JP6669717B2 - タッチディスプレイ装置及びタッチディスプレイ装置の駆動方法 - Google Patents
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Description
本実施形態は、タッチディスプレイ装置及びタッチディスプレイ装置を駆動する方法に関するものである。
情報化社会が発展するにつれて、画像を表示するディスプレイ装置に対する多様な要求が増加しており、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、有機発光ディスプレイ装置などの多様な類型のディスプレイ装置が活用されている。
このようなディスプレイ装置は、ユーザに多様な機能を提供するために、ディスプレイパネルに対するユーザのタッチを認識し、認識されたタッチに基づいて入力処理を遂行する機能を提供している。
このようなディスプレイ装置がユーザのタッチを認識する方式の１つとして、ディスプレイパネルに多数のタッチセンサーを配置し、ディスプレイパネルに対するユーザのタッチ時に発生する静電容量の変化をセンシングしてユーザのタッチを認識する方式がある。
そして、静電容量の変化に基づいてディスプレイパネルに対するタッチをセンシングする方式は、自己静電容量センシング方式と相互静電容量センシング方式がある。
自己静電容量センシング方式は、タッチ駆動信号が印加されるタッチセンサーからタッチセンシング信号を受信してユーザのタッチをセンシングする方式であり、相互静電容量センシング方式は、タッチ駆動信号が印加されるＴｘ電極とタッチセンシング信号を受信するためのＲｘ電極とからタッチセンサーを構成し、ユーザのタッチをセンシングする方式である。
このようなタッチセンシング方式における自己静電容量センシング方式は、ユーザのマルチタッチを感知し難いという問題点があり、相互静電容量センシング方式は、タッチセンシングの敏感度が落ちる問題点がある。
また、静電容量の変化に基づいてタッチをセンシングする場合、ディスプレイパネルの内部の寄生静電容量によりユーザのタッチを正確にセンシングできないという問題点がある。
本実施形態の目的は、静電容量基盤のタッチディスプレイ装置におけるタッチセンシングの敏感度を向上させ、マルチタッチのような多様なタッチ認識機能を提供することができるタッチディスプレイ装置を提供することにある。
本実施形態の目的は、タッチディスプレイ装置でタッチセンシング時、ディスプレイパネルの内部の寄生静電容量による影響を減少させてタッチセンシングの敏感度と正確度を向上させることができるタッチディスプレイ装置を提供することにある。
一態様において、本実施形態は、ディスプレイパネルに配置された多数のタッチセンサーと、多数のタッチセンサーと連結された多数の第１タッチ配線と、第１タッチ配線と交差し、多数のタッチセンサーと連結された多数の第２タッチ配線と、タッチセンシング時間区間の間、第１タッチ配線及び第２タッチ配線のうち、少なくとも１つのタッチ配線にタッチ駆動信号を出力し、少なくとも１つのタッチ配線を通じてタッチセンシング信号を受信し、第１タッチ配線と第２タッチ配線に同時にタッチ駆動信号を出力する間、タッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号を前記ディスプレイパネルに出力する駆動回路を含むタッチディスプレイ装置を提供する。
他の態様において、本実施形態は、タッチセンシング時間区間でディスプレイパネルに配置された第１タッチ配線及び第２タッチ配線のうち、少なくとも１つのタッチ配線にタッチ駆動信号を出力するステップと、第１タッチ配線及び第２タッチ配線のうち、少なくとも１つのタッチ配線を通じてタッチセンシング信号を受信するステップと、受信されたタッチセンシング信号に基づいてディスプレイパネルに対するタッチを感知するステップを含み、タッチ駆動信号を出力するステップは、第１タッチ配線及び第２タッチ配線に同時にタッチ駆動信号を出力する間、タッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号をディスプレイパネルに出力するタッチディスプレイ装置の駆動方法を提供する。
他の態様において、本実施形態は、ディスプレイパネルに配置された多数のタッチセンサーと、多数のタッチセンサーと連結された多数の第１タッチ配線と、第１タッチ配線と交差し、多数のタッチセンサーと連結された多数の第２タッチ配線と、タッチセンシング時間区間のうち、第１タッチセンシング時間区間で第１タッチ配線及び第２タッチ配線にタッチ駆動信号を出力し、第１タッチ配線及び第２タッチ配線を通じてタッチセンシング信号を受信し、第２タッチセンシング時間区間で第１タッチ配線にタッチ駆動信号を出力し、第２タッチ配線を通じてタッチセンシング信号を受信する駆動回路を含み、駆動回路は、タッチセンシング時間区間と同一な時間区間でディスプレイパネルにディスプレイ駆動信号を出力し、かつ第２タッチセンシング時間区間のみでディスプレイ駆動信号を出力するタッチディスプレイ装置を提供する。
本実施形態によれば、自己静電容量センシング方式と相互静電容量センシング方式を併行駆動してディスプレイパネルに対するユーザのタッチをセンシングすることができるようにすることによって、ディスプレイパネルに対するタッチセンシングの敏感度を向上させ、多様なタッチセンシング機能を提供することができるようにする。
本実施形態によれば、ディスプレイパネルに対するタッチをセンシングする時間区間でディスプレイパネルの内部の寄生静電容量を低減させることによって、ディスプレイパネルに対するタッチセンシングの敏感度と正確度を向上させることができるタッチディスプレイ装置を提供する。
以下、本発明の一部の実施形態を例示的な図面を通じて詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するに当たって、同一な構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されてもできる限り同一な符号を有することができる。また、本発明を説明するに当たって、関連した公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることがあると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。
また、本発明の構成要素を説明するに当たって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語により当該構成要素の本質や回順序または順序などが限定されない。ある構成要素が他の構成要素に“連結”、“結合”、または“接続”されると記載された場合、その構成要素は、その他の構成要素に直接的に連結、または接続できるが、各構成要素の間に更に他の構成要素が“連結”、“結合”、または“接続”されることもできると理解されるべきである。
図１は、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００の概略的な構成を示すものである。
図１を参照すると、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００は、多数のタッチセンサーＴＳと多数のタッチ配線ＴＬが配置されたディスプレイパネル１１０と、ディスプレイパネル１１０に配置されたタッチセンサーＴＳを駆動し、タッチセンシングを遂行する駆動回路１２０を含む。
多数のタッチセンサーＴＳは、タッチ駆動信号が印加されるＴｘ電極とタッチセンシング信号を受信するためのＲｘ電極とから構成され、ディスプレイパネル１１０に一定のサイズに分離されて配置される。
ここで、Ｔｘ電極とＲｘ電極は、タッチディスプレイ装置１００が自己静電容量センシング方式によりタッチセンシングを遂行する場合、全てタッチ駆動信号が印加される電極でありうる。
多数のタッチ配線ＴＬは、Ｔｘ電極と連結されタッチ駆動信号が印加される第１タッチ配線ＴＬ（Ｔｘ）と、Ｒｘ電極と連結されタッチセンシング信号を伝達する第２タッチ配線ＴＬ（Ｒｘ）とから構成される。
一例に、第１タッチ配線ＴＬ（Ｔｘ）は、ディスプレイパネル１１０に配置されたタッチセンサーＴＳと横方向に連結され、第２タッチ配線ＴＬ（Ｒｘ）は、ディスプレイパネル１１０に配置されたタッチセンサーＴＳと縦方向に連結できるが、これに限定されるものではない。
駆動回路１２０は、ディスプレイパネル１１０のディスプレイ駆動のための信号を出力するデータ駆動回路１２１と、タッチセンサーＴＳを用いてタッチセンシングを遂行するタッチ駆動回路１２２を含むことができる。
データ駆動回路１２１は、ディスプレイパネル１１０に配置された各々のサブピクセルにスキャン信号が印加されるタイミングに合せて映像データの階調に従うデータ電圧を出力してディスプレイパネル１１０を通じて映像が表示されるようにする。
タッチ駆動回路１２２は、ディスプレイパネル１１０に配置されたタッチ配線ＴＬを通じてタッチセンサーＴＳにタッチ駆動信号を印加し、タッチセンシング信号を受信してディスプレイパネル１１０に対するタッチをセンシングする。
タッチ駆動回路１２２は、ディスプレイパネル１１０に対するタッチを自己静電容量センシング方式によりセンシングする場合、ディスプレイパネル１１０に配置された第１タッチ配線ＴＬ（Ｔｘ）と第２タッチ配線ＴＬ（Ｒｘ）にタッチ駆動信号を出力し、タッチセンシング信号を受信してタッチセンシングを遂行する。
ここで、Ｔｘ電極に対するタッチセンシングとＲｘ電極に対するタッチセンシングは、順次に遂行されることもでき、同時に遂行されることもできる。
タッチ駆動回路１２２は、相互静電容量センシング方式によりタッチをセンシングする場合、第１タッチ配線ＴＬ（Ｔｘ）を通じてタッチ駆動信号を出力し、第２タッチ配線ＴＬ（Ｒｘ）を通じてタッチセンシング信号を受信してディスプレイパネル１１０に対するタッチをセンシングする。
前述したタッチディスプレイ装置１００は、液晶ディスプレイ装置であることも、有機発光ディスプレイ装置であることもできる。
タッチディスプレイ装置１００が液晶ディスプレイ装置である場合、ディスプレイパネル１１０にディスプレイ駆動のために配置される共通電極をタッチセンサーＴＳに活用することができる。そして、タッチディスプレイ装置１００が有機発光ディスプレイ装置である場合には、ディスプレイパネル１１０で封止層上にタッチセンサーＴＳを配置し、タッチセンシングを遂行することができる。
図２から図４は、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００が有機発光ディスプレイ装置である場合、タッチディスプレイ装置１００の断面の例示を示すものである。
図２を参照すると、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００は、基板またはバックプレート上にポリイミドとディスプレイ駆動のための薄膜トランジスタが形成されるＴＦＴ層が配置される。
ＴＦＴ層上に各々のサブピクセルの発光位置にアノード（Anode）が形成され、アノード（Anode）上に有機発光層とバンクなどが配置され、サブピクセル領域に共通に形成されるカソード（Cathode）が配置される。
カソード（Cathode）上に封止層（Encap）が配置され、封止層（Encap）上に多数のタッチセンサーＴＳが配置できる。
ここで、タッチセンサーＴＳは、封止層（Encap）上に配置される金属からなることができる。このような場合、タッチセンサーＴＳとディスプレイパネル１１０が一体型に構成できる。
または、タッチセンサーＴＳは、封止層（Encap）上に接着フィルムＯＣＡを通じて付着されるフィルムタッチセンサー（Film Touch Sensor）でありうる。即ち、ディスプレイパネル１１０上に別途のフィルムタッチセンサーを付着してタッチセンサーＴＳを構成することもできる。
したがって、工程上の利点によって封止層（Encap）上にタッチセンサーＴＳを配置する方式を多様に選択することができ、前述した例示の他にも封止層（Encap）上にタッチセンサーＴＳが位置する構造は、全て本実施形態の範囲に含まれることができる。
図３及び図４を参照して、封止層（Encap）上にタッチセンサーＴＳが配置される具体的な構造の例示を説明する。
図３及び図４を参照すると、タッチセンサーＴＳは、封止層（Encap）とディスプレイパネル１１０のカバーとの間に配置できる。即ち、タッチセンサーＴＳとタッチ配線ＴＬなどのように、タッチセンシングのための構成は、封止層（Encap）上に配置できる。
ここで、封止層（Encap）の厚さ（Ｔ）は、５μｍ以上でありうる。
このように、封止層（Encap）の厚さ（Ｔ）を一定の厚さ以上に設計することによって、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のカソード（Cathode）とタッチセンサーＴＳとの間に形成される寄生静電容量を減少させることができる。これによって、寄生静電容量によるタッチセンシングの感度の低下を防止することができるようにする。
一方、タッチセンサーＴＳが孔Ｈを含むメッシュタイプである場合、タッチセンサーＴＳに含まれた孔Ｈは、サブピクセルの発光部と対応して位置することができる。
したがって、タッチセンサーＴＳの孔は、カラーフィルタＣＦと対応されることができ、ホワイト有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を用いる場合などのように、カラーフィルタＣＦを必要とする場合、カラーフィルタＣＦの位置をタッチセンサーＴＳの孔Ｈの位置と対応させて優れる発光性能を有するタッチディスプレイ装置１００を提供することができる。
このようなタッチセンサーＴＳとカラーフィルタＣＦの垂直的な位置は、多様に設計できる。
一例に、図３に図示したように、カラーフィルタＣＦとブラックマトリックスＢＭは、タッチセンサーＴＳ上に配置できる。また、カラーフィルタＣＦとブラックマトリックスＢＭは、タッチセンサーＴＳ上に配置されるオーバーコート層ＯＣ上に配置できる。
他の例に、図４に図示したように、カラーフィルタＣＦとブラックマトリックスＢＭは、タッチセンサーＴＳの下部に位置することができる。この際、タッチセンサーＴＳは、カラーフィルタＣＦとブラックマトリックスＢＭ上に配置されるオーバーコート層ＯＣ上に配置できる。
即ち、タッチセンサーＴＳとカラーフィルタＣＦは、タッチ性能とディスプレイ性能を考慮して、最適の位置関係を有するように設計できる。
また、封止層（Encap）上にタッチセンサーＴＳを配置する構造を提供することによって、有機物によって一般的に金属物質であるタッチセンサーＴＳをパネルの内部に形成し難いという問題点を克服し、優れるディスプレイ性能とタッチ性能を有する有機発光ディスプレイ装置を提供することができるようにする。
このようなタッチセンサーＴＳは、自己静電容量センシング方式により駆動されることもでき、相互静電容量センシング方式により駆動できる。
図５及び図６は、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００が自己静電容量センシング方式によりタッチセンシングを遂行する場合を示すものであって、各々Ｒｘ電極とＴｘ電極を用いてタッチセンシングを遂行することを示す。
図５及び図６を参照すると、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００は、タッチディスプレイパネル１１０にＴｘ電極とＲｘ電極ろから構成された多数のタッチセンサーＴＳが配置される。
そして、タッチ駆動回路１２２は、タッチ駆動信号を出力する駆動ユニット（Driving Unit）とタッチセンシング信号を受信するセンシングユニット（Sensing Unit）とから構成できる。
ディスプレイパネル１１０に配置された多数のタッチセンサーＴＳのうち、Ｔｘ電極は、第１タッチ配線ＴＬ（Ｔｘ）を通じてタッチ駆動回路１２２の駆動ユニット（Driving Unit）及びセンシングユニット（Sensing Unit）と連結され、Ｒｘ電極は、第２タッチ配線ＴＬ（Ｒｘ）を通じてタッチ駆動回路１２２のセンシングユニット（Sensing Unit）と連結される。
本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００が自己静電容量センシング方式によりタッチセンシングを遂行する時間区間で、図５に図示したように、Ｒｘ電極に連結された第２タッチ配線ＴＬ（Ｒｘ）とセンシングユニット（Sensing Unit）との間のスイッチがオン状態になって、センシングユニット（Sensing Unit）がＲｘ電極からタッチセンシング信号を受信する。
そして、図６に図示したように、Ｔｘ電極に連結された第１タッチ配線ＴＬ（Ｔｘ）とセンシングユニット（Sensing Unit）との間のスイッチがオン状態になって、センシングユニット（Sensing Unit）がＴｘ電極からタッチセンシング信号を受信する。
タッチ駆動回路１２２は、第１タッチ配線ＴＬ（Ｔｘ）を通じて受信したタッチセンシング信号や第２タッチ配線ＴＬ（Ｒｘ）を通じて受信したタッチセンシング信号を用いて静電容量の変化をセンシングし、ディスプレイパネル１１０に対するタッチをセンシングする。
図７は、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００が相互静電容量センシング方式によりタッチをセンシングする場合を示すものである。
図７を参照すると、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００が相互静電容量センシング方式によりタッチセンシングを遂行する時間区間でＴｘ電極に連結された第１タッチ配線ＴＬ（Ｔｘ）と駆動ユニット（Driving Unit）との間のスイッチがオン状態になって、Ｔｘ電極にタッチ駆動信号が印加される。
また、Ｒｘ電極に連結された第２タッチ配線ＴＬ（Ｒｘ）とセンシングユニット（Sensing Unit）との間のスイッチがオン状態になって、センシングユニット（Sensing Unit）がＲｘ電極からタッチセンシング信号を受信する。
タッチ駆動回路１２２は、第２タッチ配線ＴＬ（Ｒｘ）を通じて受信したタッチセンシング信号に基づいてディスプレイパネル１１０に対するタッチをセンシングする。
したがって、本実施形態によれば、タッチセンサーＴＳに連結されたタッチ配線ＴＬとタッチ駆動回路１２２との間に配置されたスイッチの動作を制御することによって、ディスプレイパネル１１０に対するユーザのタッチを自己静電容量センシング方式または相互静電容量センシング方式によりセンシングすることができるようにする。
このような自己静電容量センシング方式によるタッチセンシングと相互静電容量センシング方式によるタッチセンシングは、タッチセンシング時間区間を時分割して遂行できる。
図８及び図９は、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００が自己静電容量センシング方式と相互静電容量センシング方式によりタッチセンシングを遂行するタイミングの例示を示すものである。
図８を参照すると、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００は、第１タッチセンシング時間区間でＲｘ電極にタッチ駆動信号を印加し、Ｔｘ電極にタッチ駆動信号を印加し、Ｒｘ電極とＴｘ電極から受信されるタッチセンシング信号に基づいてタッチセンシングを遂行する。
第２タッチセンシング時間区間でＴｘ電極にタッチ駆動信号を印加し、Ｒｘ電極からタッチセンシング信号を受信してディスプレイパネル１１０に対するタッチをセンシングする。
したがって、第１タッチセンシング時間区間で自己静電容量センシング方式によりタッチをセンシングすることによって、タッチセンシングの敏感度を向上させ、第２タッチセンシング時間区間で相互静電容量センシング方式によりタッチをセンシングすることによって、マルチタッチセンシングのような多様な機能を提供することができるようにする。
図９は、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００が自己静電容量センシング方式と相互静電容量センシング方式を並行してタッチセンシングを遂行する場合、タッチセンサーＴＳに印加される信号をより具体的に示すものである。
図９を参照すると、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００は、自己静電容量センシング方式によりタッチセンシングを遂行する第１タッチセンシング時間区間でＴｘ電極とＲｘ電極にタッチ駆動信号を出力し、Ｔｘ電極とＲｘ電極からタッチセンシング信号を受信する。
そして、相互静電容量センシング方式によりタッチセンシングを遂行する第２タッチセンシング時間区間でＴｘ電極にタッチ駆動信号を出力し、Ｒｘ電極からタッチセンシング信号を受信する。
タッチディスプレイ装置１００の駆動回路１２０は、第１タッチセンシング時間区間と第２タッチセンシング時間区間で受信するタッチセンシング信号に基づいてディスプレイパネル１１０に対するタッチをセンシングする。
この際、ディスプレイパネル１１０の内部に寄生静電容量が発生することができ、寄生静電容量は、静電容量基盤のタッチセンシングに影響を与えることができる。特に、自己静電容量センシング方式によりタッチセンシングを遂行する場合、寄生静電容量のサイズがタッチセンシング可能か否かを決定することができる。
図１０は、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００が自己静電容量センシング方式によりタッチセンシングを遂行する場合、寄生静電容量がタッチセンシングに影響を与える例示を示すものである。図１０に図示したように、タッチディスプレイ装置１００は、（−）入力端を通じてタッチ駆動信号を受信し、（＋）入力端を通じてグラウンド信号を受信する演算増幅器を含む。フィードバックキャパシタＣｆｂは、演算増幅器の（−）入力端と出力端との間に連結される。フィードバックキャパシタＣｆｂは、寄生静電容量Ｃｐとタッチ静電容量Ｃｆを蓄積する。演算増幅器の（−）入力端に連結された抵抗Ｒｐは、タッチセンサーＴＳと駆動回路１２０との間の寄生抵抗を示す。
図１０を参照すると、寄生静電容量ＣＰのサイズが小さい場合には、ディスプレイパネル１１０に対するタッチ発生時、タッチによって変わる静電容量ＣＦのサイズが大きいので、静電容量ＣＦに基づいてユーザのタッチをセンシングすることができる。
しかしながら、寄生静電容量ＣＰのサイズが大きい場合には、センシング限界によってタッチ発生時のタッチによって変わる静電容量ＣＦのサイズが小さくて静電容量ＣＦに基づいたタッチセンシングを遂行できないという問題点がある。
本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００は、自己静電容量センシング方式と相互静電容量方式を並行してタッチセンシングを遂行する場合、ディスプレイパネル１１０の内部の寄生静電容量を低減させ、タッチセンシングを遂行することができる方案を提供する。
図１１は、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００がディスプレイパネル１１０の内部の寄生静電容量を低減させ、タッチセンシングを遂行する駆動方式を示すものである。
図１１を参照すると、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００は、自己静電容量センシング方式によりタッチをセンシングする第１タッチセンシング時間区間でＴｘ電極とＲｘ電極にタッチ駆動信号を出力する。
ここで、タッチディスプレイ装置１００は、ディスプレイパネル１１０に印加されるグラウンド信号をタッチ駆動信号と同一な位相、電圧を有する信号に変調し、変調されたグラウンド信号をディスプレイパネル１１０に印加する。
即ち、自己静電容量センシング方式によりタッチセンシングを遂行する第１タッチセンシング時間区間でタッチセンサーＴＳにタッチ駆動信号を出力し、同時にタッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号をディスプレイパネル１１０に印加する。
タッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号がディスプレイパネル１１０に印加されるので、ディスプレイパネル１１０の内部のディスプレイ駆動のための電極に印加される信号がタッチ駆動信号と同一な波形を有するようにする。
したがって、ディスプレイパネル１１０でタッチセンサーＴＳとディスプレイ駆動のための電極との間で形成される寄生静電容量のサイズを低減させることができるようにし、寄生静電容量のサイズを低減させることによって、タッチセンシングの敏感度を向上させることができるようにする。
この際、第１タッチセンシング時間区間でディスプレイパネル１１０にディスプレイ駆動のための信号が印加されることもでき、ディスプレイ駆動のための信号は、タッチセンシング時間区間と別途の時間区間で印加されることもできる。ここで、ディスプレイ駆動のための信号は、スキャン信号、データ電圧などのように、ディスプレイ駆動時、ディスプレイパネル１１０に印加される全ての信号を意味する。
また、タッチセンシングとディスプレイ駆動を同時に遂行する場合、タッチセンシング時間区間で出力されるタッチ駆動信号は、ディスプレイ駆動信号と同期化されて出力できる。即ち、タッチ駆動信号をディスプレイ駆動のために出力する同期化信号（例、Ｖｓｙｎｃ／Ｈｓｙｎｃなど）に同期化して出力することによって、タッチセンシングとディスプレイ駆動を同一な時間区間で遂行することができるようにする。
図１２は、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００がタッチセンシングを遂行する時間区間で出力される信号タイミングの例示を示すものである。
図１２を参照すると、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００の駆動回路１２０は、タッチセンシング時間区間のうち、第１タッチセンシング時間区間でＴｘ電極とＲｘ電極にタッチ駆動信号を出力する。
同時に、ディスプレイパネル１１０にタッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号を出力する。
図１２は、第１タッチセンシング時間区間でディスプレイ駆動が同時に遂行される場合を示すものであって、タッチ駆動信号が同一に変調されたグラウンド信号がディスプレイパネル１１０に印加されることによって、ディスプレイパネル１１０に印加されるスキャン信号、データ電圧などがグラウンド信号によりタッチ駆動信号と同一な波形を有するようになる。
したがって、タッチ駆動信号が印加されるタッチセンサーＴＳとの寄生静電容量を低減させることができるようにする。
また、ディスプレイ駆動は、タッチセンシングと時分割されて遂行されることができ、ディスプレイ駆動が時分割されて遂行される場合にもタッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号をディスプレイパネル１１０に印加することによって、タッチセンシングの敏感度を向上させることができる。
タッチディスプレイ装置１００の駆動回路１２０は、相互静電容量センシング方式によりタッチセンシングを遂行する第２タッチセンシング時間区間でＴｘ電極にタッチ駆動信号を出力し、Ｒｘ電極からタッチセンシング信号を受信する。
この際、ディスプレイパネル１１０に基準電圧に該当するグラウンド信号を印加する。
したがって、自己静電容量センシング方式と相互静電容量センシング方式を並行してタッチセンシングを遂行する場合、自己静電容量センシング方式によりタッチセンシングを遂行する時間区間でタッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号をディスプレイパネル１１０に印加することによって、ディスプレイパネル１１０の寄生静電容量を低減させ、タッチをセンシングすることができるようにする。
また、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００は、自己静電容量センシング方式のみによりタッチセンシングを遂行することもでき、このような場合、タッチセンシングを遂行する全ての時間区間でタッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号をディスプレイパネル１１０に印加する。
一方、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００は、第１タッチセンシング時間区間では、変調されたグラウンド信号を出力し、第２タッチセンシング時間区間では、基準電圧に該当するグラウンド信号を出力するので、グラウンド信号の変調がオン／オフされる時点に一定の時間区間の間、信号レベルの異常が発生することがある。
本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００は、グラウンド信号の変調がオン／オフされる時点に信号レベルの異常を防止することができる方式を提供する。
図１３は、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００がタッチセンシングを遂行する時間区間で出力する信号タイミングの他の例示を示すものである。
図１３を参照すると、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００の駆動回路１２０は、タッチセンシング時間区間のうち、第１センシング時間区間でＴｘ電極とＲｘ電極にタッチ駆動信号を出力する。
同時に、ディスプレイパネル１１０にタッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号を出力する。
駆動回路１２０は、第２センシング時間区間でＴｘ電極にタッチ駆動信号を出力し、Ｒｘ電極からタッチセンシング信号を受信する。そして、ディスプレイパネル１１０に基準電圧に該当するグラウンド信号を出力する。
したがって、グラウンド信号の変調がオンされる第１タッチセンシング時間区間の初期の一部時間区間とグラウンド信号の変調がオフされる第１タッチセンシング時間区間の最後の一部時間区間で信号異常が発生することがある。
本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００は、グラウンド信号変調のオン／オフによる信号異常を防止するために、第１タッチセンシング時間区間の初期の一部時間区間と最後の一部時間区間を除外した時間区間で出力されるディスプレイ駆動信号を用いてディスプレイ駆動を遂行する。
即ち、図１３で１３０１が指示する部分のように、第１タッチセンシング時間区間の初期の一部時間区間及び最後の一部時間区間で出力されるディスプレイ駆動信号は、無視し、その他の時間区間で出力されるディスプレイ駆動信号を用いてディスプレイ駆動を遂行する。
グラウンド信号の変調がオン／オフされる時点を含む一部時間区間で出力されるディスプレイ駆動信号を無視することによって、第１タッチセンシング時間区間のみでグラウンド信号の変調を遂行することにより発生する信号異常を防止することができるようにする。
または、第１タッチセンシング時間区間では、ディスプレイ駆動信号を出力しないようにすることもできる。
図１４は、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００がタッチセンシングを遂行する時間区間で出力する信号タイミングの他の例示を示すものである。
図１４を参照すると、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００の駆動回路１２０は、タッチセンシング時間区間のうち、第１タッチセンシング時間区間でＴｘ電極とＲｘ電極にタッチ駆動信号を出力する。
この際、駆動回路１２０は、図１４で１４０１が指示するように、第１タッチセンシング時間区間でディスプレイパネル１１０にディスプレイ駆動信号を出力しないことがある。
即ち、駆動回路１２０は、タッチセンシング時間区間と同一な時間区間でディスプレイパネル１１０にディスプレイ駆動信号を出力し、かつ第２タッチセンシング時間区間のみでディスプレイ駆動信号を出力することができる。そして、第１タッチセンシング時間区間では、ディスプレイ駆動信号を出力しない。
また、図１４は、第１タッチセンシング時間区間でタッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号を出力し、ディスプレイ駆動信号を出力しない例示を図示しているが、グラウンド信号を含んでディスプレイ駆動のために出力される信号を全てオフさせることもできる。
したがって、グラウンド信号の変調がオン／オフされる時点が含まれた第１タッチセンシング時間区間の間、信号異常によってディスプレイ駆動に影響を与えることを防止することができるようにする。
以下、タッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号を出力する第１タッチセンシング時間区間でタッチセンシングを遂行する方式について説明する。
図１５及び図１６は、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００が自己静電容量センシング方式によりタッチをセンシングする時間区間でタッチセンシングを遂行する方式の例示を示すものである。
図１５は、タッチディスプレイ装置１００の駆動回路１２０がＴｘ電極とＲｘ電極を通じてのタッチセンシングを順次に遂行する例示を示すものである。
図１５を参照すると、タッチディスプレイ装置１００の駆動回路１２０は、自己静電容量センシング方式によりタッチセンシングを遂行する第１タッチセンシング時間区間でＴｘ電極とＲｘ電極にタッチ駆動信号を出力する。
同時に、タッチセンサーＴＳに印加されたタッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号をディスプレイパネル１１０に出力する。
駆動回路１２０は、第１タッチセンシング時間区間でＲｘ電極からタッチセンシング信号を受信し、タッチセンシングを遂行する。そして、Ｒｘ電極を通じてのタッチセンシングを遂行した以後、Ｔｘ電極からタッチセンシング信号を受信し、タッチセンシングを遂行する。
または、Ｔｘ電極を通じてのタッチセンシングを先に遂行し、Ｒｘ電極を通じてのタッチセンシングを遂行することもできる。
したがって、Ｒｘ電極からタッチセンシング信号を受信してタッチセンシングを遂行する間、Ｔｘ電極を通じてのタッチセンシングは、遂行しない。そして、Ｔｘ電極からタッチセンシング信号を受信してタッチセンシングを遂行する間、Ｒｘ電極を通じてのタッチセンシングは、遂行しない。
即ち、第１タッチセンシング時間区間でＴｘ電極とＲｘ電極にタッチ駆動信号を同時に印加し、タッチセンシングは、Ｔｘ電極とＲｘ電極を通じて順次に遂行することができる。
したがって、タッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号を出力することによって、タッチ駆動信号がＴｘ電極とＲｘ電極に同時に出力されてもタッチセンシングは、従前と同様に、順次に遂行することができるようにする。
図１６は、タッチディスプレイ装置１００の駆動回路１２０がＴｘ電極とＲｘ電極を通じてのタッチセンシングを同時に遂行する例示を示すものである。
図１６を参照すると、タッチディスプレイ装置１００の駆動回路１２０は、自己静電容量センシング方式によりタッチセンシングを遂行する第１タッチセンシング時間区間でＴｘ電極とＲｘ電極に同時にタッチ駆動信号を出力する。
同時に、タッチセンサーＴＳに印加されるタッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号をディスプレイパネル１１０に出力する。
駆動回路１２０は、Ｔｘ電極とＲｘ電極からタッチセンシング信号を同時に受信し、タッチセンシングを遂行する。
したがって、本実施形態によれば、自己静電容量センシング方式によりタッチをセンシングする時間区間でディスプレイパネル１１０にタッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号を印加することによりＴｘ電極とＲｘ電極にタッチ駆動信号を同時に出力するので、Ｔｘ電極とＲｘ電極を通じてのタッチセンシングを同時に遂行することもできるようにする。
図１７を参照すると、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００において、Ｔｘ電極とＲｘ電極とから構成された多数のタッチセンサーＴＳは、タッチディスプレイパネル１１０に配置される。図１７に図示したように、センシングユニットは、センシングユニットＡとセンシングユニットＢを含む。
図１５及び図１６に図示したように、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００が自己静電容量センシング方式によりタッチをセンシングする期間の間、第１タッチ配線ＴＬ（Ｔｘ）とＴｘ電極との間のスイッチと、第２タッチ配線ＴＬ（Ｒｘ）とＲｘ電極との間のスイッチは、センシングユニットがタッチセンシング信号を受信することができるようにターン−オンされる。センシングユニットＡとセンシングユニットＢは、第１タッチ配線ＴＬ（Ｔｘ）と第２タッチ配線ＴＬ（Ｒｘ）からタッチセンシング信号を順次に（例、図１５）または同時に（例、図１６）センシングすることができる。
図１８は、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００の駆動方法を示すものである。
図１８を参照すると、本実施形態に係るタッチディスプレイ装置１００の駆動回路１２０は、自己静電容量センシング方式によりタッチをセンシングする時間区間でＴｘ電極に連結された第１タッチ配線ＴＬ（Ｔｘ）とＲｘ電極に連結された第２タッチ配線ＴＬ（Ｒｘ）にタッチ駆動信号を同時に出力する（Ｓ１８００）。
駆動回路１２０は、タッチをセンシングする時間区間でディスプレイパネル１１０にタッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号を出力する（Ｓ１８２０）。
この際、駆動回路１２０は、ディスプレイパネル１１０のディスプレイ駆動のための信号をタッチセンシング時間区間で出力することもでき、タッチセンシング時間区間と時分割された時間区間で出力することもできる。
駆動回路１２０は、Ｔｘ電極とＲｘ電極からタッチセンシング信号を受信し（Ｓ１８４０）、受信されたタッチセンシング信号を用いてディスプレイパネル１１０に対するタッチをセンシングする。
ここで、駆動回路１２０は、Ｔｘ電極とＲｘ電極を通じてのタッチセンシングを順次に遂行するか、または同時に遂行することができる。
本実施形態によれば、タッチセンサーＴＳに連結されたタッチ配線ＴＬと駆動回路１２０との間のスイッチング制御を通じて自己静電容量センシング方式と相互静電容量センシング方式を並行してディスプレイパネル１１０に対するタッチをセンシングすることができるようにする。
これを通じて、タッチセンシングの敏感度を向上させながらマルチタッチのような多様なタッチ機能を提供することができるようにする。
また、自己静電容量センシング方式によりタッチセンシングを遂行する時間区間でタッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号をディスプレイパネル１１０に出力することによって、ディスプレイパネル１１０の寄生静電容量を低減させてタッチセンシングの敏感度を向上させることができるようにする。
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に示すことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能である。また、本発明に開示された実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものでなく、説明するためのものであるので、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、請求範囲によって解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈されるべきである。
１００ タッチディスプレイ装置、１１０ ディスプレイパネル、１２０ 駆動回路、１２１ データ駆動回路、１２２ タッチ駆動回路。
Claims (17)
- ディスプレイパネルに第１方向に配置された多数の第１タッチセンサーと、
前記多数の第１タッチセンサーと連結された多数の第１タッチ配線と、
前記ディスプレイパネルに前記第１方向と交差する第２方向に配置された多数の第２タッチセンサーと、
前記多数の第２タッチセンサーと連結された多数の第２タッチ配線と、
タッチセンシング時間区間の間、前記多数の第１タッチ配線のうちの１つを通じて前記多数の第１タッチセンサーのうちの少なくとも１つでタッチをセンシングするか、または前記多数の第２タッチ配線のうちの１つを通じて前記多数の第２タッチセンサーのうちの少なくとも１つでタッチをセンシングするためにタッチ駆動信号を出力し、少なくとも１つの第１タッチ配線または第２タッチ配線を通じてタッチセンシング信号を受信し、前記多数の第１タッチセンサーまたは前記多数の第２タッチセンサーのうちの少なくとも１つに前記タッチ駆動信号を出力する間、前記タッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号を前記ディスプレイパネルに出力する駆動回路と、
を含み、
前記駆動回路は、前記タッチセンシング時間区間のうち、第１タッチセンシング時間区間で前記第１タッチ配線及び前記第２タッチ配線に前記タッチ駆動信号を出力し、前記第１タッチ配線及び前記第２タッチ配線を通じて前記タッチセンシング信号を受信し、前記第１タッチセンシング時間区間後に第２タッチセンシング時間区間で前記第１タッチ配線に前記タッチ駆動信号を出力し、前記第２タッチ配線を通じて前記タッチセンシング信号を受信し、
前記駆動回路は、前記タッチセンシング時間区間のうち、前記第１タッチセンシング時間区間で前記タッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号を前記ディスプレイパネルに出力し、前記タッチセンシング時間区間のうち、前記第２タッチセンシング時間区間で基準電圧に該当するグラウンド信号を前記ディスプレイパネルに出力し、
前記駆動回路は、前記第１タッチセンシング時間区間の初期区間及び前記初期区間と間隔のあいた前記第１タッチセンシング時間区間の最後区間以外の前記タッチセンシング時間区間の間、前記ディスプレイパネルにイメージをディスプレイするためのディスプレイ駆動信号を出力する、タッチディスプレイ装置。 - 前記駆動回路は、
前記第１タッチセンシング時間区間で前記第１タッチ配線を通じて受信する前記タッチセンシング信号と、前記第２タッチ配線を通じて受信する前記タッチセンシング信号を順次に受信する、
請求項１に記載のタッチディスプレイ装置。 - 前記駆動回路は、
前記第１タッチセンシング時間区間で前記第１タッチ配線を通じて受信する前記タッチセンシング信号と前記第２タッチ配線を通じて受信する前記タッチセンシング信号を同時に受信する、
請求項１に記載のタッチディスプレイ装置。 - 前記駆動回路は、
前記タッチ駆動信号を前記ディスプレイパネルにイメージをディスプレイするために前記ディスプレイパネルに出力するディスプレイ駆動信号と同期化して出力する、
請求項１に記載のタッチディスプレイ装置。 - 前記ディスプレイパネルに配置される有機発光層及び前記有機発光層上に配置される封止層をさらに含み、
前記多数の第１タッチセンサーと前記多数の第２タッチセンサーは、前記封止層上に配置される金属である、
請求項１に記載のタッチディスプレイ装置。 - 前記ディスプレイパネルに配置される有機発光層及び前記有機発光層上に配置される封止層をさらに含み、
前記多数の第１タッチセンサーと前記多数の第２タッチセンサーは、前記封止層上に接着フィルムを通じて付着されるフィルムタッチセンサーである、
請求項１に記載のタッチディスプレイ装置。 - タッチセンシング時間区間でタッチをセンシングするためにディスプレイパネルに配置された第１タッチ配線及び第２タッチ配線のうちの少なくとも１つのタッチ配線にタッチ駆動信号を出力するステップと、
第１タッチセンシング時間区間及び第２タッチセンシング時間区間を含む前記タッチセンシング時間区間で前記タッチ駆動信号と同時に前記タッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号を前記ディスプレイパネルに出力するステップと、
前記第１タッチ配線及び前記第２タッチ配線のうちの少なくとも１つのタッチ配線を通じてタッチセンシング信号を受信するステップと、
前記受信されたタッチセンシング信号に基づいて前記ディスプレイパネルに対するタッチを感知するステップと、
前記第１タッチセンシング時間区間の初期区間及び前記初期区間と間隔のあいた前記第１タッチセンシング時間区間の最後区間以外の前記タッチセンシング時間区間でイメージをディスプレイするために前記ディスプレイパネルにディスプレイ駆動信号を出力するステップと、
を含み、
前記第１タッチセンシング時間区間で前記タッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号を出力し、前記第２タッチセンシング時間区間で基準電圧に該当するグラウンド信号を前記ディスプレイパネルに出力するステップをさらに含む、タッチディスプレイ装置の駆動方法。 - 前記第１タッチセンシング時間区間で前記第１タッチ配線及び前記第２タッチ配線に前記タッチ駆動信号を出力し、前記第１タッチ配線及び前記第２タッチ配線を通じて前記タッチセンシング信号を受信し、前記第２タッチセンシング時間区間で前記第１タッチ配線に前記タッチ駆動信号を出力し、前記第２タッチ配線を通じて前記タッチセンシング信号を受信する、
請求項７に記載のタッチディスプレイ装置の駆動方法。 - 前記第１タッチセンシング時間区間で前記第１タッチ配線を通じて受信する前記タッチセンシング信号と前記第２タッチ配線を通じて受信する前記タッチセンシング信号を順次に受信する、
請求項８に記載のタッチディスプレイ装置の駆動方法。 - 前記第１タッチセンシング時間区間で前記第１タッチ配線を通じて受信する前記タッチセンシング信号と前記第２タッチ配線を通じて受信する前記タッチセンシング信号を同時に受信する、
請求項８に記載のタッチディスプレイ装置の駆動方法。 - ディスプレイパネルに第１方向に配置された多数の第１タッチセンサーと、
前記多数の第１タッチセンサーと連結された多数の第１タッチ配線と、
前記ディスプレイパネルに前記第１方向と交差する第２方向に配置された多数の第２タッチセンサーと、
前記多数の第２タッチセンサーと連結された多数の第２タッチ配線と、
タッチセンシング時間区間のうち、第１タッチセンシング時間区間で前記第１タッチ配線及び前記第２タッチ配線にタッチ駆動信号を出力し、前記第１タッチ配線及び前記第２タッチ配線を通じてタッチセンシング信号を受信し、第２タッチセンシング時間区間で前記第１タッチ配線に前記タッチ駆動信号を出力し、前記第２タッチ配線を通じて前記タッチセンシング信号を受信する駆動回路と、
を含み、
前記駆動回路は、
前記タッチセンシング時間区間と同一な時間区間で前記ディスプレイパネルにイメージをディスプレイするためのディスプレイ駆動信号を出力し、かつ前記第１タッチセンシング時間区間で前記ディスプレイ駆動信号を出力せず、前記第２タッチセンシング時間区間のみで前記ディスプレイ駆動信号を出力する、
タッチディスプレイ装置。 - 前記駆動回路は、
前記第１タッチセンシング時間区間で前記タッチ駆動信号と同一に変調されたグラウンド信号を前記ディスプレイパネルに出力する、
請求項１１に記載のタッチディスプレイ装置。 - 前記駆動回路は、
前記第２タッチセンシング時間区間で基準電圧に該当するグラウンド信号を前記ディスプレイパネルに出力する、
請求項１２に記載のタッチディスプレイ装置。 - ディスプレイパネルに第１方向に配置された多数の第１タッチセンサーと、
前記多数の第１タッチセンサーと連結された多数の第１タッチ配線と、
前記ディスプレイパネルに前記第１方向と交差する第２方向に配置された多数の第２タッチセンサーと、
前記多数の第２タッチセンサーと連結された多数の第２タッチ配線と、
第１タッチセンシング時間区間の間、前記多数の第１タッチ配線の１つと前記多数の第２タッチ配線の１つにタッチ駆動信号を出力し、前記第１タッチセンシング時間区間の間、前記第１タッチ配線と前記第２タッチ配線を通じてタッチセンシング信号を受信し、第２タッチセンシング時間区間の間、前記第１タッチ配線に前記タッチ駆動信号を出力し、前記第２タッチセンシング時間区間の間、前記第２タッチ配線を通じて前記タッチセンシング信号を受信する駆動回路と、
を含み、
前記駆動回路は、
前記第１タッチセンシング時間区間の間、前記タッチ駆動信号と同一な位相とサイズを有するように変調されたグラウンド信号を前記ディスプレイパネルに出力し、前記タッチセンシング時間区間のうち、前記第２タッチセンシング時間区間で基準電圧に該当するグラウンド信号を前記ディスプレイパネルに出力し、
前記駆動回路は、前記第１タッチセンシング時間区間の初期区間及び前記初期区間と間隔のあいた前記第１タッチセンシング時間区間の最後区間以外の前記タッチセンシング時間区間の間、前記ディスプレイパネルにイメージをディスプレイするためのディスプレイ駆動信号を出力する、
タッチディスプレイ装置。 - 前記ディスプレイパネル上に配置された封止層をさらに含む、
請求項１４に記載のタッチディスプレイ装置。 - 前記タッチ駆動信号は、ディスプレイフレーム区間の第１タッチセンシング時間区間の間、前記第１タッチ配線と前記第２タッチ配線に出力され、
前記タッチ駆動信号は、同一なディスプレイフレーム区間の第２タッチセンシング時間区間の間、前記第１タッチ配線に出力される、
請求項１４に記載のタッチディスプレイ装置。 - 前記駆動回路は、
前記ディスプレイパネルにイメージをディスプレイするために前記ディスプレイパネルに出力されるディスプレイ駆動信号と同期化されたタッチ駆動信号を出力する、
請求項１４に記載のタッチディスプレイ装置。
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