 110: 표시패널
120: 데이터 구동 회로 130: 게이트 구동 회로
140: 디스플레이 컨트롤러 150: 호스트 시스템
160: 터치 구동 회로 170: 터치 컨트롤러
200: 송수신 회로 210: 제1 로직
220: 제2 로직 230: 제1 양방향 송수신 배선
240: 제2 양방향 송수신 배선 310: 클럭 신호 입출력 제어 소자
320: 데이터 신호 입출력 제어 소자 710: 라인 유한 상태 기계
720: 슬레이브 입력단 810: 슬레이브 출력단
1010: SIPO 레지스터 1020: 클럭 신호 생성기
1030: 16비트 레지스터 1040: 멀티플렉서 제어기
1050, 1120: 멀티플렉서 1110: 위상 지연기

Claims

하나 이상의 터치 전극을 센싱하고, 상기 하나 이상의 터치 전극을 센싱하여 획득한 센싱 데이터를 출력하는 터치 구동 회로;
상기 터치 구동 회로로부터 상기 센싱 데이터를 입력받고, 터치 입력 여부를 판단하는 터치 컨트롤러;
상기 터치 구동 회로를 포함하는 제1 집적 회로의 제1 입출력 핀과 상기 터치 컨트롤러를 포함하는 제2 집적 회로의 제3 입출력 핀 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 터치 컨트롤러에서 출력된 클럭 신호가 입력되는 제1 양방향 송수신 배선;
상기 제1 집적 회로의 제2 입출력 핀과 상기 제2 집적 회로의 제4 입출력 핀 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 센싱 데이터가 입력되는 제2 양방향 송수신 배선;
상기 제1 양방향 송수신 배선으로부터 분기된 노드에 전기적으로 연결되는 제1 저항;
상기 제2 양방향 송수신 배선으로부터 분기된 노드에 전기적으로 연결되는 제2 저항;
상기 제1 양방향 송수신 배선과 상기 제1 저항 사이의 전기적 연결을 스위칭 하기 위해 구성되는 제1 스위칭 소자; 및
상기 제2 양방향 송수신 배선과 상기 제2 저항 사이의 전기적 연결을 스위칭 하기 위해 구성되는 제2 스위칭 소자를 포함하는 송수신 회로.
제1항에 있어서,
상기 터치 컨트롤러는 상기 제1 양방향 입출력 배선 및 상기 제2 양방향 입출력 배선에 신호를 입력하지 않는 기간 중 적어도 일부 기간에 턴-온 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호를 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자에 출력하는 송수신 회로.
제1항에 있어서,
상기 터치 컨트롤러는 상기 제1 양방향 입출력 배선 및 상기 제2 양방향 입출력 배선에 신호를 입력하는 기간에 턴-오프 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호를 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자에 출력하는 송수신 회로.
제1항에 있어서,
상기 제1 저항의 일단은 상기 제1 스위칭 소자와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 저항의 타단은 전압원 또는 접지 전극과 전기적으로 연결되며,
상기 제2 저항의 일단은 상기 제2 스위칭 소자와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 저항의 타단은 전압원 또는 접지 전극과 전기적으로 연결되는 송수신 회로.
제1항에 있어서,
턴-온 레벨의 스위칭 소자 제어 신호가 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자에 인가되는 기간 중 적어도 일부 기간에, 상기 제1 양방향 송수신 배선 및 상기 제2 양방향 송수신 배선에는 각각 미리 설정된 레벨의 전압이 인가되는 송수신 회로.
제5항에 있어서,
상기 터치 구동 회로는 상기 제1 양방향 송수신 배선 및 상기 제2 양방향 송수신 배선의 전압 레벨을 기초로 상기 송수신 회로의 상태가 유휴 상태인지 여부를 판단하는 송수신 회로.
제6항에 있어서,
상기 터치 구동 회로는, 상기 제1 양방향 송수신 배선 및 상기 제2 양방향 송수신 배선의 전압 레벨이 모두 상기 미리 설정된 레벨로부터 변동하면 상기 송수신 회로의 상태가 상기 유휴 상태로부터 벗어나 시작 상태로 진입한 것으로 판단하는 송수신 회로.
제6항에 있어서,
상기 터치 구동 회로는, 상기 제1 양방향 송수신 배선 및 상기 제2 양방향 송수신 배선의 전압 레벨이 모두 상기 미리 설정된 레벨로 진입하면 상기 송수신 회로의 상태가 정지 상태를 지나 상기 유휴 상태에 진입하는 것으로 판단하는 송수신 회로.
제1항에 있어서,
상기 터치 구동 회로가 상기 하나 이상의 터치 전극에 대한 센싱을 완료하면, 상기 제1 양방향 송수신 배선을 통해 인터럽트 요청 신호를 상기 터치 컨트롤러로 송신하는 송수신 회로.
제9항에 있어서,
상기 인터럽트 요청 신호가 상기 터치 컨트롤러로 송신되는 동안, 턴-온 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호가 인가되는 송수신 회로.
제9항에 있어서,
상기 인터럽트 요청 신호의 주파수는 상기 클럭 신호의 주파수보다 낮은 송수신 회로.
제9항에 있어서,
상기 인터럽트 요청 신호의 송신이 완료되면, 상기 터치 컨트롤러는 턴-오프 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호를 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자에 출력하는 송수신 회로.
제9항에 있어서,
상기 송수신 회로는 둘 이상의 터치 구동 회로를 포함하고,
상기 둘 이상의 터치 구동 회로 중 미리 설정된 어느 하나의 터치 구동 회로가 상기 인터럽트 요청 신호를 송신하는 송수신 회로.
제1항에 있어서,
상기 터치 컨트롤러는,
상기 클럭 신호를 생성하는 클럭 신호 생성기;
상기 클럭 신호 생성기에서 생성된 상기 클럭 신호가 서로 다른 위상으로 입력되고, 상기 제2 양방향 송수신 배선으로부터 입력된 센싱 데이터를 입력받아 병렬 신호를 출력하는 둘 이상의 SIPO 레지스터들;
상기 둘 이상의 SIPO 레지스터들에서 출력된 신호를 입력받아, 미리 설정된 트레이닝 패턴과 비교하여 셀렉션 신호를 출력하는 멀티플렉서 제어기; 및
상기 멀티플렉서 제어기에서 출력된 상기 셀렉션 신호의 제어에 따라 상기 둘 이상의 SIPO 레지스터들 중 어느 하나의 SIPO 레지스터에서 출력된 병렬 신호를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서를 포함하는 송수신 회로.
제14항에 있어서,
상기 둘 이상의 SIPO 레지스터들은, 상기 클럭 신호가 입력되는 입력단에 구비되는 버퍼 또는 인버터를 포함하는 송수신 회로.
제1항에 있어서,
상기 터치 컨트롤러는,
상기 클럭 신호를 생성하는 클럭 신호 생성기;
상기 클럭 신호의 위상을 지연시키는 둘 이상의 위상 지연기들;
상기 둘 이상의 위상 지연기들 중 어느 하나의 위상 지연기에서 출력된 클럭 신호를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서;
상기 멀티플렉서에서 출력된 클럭 신호가 입력되고, 상기 제2 양방향 송수신 배선으로부터 입력된 센싱 데이터를 입력받아 병렬 신호를 출력하는 SIPO 레지스터; 및
상기 SIPO 레지스터에서 출력된 신호를 입력받아, 미리 설정된 트레이닝 패턴과 비교하여 셀렉션 신호를 상기 멀티플렉서에 출력하는 멀티플렉서 제어기를 포함하는 송수신 회로.
제16항에 있어서,
상기 둘 이상의 위상 지연기들은 상기 클럭 신호의 위상을 반주기 이내에서 지연시키는 송수신 회로.
표시 영역에 배치되는 다수의 서브픽셀들 및 상기 표시 영역에 배치되는 하나 이상의 터치 전극들을 포함하는 표시패널;
상기 하나 이상의 터치 전극을 센싱하고, 상기 하나 이상의 터치 전극을 센싱하여 획득한 센싱 데이터를 출력하는 터치 구동 회로;
상기 터치 구동 회로로부터 상기 센싱 데이터를 입력받고, 터치 입력 여부를 판단하는 터치 컨트롤러;
상기 터치 구동 회로를 포함하는 제1 집적 회로의 제1 입출력 핀과 상기 터치 컨트롤러를 포함하는 제2 집적 회로의 제3 입출력 핀 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 터치 컨트롤러에서 출력된 클럭 신호가 입력되는 제1 양방향 송수신 배선;
상기 제1 집적 회로의 제2 입출력 핀과 상기 제2 집적 회로의 제4 입출력 핀 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 센싱 데이터가 입력되는 제2 양방향 송수신 배선;
상기 제1 양방향 송수신 배선으로부터 분기된 노드에 전기적으로 연결되는 제1 저항;
상기 제2 양방향 송수신 배선으로부터 분기된 노드에 전기적으로 연결되는 제2 저항;
상기 터치 컨트롤러에서 출력되는 스위칭 소자 제어 신호에 의해 제어되고, 상기 제1 양방향 송수신 배선과 상기 제1 저항 사이의 전기적 연결을 스위칭 하기 위해 구성되는 제1 스위칭 소자; 및
상기 스위칭 소자 제어 신호에 의해 제어되고, 상기 제2 양방향 송수신 배선과 상기 제2 저항 사이의 전기적 연결을 스위칭 하기 위해 구성되는 제2 스위칭 소자를 포함하는 표시장치.
제18항에 있어서,
상기 표시패널에는 상기 다수의 서브픽셀들에 데이터 전압을 공급하기 위해 구성되는 다수의 데이터 라인들이 더 배치되고,
상기 표시장치는 상기 다수의 데이터 라인들을 구동하기 위해 구성되는 데이터 구동 회로를 포함하며,
상기 제1 집적 회로에는 상기 터치 구동 회로 및 상기 데이터 구동 회로가 배치되는 표시장치.
제18항에 있어서,
상기 터치 컨트롤러는 상기 제1 양방향 입출력 배선 및 상기 제2 양방향 입출력 배선에 신호를 입력하지 않는 기간 중 적어도 일부 기간에 턴-온 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호를 출력하고,
상기 터치 컨트롤러는 상기 제1 양방향 입출력 배선 및 상기 제2 양방향 입출력 배선에 신호를 입력하는 기간에 턴-오프 레벨 전압의 스위칭 소자 제어 신호를 출력하는 표시장치.