KR102834648B1 - 터치표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

터치표시장치 및 그 구동방법

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Abstract

본 발명은, 영상을 표시하고 터치를 감지하는 터치표시패널과; 상기 터치표시패널에 배치되고, 블록 별로 분할되는 다수의 터치전극과; 상기 터치표시패널에 배치되고, 상기 다수의 터치전극과 중첩하는 다수의 게이트배선과; 상기 다수의 터치전극에 공통전압을 공급하고, 상기 다수의 게이트배선에 게이트전압을 공급하는 터치표시구동부를 포함하고, 상기 공통전압은, 상기 다수의 터치전극 중 하나와 첫 번째로 중첩하는 상기 다수의 게이트배선 중 하나에 공급되는 상기 게이트전압의 하이구간에 대응되는 제1보상구간 전후에 제1전압을 갖고, 상기 제1보상구간 동안 상기 제1전압보다 작은 제2전압을 갖는 터치표시장치를 제공한다.

Description

터치표시장치 및 그 구동방법 {Touch Display Device And Method Of Driving The Same}
본 발명은 터치표시장치에 관한 것으로, 특히 터치전극의 상승부 및 하강부와 중첩하는 게이트배선의 게이트전압에 동기하여 상이한 전압값을 갖도록 공통전압을 변조하여 터치전극에 인가함으로써, 공통전압의 리플이 보상되는 터치표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응해서 박형화, 경량화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(flat panel display device: FPD)로서 액정표시장치(liquid crystal display device: LCD), 플라즈마표시장치(plasma display panel device: PDP), 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode display device: OLED), 전계방출표시장치(field emission display device: FED) 등이 소개되어 기존의 브라운관(cathode ray tube: CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
최근에는, 이러한 표시패널(display panel) 상에 터치패널(touch panel)을 부착한 터치표시장치(또는 터치스크린)가 각광받고 있다.
터치표시장치는, 영상을 표시하는 출력수단으로 사용되는 동시에, 표시된 영상의 특정부위를 터치하여 사용자의 명령을 입력 받는 입력수단으로 사용되는 것으로, 터치표시장치의 터치패널은 위치정보 검출방식에 따라 감압방식, 정전방식, 적외선방식, 초음파방식 등으로 구분될 수 있다.
즉, 사용자가 표시패널에 표시되는 영상을 보면서 터치패널을 터치하면, 터치패널은 해당 부위의 위치정보를 검출하고 검출된 위치정보를 영상의 위치정보와 비교하여 사용자의 명령을 인식할 수 있다.
이러한 터치표시장치는, 별도의 터치패널을 표시패널에 부착하거나, 터치패널을 표시패널의 기판에 형성하여 일체화하는 인셀(in-cell) 타입으로 제조될 수 있다.
정전방식 터치표시장치는 자기정전용량(self-capacitance) 방식과 상호정전용량(mutual capacitance) 방식으로 구분되는데, 자기정전용량 방식의 인셀 타입 터치표시장치에서는, 영상표시에 사용되는 공통전극이 다수의 블록으로 분할되고, 각 블록의 공통전극이 터치감지를 위한 터치전극으로 사용된다.
이 경우, 공통전극이 전면에 형성되지 않고 영역 별로 분할되어 형성되므로, 공통전극과 중첩하는 게이트배선의 게이트전압과의 커플링(coupling)에 의하여 공통전극에 인가된 공통전압에 전압값이 흔들리는 리플(ripple)이 발생하는 문제가 있다.
특히, 각 블록의 공통전극과 중첩하는 다수의 게이트배선에는 게이트전압이 순차적으로 인가되는데, 공통전극의 중앙부에서는 해당 게이트전압의 하강에지(falling edge)와 해당 게이트전압의 상승에지(rising edge)가 모두 발생하는 반면, 공통전극의 상단부에서는 해당 게이트전압의 상승에지만이 발생하고, 공통전극의 하단부에서는 해당 게이트전압의 하강에지만이 발생한다.
이에 따라, 공통전극의 상단부, 중앙부, 하단부의 리플의 차이가 발생하고, 그 결과 공통전압의 평균값의 차이가 발생하고 휘선과 같은 불량이 나타나는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 터치전극의 상승부 및 하강부와 중첩하는 게이트배선의 게이트전압에 동기하여 상이한 전압값을 갖도록 공통전압을 변조함으로써, 터치전극에 인가된 공통전압의 리플이 보상되고 휘선과 같은 불량이 방지되는 터치표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은, 터치전극과 첫 번째로 중첩하는 게이트배선의 게이트전압의 하이구간 동안 공통전압의 전압값을 감소시키고, 터치전극과 마지막으로 중첩하는 게이트배선의 게이트전압의 하이구간보다 1 수평기간 지연된 구간 동안 공통전압의 전압값을 증가시킴으로써, 공통전압의 평균값이 일정하게 유지되고 휘선과 같은 불량이 방지되어 영상의 표시품질이 향상되는 터치표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 영상을 표시하고 터치를 감지하는 터치표시패널과; 상기 터치표시패널에 배치되고, 블록 별로 분할되는 다수의 터치전극과; 상기 터치표시패널에 배치되고, 상기 다수의 터치전극과 중첩하는 다수의 게이트배선과; 상기 다수의 터치전극에 공통전압을 공급하고, 상기 다수의 게이트배선에 게이트전압을 공급하는 터치표시구동부를 포함하고, 상기 공통전압은, 상기 다수의 터치전극 중 하나와 첫 번째로 중첩하는 상기 다수의 게이트배선 중 하나에 공급되는 상기 게이트전압의 하이구간에 대응되는 제1보상구간 전후에 제1전압을 갖고, 상기 제1보상구간 동안 상기 제1전압보다 작은 제2전압을 갖는 터치표시장치를 제공한다.
그리고, 상기 공통전압은, 상기 다수의 터치전극 중 하나와 마지막으로 중첩하는 상기 다수의 게이트배선 중 하나에 공급되는 상기 게이트전압의 하이구간에 대응되는 제2보상구간 전후에 상기 제1전압을 갖고, 상기 제2보상구간 동안 상기 제1전압보다 큰 제3전압을 가질 수 있다.
또한, 상기 터치표시장치는, 상기 제1 내지 제3전압을 입력 받고, 상기 제1보상구간 전후와 상기 제2보상구간 전후에 상기 제1전압을 선택하고, 상기 제1보상구간 동안 상기 제2전압을 선택하고, 상기 제2보상구간 동안 상기 제2전압을 선택하는 먹스를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 다수의 게이트배선은, 상기 다수의 터치전극 중 하나와 중첩하는 제1 내지 제n게이트배선을 포함하고, 상기 게이트전압은, 상기 제1 내지 제n게이트배선에 각각 인가되는 제1 내지 제n게이트전압을 포함하고, 상기 제1 내지 제n게이트전압은 각각 3수평주기에 대응되는 하이레벨전압의 하이구간을 갖고, 상기 제1 내지 제n게이트전압의 상기 하이구간은 1수평주기만큼 이동할 수 있다.
또한, 상기 제1보상구간은 상기 제1게이트전압의 상기 하이구간 일 수 있다.
그리고, 상기 제2보상구간은 1H만큼 이동한 상기 제n게이트전압의 상기 하이구간 일 수 있다.
또한, 상기 제4 내지 제(n-3)게이트전압의 상승에지는 상기 제1 내지 제n게이트전압 중 하나의 하강에지와 중첩하고, 상기 제4 내지 제(n-3)게이트전압의 하강에지는 상기 제1 내지 제n게이트전압 중 다른 하나의 상승에지와 중첩할 수 있다.
한편, 본 발명은, 터치표시패널의 다수의 터치전극에 공통전압을 공급하는 단계와; 상기 터치표시패널의 다수의 게이트배선에 게이트전압을 공급하는 단계와; 상기 터치표시패널이 상기 공통전압과 상기 게이트전압을 이용하여 영상을 표시하는 단계를 포함하고, 상기 공통전압을 공급하는 단계는, 상기 다수의 터치전극 중 하나와 첫 번째로 중첩하는 상기 다수의 게이트배선 중 하나에 공급되는 상기 게이트전압의 하이구간에 대응되는 제1보상구간 전후에 제1전압을 상기 공통전압으로 공급하는 단계와; 상기 제1보상구간 동안 상기 제1전압보다 작은 제2전압을 상기 공통전압으로 공급하는 단계를 포함하는 터치표시장치의 구동방법을 제공한다.
그리고, 상기 공통전압을 공급하는 단계는, 상기 다수의 터치전극 중 하나와 마지막으로 중첩하는 상기 다수의 게이트배선 중 하나에 공급되는 상기 게이트전압의 하이구간에 대응되는 제2보상구간 전후에 상기 제1전압을 상기 공통전압으로 공급하는 단계와; 상기 제2보상구간 동안 상기 제1전압보다 큰 제3전압을 상기 공통전압으로 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은, 터치전극의 상승부 및 하강부와 중첩하는 게이트배선의 게이트전압에 동기하여 상이한 전압값을 갖도록 공통전압을 변조함으로써, 터치전극에 인가된 공통전압의 리플이 보상되고 휘선과 같은 불량이 방지되는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은, 터치전극과 첫 번째로 중첩하는 게이트배선의 게이트전압의 하이구간 동안 공통전압의 전압값을 감소시키고, 터치전극과 마지막으로 중첩하는 게이트배선의 게이트전압의 하이구간보다 1 수평기간 지연된 구간 동안 공통전압의 전압값을 증가시킴으로써, 공통전압의 평균값이 일정하게 유지되고 휘선과 같은 불량이 방지되어 영상의 표시품질이 향상되는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치의 게이트배선 및 터치전극을 도시한 도면.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 각각 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치의 상승부, 승강부 및 하강부에서의 게이트전압 및 공통전압을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치의 전원공급부 및 터치표시구동부를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치의 전원공급부의 신호를 도시한 파형도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 터치표시장치 및 그 구동방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치를 도시한 도면으로, 특히 자기정전용량(self-capacitance) 방식의 인셀(in-cell) 타입 터치표시장치를 도시한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치(110)는, 터치표시패널(120)과 터치표시구동부(130)를 포함한다.
터치표시패널(120)은, 영상을 표시하고 터치를 감지하는 역할을 하는데, 터치감지를 위하여 블록 별로 분할되는 다수의 터치전극(TE)과, 다수의 터치전극(TE)과 터치표시구동부(130)를 각각 연결하는 다수의 터치배선(TL)을 포함한다.
예를 들어, 다수의 터치전극(TE)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
도시하지는 않았지만, 터치표시패널(120)은, 영상표시를 위하여 제1기판과, 제1기판 상부에 배치되고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선 및 데이터배선과, 화소영역에 배치되고 게이트배선 및 데이터배선에 연결되는 박막트랜지스터와, 화소영역에 배치되고 박막트랜지스터에 연결되는 화소전극을 포함할 수 있다.
터치표시패널(120)은, 유기발광다이오드 패널(organic light emitting diode panel) 또는 액정패널(liquid crystal panel)일 수 있는데, 유기발광다이오드 패널인 터치표시패널(120)은, 화소전극에 연결되는 발광다이오드와, 발광다이오드를 덮는 보호층을 더 포함할 수 있고, 액정패널인 터치표시패널(120)은, 제1기판과 마주보며 이격되는 제2기판과, 제2기판 하부의 공통전극과, 제1 및 제2기판 사이에 배치되는 액정층을 더 포함할 수 있다.
터치표시패널(120)이 유기발광다이오드 패널인 경우 발광다이오드의 제2전극을 터치전극(TE)으로 사용할 수 있고, 터치표시패널(120)이 액정패널인 경우 공통전극을 터치전극(TE)으로 사용할 수 있다.
터치표시구동부(130)는, 영상표시 및 터치감지를 위한 신호를 터치표시패널(120)에 공급한다.
예를 들어, 터치표시구동부(130)는, 영상을 표시하기 위한 표시구간 동안, 게이트전압 및 데이터전압을 각각 터치표시패널(120)의 게이트배선 및 데이터배선에 공급하고, 공통전압을 터치표시패널(120)의 터치배선(TL)을 통하여 터치전극(TE)에 공급한다.
이에 따라, 터치표시장치(110)는 게이트전압 및 데이터전압을 이용하여 영상을 표시한다.
그리고, 터치표시구동부(130)는, 터치를 감지하기 위한 터치구간 동안, 터치전압을 터치표시패널(120)의 터치배선(TL)을 통하여 터치전극(TE)에 공급한다.
이에 따라, 터치표시장치(110)는 터치전압의 변동을 분석하여 터치를 감지한다.
여기서, 각 블록의 터치전극(TE)는 다수의 게이트배선과 중첩하는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치의 게이트배선 및 터치전극을 도시한 도면으로, 도 1을 함께 참조하여 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 터치표시패널(120)의 각 블록의 터치전극(TE)은 제1 내지 제n게이트배선(GL1 내지 GLn)과 중첩한다.
여기서, 터치전극(TE)은, 게이트전압의 상승에지(rising edge)만이 발생하는 제1 내지 제3게이트배선(GL1 내지 GL3)과 중첩하는 상승부(RA), 게이트전압의 상승에지 및 하강에지(falling edge)가 모두 발생하는 제4 내지 제(n-3)게이트배선(GL4 내지 GL(n-3))과 중첩하는 승강부(RFA), 게이트전압의 하강에지만이 발생하는 제(n-2) 내지 제n게이트배선(GL(n-2) 내지 GLn)과 중첩하는 하강부로 구분될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 터치표시장치(110)의 영상표시를 위한 표시구간에서는, 상승부(RA)의 제1 내지 제3게이트배선(GL1 내지 GL3)에 게이트전압이 인가되는 동안 상대적으로 낮은 전압값의 공통전압을 공급하고, 하강부(FA)의 제(n-2) 내지 제n게이트배선(GL(n-2) 내지 GLn)에 게이트전압이 인가되는 동안 상대적으로 높은 전압값의 공통전압을 공급함으로써, 공통전압의 리플을 최소화 하고, 휘선과 같은 불량을 방지할 수 있다.
상승부(RA), 승강부(RFA), 하강부(FA)에서의 게이트전압 및 공통전압을 도면을 참조하여 설명한다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 각각 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치의 상승부, 승강부 및 하강부에서의 게이트전압 및 공통전압을 도시한 도면으로, 도 1 및 도 2를 함께 참조하여 설명한다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치(110)의 터치전극(TE)에 중첩하는 제1 내지 제n게이트배선(GL1 내지 GLn)에는 각각 제1 내지 제n게이트전압(Vg1 내지 Vgn)이 인가되고, 제1 내지 제n게이트전압(Vg1 내지 Vgn)은 각각 하이레벨전압의 하이구간(Ph)을 갖는다.
하이구간(Ph)은 터치표시패널(120)의 하나의 게이트배선에 대응되는 화소에 데이터전압을 인가하는데 필요한 시간인 1수평주기(1H)의 3배(3수평주기: 3H)에 대응되는 폭을 갖고, 제1 내지 제n게이트전압(Vg1 내지 Vgn)의 하이구간(Ph)은 각각 1수평주기(1H)만큼 이동한다.
즉, 제1 내지 제n게이트전압(Vg1 내지 Vgn)의 하이구간(Ph)은 제1 내지 제n게이트배선(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 인가된다.
도 3a에 도시한 바와 같이, 터치표시장치(110)의 터치전극(TE)의 상승부(RA)에서, 제1 내지 제3게이트배선(GL1 내지 GL3)의 제1 내지 제3게이트전압(Vg1 내지 Vg3)의 상승에지(Tr)는 나머지 제4 내지 제n게이트전압(Vg4 내지 Vgn)의 상승에지(Tr) 및 하강에지(Tf)와 중첩하지 않는다.
따라서, 터치표시장치(110)의 터치전극(TE)의 상승부(RA)와 관련하여, 표시구간 동안 터치전극(TE)에 인가된 공통전압은 제1 내지 제3게이트배선(GL1 내지 GL3)의 제1 내지 제3게이트전압(Vg1 내지 Vg3)의 상승에지(Tr)에 기인한 커플링에 의하여 상승 리플 성분만을 갖는다.
즉, 제1 내지 제3게이트전압(Vg1 내지 Vg3)의 상승에지(Tr)에 대응되는 제1게이트전압(Vg1)의 하이구간(Ph)인 제1보상구간(Ps1) 동안 제1전압(V1)의 공급공통전압(SVcom)이 터치전극(TE)에 공급될 경우, 터치전극(TE)의 실제 전압인 비교공통전압(CVcom)은 제1 내지 제3게이트전압(Vg1 내지 Vg3)의 상승에지(Tr)에 기인한 커플링(coupling)에 의하여 상승 리플 성분만을 갖고, 그 결과 비교공통전압(CVcom)은 1수평주기(1H) 동안 공급공통전압(SVcom)인 제1전압(V1)으로 안정화 되지 못하고 상승편차(ΔVr) 만큼 큰 값이 되어 휘선과 같은 불량이 발생할 수 있다.
여기서, 제2전압(V2)은 상승 리플 성분인 상승 피크 평균의 약 60%에 대응되는 값일 수 있다. 예를 들어, 상승 피크 평균은 약 35mV 이고, 제2전압(V2)은 제1전압(V1)에서 약 21mV를 감산한 값(V1-21mV) 일 수 있고, 이 경우 상승 피크 평균은 약 17mV로 감소할 수 있다(리플 약 48% 감소).
본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치(110)에서는, 제1 내지 제3게이트전압(Vg1 내지 Vg3)의 상승에지(Tr)에 대응되는 제1게이트전압(Vg1)의 하이구간(Ph)인 제1보상구간(Ps1) 동안 제1전압(V1)보다 작은 제2전압(V2)(V2 < V1)의 공급공통전압(SVcom)이 터치전극(TE)에 공급되므로, 터치전극(TE)의 실제 전압인 측정공통전압(MVcom)은, 제1 내지 제3게이트전압(Vg1 내지 Vg3)의 상승에지(Tr)의 커플링(coupling)에 의한 상승 리플 성분에도 불구하고, 1수평주기(1H) 동안 공급공통전압(SVcom)인 제1전압(V1)으로 안정화 되어 휘선과 같은 불량이 방지된다.
도 3b에 도시한 바와 같이, 터치표시장치(110)의 터치전극(TE)의 승강부(RFA)에서, 제4 내지 제(n-3)게이트배선(GL4 내지 GL(n-3))의 제4 내지 제(n-3)게이트전압(Vg4 내지 Vg(n-3))의 상승에지(Tr)는 제1 내지 제n게이트전압(Vg1 내지 Vgn) 중 하나의 하강에지(Tf)와 중첩하고, 제4 내지 제(n-3)게이트배선(GL4 내지 GL(n-3))의 제4 내지 제(n-3)게이트전압(Vg4 내지 Vg(n-3))의 하강에지(Tf)는 제1 내지 제n게이트전압(Vg1 내지 Vgn) 중 다른 하나의 상승에지(Tr)와 중첩한다.
예를 들어, 제4 내지 제(n-3)게이트전압(Vg4 내지 Vg(n-3))에 포함되는 제p게이트전압(Vgp)의 상승에지(Tr)는 제(p-3)게이트전압(Vg(p-3))의 하강에지(Tf)와 중첩하고, 제p게이트전압(Vgp)의 하강에지(Tf)는 제(p+3)게이트전압(Vg(p+3))의 상승에지(Tr)와 중첩한다.
따라서, 터치표시장치(110)의 터치전극(TE)의 승강부(RFA)와 관련하여, 표시구간 동안 터치전극(TE)에 인가된 공통전압은 제1 내지 제n게이트배선(GL1 내지 GLn)의 제1 내지 제n게이트전압(Vg1 내지 Vgn) 중 하나의 상승에지(Tr)와 제1 내지 제n게이트배선(GL1 내지 GLn)의 제1 내지 제n게이트전압(Vg1 내지 Vgn) 중 다른 하나의 하강에지(Tg)에 기인한 커플링에 의하여 상승 및 하강 리플 성분을 동시에 갖는다.
본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치(110)에서는, 제4 내지 제(n-3)게이트전압(Vg1 내지 Vg(n-3))의 상승에지(Tr)가 제1 내지 제n게이트전압(Vg1 내지 Vgn) 중 하나의 하강에지(Tf)와 중첩하고, 제4 내지 제(n-3)게이트배선(GL4 내지 GL(n-3))의 제4 내지 제(n-3)게이트전압(Vg4 내지 Vg(n-3))의 하강에지(Tf)가 제1 내지 제n게이트전압(Vg1 내지 Vgn) 중 다른 하나의 상승에지(Tr)와 중첩하므로, 터치전극(TE)의 실제 전압인 측정공통전압(MVcom)은, 제1 내지 제n게이트배선(GL1 내지 GLn)의 제1 내지 제n게이트전압(Vg1 내지 Vgn) 중 하나의 상승에지(Tr)와 제1 내지 제n게이트배선(GL1 내지 GLn)의 제1 내지 제n게이트전압(Vg1 내지 Vgn) 중 다른 하나의 하강에지(Tg)에 기인한 커플링에 의하여 상승 및 하강 리플 성분을 동시에 갖고, 그 결과 1수평주기(1H) 동안 공급공통전압(SVcom)인 제1전압(V1)으로 안정화 되어 휘선과 같은 불량이 방지된다.
도 3c에 도시한 바와 같이, 터치표시장치(110)의 터치전극(TE)의 하강부(FA)에서, 제(n-2) 내지 제n게이트배선(GL(n-2) 내지 GLn)의 제(n-2) 내지 제n게이트전압(Vg(n-2) 내지 Vgn)의 하강에지(Tf)는 나머지 제1 내지 제(n-3)게이트전압(Vg1 내지 Vg(n-3))의 상승에지(Tr) 및 하강에지(Tf)와 중첩하지 않는다.
따라서, 터치표시장치(110)의 터치전극(TE)의 하강부(FA)와 관련하여, 표시구간 동안 터치전극(TE)에 인가된 공통전압은 제(n-2) 내지 제n게이트배선(GL(n-2) 내지 GLn)의 제(n-2) 내지 제n게이트전압(Vg(n-2) 내지 Vgn)의 하강에지(Tf)에 기인한 커플링에 의하여 하강 리플 성분만을 갖는다.
즉, 제(n-2) 내지 제n게이트전압(Vg(n-2) 내지 Vgn)의 하강에지(Tf)에 대응되는 제n게이트전압(Vgn)의 하이구간(Ph)이 1수평기간(1H) 지연된 구간인 제2보상구간(Ps2) 동안 제1전압(V1)의 공급공통전압(SVcom)이 터치전극(TE)에 공급될 경우, 터치전극(TE)의 실제 전압인 비교공통전압(CVcom)은 제(n-2) 내지 제n게이트전압(Vg(n-2) 내지 Vgn)의 하강에지(Tf)에 기인한 커플링(coupling)에 의하여 하강 리플 성분만을 갖고, 그 결과 비교공통전압(CVcom)은 1수평주기(1H) 동안 공급공통전압(SVcom)인 제1전압(V1)으로 안정화 되지 못하고 하강편차(ΔVf) 만큼 작은 값이 되어 암선과 같은 불량이 발생할 수 있다.
여기서, 제3전압(V3)은 하강 리플 성분인 하강 피크 평균의 약 60%에 대응되는 값일 수 있다. 예를 들어, 하강 피크 평균은 약 -42mV 이고, 제3전압(V3)은 제1전압(V1)에서 약 25mV를 가산한 값(V1+25mV) 일 수 있고, 이 경우 하강 피크 평균은 약 -22mV로 감소할 수 있다(리플 약 48% 감소).
본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치(110)에서는, 제(n-2) 내지 제n게이트전압(Vg(n-2) 내지 Vgn)의 하강에지(Tf)에 대응되는 제n게이트전압(Vgn)의 하이구간(Ph)이 1수평기간(1H) 지연된 구간인 제2보상구간(Ps2) 동안 제1전압(V1)보다 큰 제3전압(V3)(V3 > V1)의 공급공통전압(SVcom)이 터치전극(TE)에 공급되므로, 터치전극(TE)의 실제 전압인 측정공통전압(MVcom)은, 제(n-2) 내지 제n게이트전압(Vg(n-2) 내지 Vgn)의 하강에지(Tf)의 커플링(coupling)에 의한 하강 리플 성분에도 불구하고, 1수평주기(1H) 동안 공급공통전압(SVcom)인 제1전압(V1)으로 안정화 되어 암선과 같은 불량이 방지된다.
제1 내지 제3전압(V1 내지 V3)의 공급공통전압(SVcom)은 먹스를 이용하여 생성될 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치의 전원공급부 및 터치표시구동부를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치의 전원공급부의 신호를 도시한 파형도로서, 도 1 내지 도 3c를 함께 참조하여 설명한다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치(110)에서는, 전원공급부(150)가 공급공통전압(SVcom)을 생성하여 터치표시구동부(130)에 전달한다.
이를 위하여, 전원공급부(150)는, 전원관리부(152)와 먹스(154)를 포함한다.
전원관리부(152)는, 기준공통전압으로서 제1전압(V1)을 먹스(154)에 전달하는데, 예를 들어, 전원관리집적회로(power management integrated circuit: PMIC)와 같은 형태로 이루어질 수 있다.
먹스(154)는, 전원관리부(152)로부터 제1전압(V1)을 입력 받고, 외부전원(미도시)로부터 제1전압(V1)보다 작은 제2전압(V2)과 제1전압(V1)보다 큰 제3전압(V3)을 입력 받는다.
예를 들어, 제1전압(V1)은 약 10mV 단위로 조절되고, 제2 및 제3전압(V2, V3)은 수 mV 내지 수십 mV 단위로 조절될 수 있다.
먹스(154)는, 제1 및 제2보상신호(CS1, CS2)에 따라 제1 내지 제3전압(V1 내지 V3) 중 하나를 공급공통전압(SVcom)으로 출력한다.
구체적으로, 제1보상신호(CS1)는, 제1게이트전압(Vg1)의 하이구간(Ph)에 대응되는 제1보상구간(Ps1) 동안 하이레벨전압을 갖고, 나머지 구간 동안 로우레벨전압을 갖는다.
제2보상신호(CS2)는, 1수평기간(1H) 지연된 제n게이트전압(Vgn)의 하이구간(Ph)에 대응되는 제2보상구간(Ps2) 동안 하이레벨전압을 갖고, 나머지 구간 동안 로우레벨전압을 갖는다.
그리고, 먹스(154)는, 제1 및 제2보상신호(CS1, CS2)가 모두 로우레벨전압("00") 또는 모두 하이레벨전압("11")인 경우, 제1전압(V1)을 공급공통전압(SVcom)으로 출력하고, 제1 및 제2보상신호(CS1, CS2)가 각각 하이레벨전압 및 로우레벨전압("10")인 경우, 제2전압(V2)을 공급공통전압(SVcom)으로 출력하고, 제1 및 제2보상신호(CS1, CS2)가 각각 로우레벨전압 및 하이레벨전압("01")인 경우, 제3전압(V3)을 공급공통전압(SVcom)으로 출력한다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치(110)의 전원공급부(150)는, 제1게이트전압(Vg1)의 하이구간(Ph)에 대응되는 제1보상구간(Ps1) 동안 제1전압(V1)보다 작은 제2전압(V2)을 공급공통전압(SVcom)으로 출력하고, 1수평기간(1H) 지연된 제n게이트전압(Vgn)의 하이구간(Ph)에 대응되는 제2보상구간(Ps2) 동안 제1전압(V1)보다 큰 제3전압(V3)을 공급공통전압(SVcom)으로 출력하고, 나머지 구간 동안 제1전압(V1)을 공급공통전압(SVcom)으로 출력한다.
본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치(110)에서는, 제1게이트전압(Vg1)의 하이구간(Ph)에 대응되는 제1보상구간(Ps1) 동안 제1전압(V1)보다 작은 제2전압(V2)의 공급공통전압(SVcom)을 터치전극(TE)에 인가함으로써, 제1 내지 제3게이트전압(Vg1 내지 Vg3)의 상승에지(Tr)의 커플링(coupling)에 의한 상승 리플 성분이 보상되어 휘선과 같은 불량이 방지된다.
그리고, 1수평기간(1H) 지연된 제n게이트전압(Vgn)의 하이구간(Ph)에 대응되는 제2보상구간(Ps2) 동안 제1전압(V1)보다 큰 제3전압(V3)의 공급공통전압(SVcom)을 터치전극(TE)에 인가함으로써, 제(n-2) 내지 제n게이트전압(Vg(n-2) 내지 Vgn)의 하강에지(Tf)의 커플링(coupling)에 의한 하강 리플 성분이 보상되어 암선과 같은 불량이 방지된다.
본 발명의 실시예에서는 게이트전압의 3수평주기(3H)에 대응되는 하이구간을 갖고 하이구간이 1수평기간(1H) 만큼 이동하는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 게이트전압이 3이상의 수평주기에 대응되는 하이구간을 갖고 1이상의 수평주기만큼 이동할 수도 있으며, 이 경우에도 게이트전압의 상승에지 및 하강에지가 다른 게이트전압의 상승에지 및 하강에지에 중첩되지 않는 구간 동안 공통전압을 반대 전압값으로 변조함으로써 게이트전압의 커플링에 의한 리플을 보상할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 터치표시장치 120: 터치표시패널
130: 구동부 150: 전원공급부
154: 먹스 TE: 터치전극
TL: 터치배선

Claims (9)

  1. 영상을 표시하고 터치를 감지하는 터치표시패널과;
    상기 터치표시패널에 배치되고, 블록 별로 분할되는 다수의 터치전극과;
    상기 터치표시패널에 배치되고, 상기 다수의 터치전극과 중첩하는 다수의 게이트배선과;
    상기 다수의 터치전극에 공통전압을 공급하고, 상기 다수의 게이트배선에 게이트전압을 공급하는 터치표시구동부
    를 포함하고,
    상기 공통전압은, 상기 다수의 터치전극 중 하나와 첫 번째로 중첩하는 상기 다수의 게이트배선 중 하나에 공급되는 상기 게이트전압의 하이구간에 대응되는 제1보상구간 전후에 제1전압을 갖고, 상기 제1보상구간 동안 상기 제1전압보다 작은 제2전압을 갖는 터치표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통전압은, 상기 다수의 터치전극 중 하나와 마지막으로 중첩하는 상기 다수의 게이트배선 중 하나에 공급되는 상기 게이트전압의 하이구간에 대응되는 제2보상구간 전후에 상기 제1전압을 갖고, 상기 제2보상구간 동안 상기 제1전압보다 큰 제3전압을 갖는 터치표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3전압을 입력 받고, 상기 제1보상구간 전후와 상기 제2보상구간 전후에 상기 제1전압을 선택하고, 상기 제1보상구간 동안 상기 제2전압을 선택하고, 상기 제2보상구간 동안 상기 제2전압을 선택하는 먹스를 더 포함하는 터치표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 게이트배선은, 상기 다수의 터치전극 중 하나와 중첩하는 제1 내지 제n게이트배선을 포함하고,
    상기 게이트전압은, 상기 제1 내지 제n게이트배선에 각각 인가되는 제1 내지 제n게이트전압을 포함하고,
    상기 제1 내지 제n게이트전압은 각각 3수평주기에 대응되는 하이레벨전압의 하이구간을 갖고,
    상기 제1 내지 제n게이트전압의 상기 하이구간은 1수평주기만큼 이동하는 터치표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1보상구간은 상기 제1게이트전압의 상기 하이구간인 터치표시장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2보상구간은 1H만큼 이동한 상기 제n게이트전압의 상기 하이구간인 터치표시장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제4 내지 제(n-3)게이트전압의 상승에지는 상기 제1 내지 제n게이트전압 중 하나의 하강에지와 중첩하고,
    상기 제4 내지 제(n-3)게이트전압의 하강에지는 상기 제1 내지 제n게이트전압 중 다른 하나의 상승에지와 중첩하는 터치표시장치.
  8. 터치표시구동부가 터치표시패널의 다수의 터치전극에 공통전압을 공급하는 단계와;
    상기 터치표시구동부가 상기 터치표시패널의 다수의 게이트배선에 게이트전압을 공급하는 단계와;
    상기 터치표시패널이 상기 공통전압과 상기 게이트전압을 이용하여 영상을 표시하는 단계
    를 포함하고,
    상기 공통전압을 공급하는 단계는,
    상기 터치표시구동부가 상기 다수의 터치전극 중 하나와 첫 번째로 중첩하는 상기 다수의 게이트배선 중 하나에 공급되는 상기 게이트전압의 하이구간에 대응되는 제1보상구간 전후에 제1전압을 상기 공통전압으로 공급하는 단계와;
    상기 터치표시구동부가 상기 제1보상구간 동안 상기 제1전압보다 작은 제2전압을 상기 공통전압으로 공급하는 단계
    를 포함하는 터치표시장치의 구동방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 공통전압을 공급하는 단계는,
    상기 터치표시구동부가 상기 다수의 터치전극 중 하나와 마지막으로 중첩하는 상기 다수의 게이트배선 중 하나에 공급되는 상기 게이트전압의 하이구간에 대응되는 제2보상구간 전후에 상기 제1전압을 상기 공통전압으로 공급하는 단계와;
    상기 터치표시구동부가 상기 제2보상구간 동안 상기 제1전압보다 큰 제3전압을 상기 공통전압으로 공급하는 단계
    를 더 포함하는 터치표시장치의 구동방법.
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