特開 2024-96029 変換積分器、タッチ駆動回路及びタッチディスプレイ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024096029

(43)【公開日】2024-07-11

(54)【発明の名称】変換積分器、タッチ駆動回路及びタッチディスプレイ装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20240704BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 512

G06F3/041 520

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023216722

(22)【出願日】2023-12-22

(31)【優先権主張番号】10-2022-0189373

(32)【優先日】2022-12-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】501426046

【氏名又は名称】エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】リー， ホンジュ

(72)【発明者】

【氏名】キム， ヒョヌ

(72)【発明者】

【氏名】パク， ジェギュ

(57)【要約】      （修正有）

【課題】タッチ駆動回路のアナログフロントエンドの効率的な構造で実現する変換積分器、タッチ駆動回路及びタッチディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】第１の電荷量調整器２１０、電流調整器２２０及び変換積分器２３０を含むタッチ駆動回路２００は、タッチラインを介して受信するセンシング電流の大きさを調整する電流調整器と、電流調整器によって出力され供給されるセンシング電流を、電圧に変換し積分する変換積分器によりセンシング電圧Ｖｓｅｎを提供する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

タッチディスプレイ装置であって、
ディスプレイパネルに配置された複数のタッチ電極；及び
前記複数のタッチ電極を駆動し、第１レベルである区間と第２レベルである区間とを含むタッチ駆動信号を出力するタッチ駆動回路を含み、
前記タッチ駆動回路は、
前記タッチ駆動信号が前記第１レベルである区間及び第２レベル区間の少なくとも一部の区間に、前記複数のタッチ電極の少なくとも１つから受信される入力電流の大きさを減少させた第１の電流を出力する電流調整器；並びに
前記第１の電流又は前記第１の電流から調整された第２の電流に応じた電圧を、少なくとも１回以上積分して、センシング電圧を出力する変換積分器を含む、タッチディスプレイ装置。

【請求項2】

前記変換積分器は、
前記タッチ駆動信号が前記第１レベルである区間の少なくとも一部の区間に、前記第１の電流又は前記第２の電流に応じた電圧を積分する第１の積分ブロック；
前記タッチ駆動信号が前記第２レベルである区間の少なくとも一部の区間に、前記第１の電流又は前記第２の電流に応じた電圧を積分する第２の積分ブロック；及び
前記第１の積分ブロックと前記第２の積分ブロックとによって積分された電圧に基づいて、前記センシング電圧を出力するゲインバッファを含む、請求項１に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項3】

前記第１の積分ブロックは、
前記第１の電流又は前記第２の電流の入力端に電気的に接続された第１の正極性積分スイッチ；及び
前記第１の正極性積分スイッチと、積分基準電圧の入力端との間に、電気的に接続された正極性積分キャパシタを含む、請求項２に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項4】

前記第２の積分ブロックは、
負極性積分キャパシタ；及び
前記第１の電流又は前記第２の電流の入力端に電気的に接続され、前記負極性積分キャパシタと、前記積分基準電圧の入力端との間のノードに電気的に接続された第１の負極性積分スイッチを含む、請求項３に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項5】

前記第１の正極性積分スイッチと、前記第１の負極性積分スイッチとは、互いに交互にターンオンされる、請求項４に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項6】

前記第１の正極性積分スイッチと、前記第１の負極性積分スイッチの少なくとも１つがターンオンされる期間の長さは、前記タッチ駆動信号のパルス幅と同じである、請求項４に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項7】

前記タッチ駆動信号が前記第１レベルである区間は、第１のセンシング期間と第２のプリセット期間とを含み、
前記第１の正極性積分スイッチがターンオンされる期間は、前記第１のセンシング期間と重なり、前記第２のプリセット期間と重ならない、請求項４に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項8】

前記タッチ駆動信号が前記第２レベルである区間は、第２のセンシング期間と第１のプリセット期間とを含み、
前記第１の負極性積分スイッチがターンオンされる期間は、前記第２のセンシング期間と重なり、前記第１のプリセット期間と重ならない、請求項４に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項9】

前記第１の積分ブロックは、前記正極性積分キャパシタと、前記積分基準電圧の入力端との間に電気的に接続された第２の正極性積分スイッチを含み、
前記第２の積分ブロックは、前記負極性積分キャパシタと、前記積分基準電圧の入力端との間に電気的に接続された第２の負極性積分スイッチを含み、
前記第２の正極性積分スイッチがターンオン状態を維持する期間に、前記第２の負極性積分スイッチがターンオン状態である期間と、前記第２の負極性積分スイッチがターンオフ状態である期間とが繰り返される、請求項４に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項10】

前記第２の負極性積分スイッチがターンオン状態である期間の長さは、前記第２の負極性積分スイッチがターンオフ状態である期間の長さよりも大きい、請求項９に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項11】

前記変換積分器は、
前記第２の正極性積分スイッチと前記第２の負極性積分スイッチとの間のノードと、前記ゲインバッファとの間に電気的に接続された積分リセットスイッチをさらに含む、請求項９に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項12】

前記第１の積分ブロックと、前記第２の積分ブロックに含まれる回路素子は、高電圧用の回路素子であり、前記ゲインバッファに含まれる回路素子は、低電圧用の回路素子である、請求項４に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項13】

前記第１の正極性積分スイッチがターンオンされる期間の長さは、前記第１の負極性積分スイッチがターンオンされる期間の長さより小さい、請求項１２に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項14】

前記電流調整器は、
前記変換積分器の入力端に電気的に接続され、前記第１の電流を高電圧領域の電流から低電圧領域の電流に変換する電力ドメインシフタをさらに含む、請求項１に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項15】

前記タッチ駆動回路は、
前記電流調整器の入力端と電気的に接続され、キャパシタンス調整を介して、前記入力電流の電荷量を調整する第１の電荷量調整器；及び
前記電流調整器と前記変換積分器との間に電気的に接続され、電流量調整により前記第１の電流の電荷量を調整して、前記第２の電流を出力する第２の電荷量調整器をさらに含む、請求項１に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項16】

前記第２の電荷量調整器は、
電流供給部；
電流除去部；
前記電流調整器と前記変換積分器との間のノードと、前記電流供給部との間に電気的に接続された第１の電荷量調整スイッチ；及び
前記電流調整器と前記変換積分器との間の前記ノードと前記電流除去部との間に電気的に接続された第２の電荷量調整スイッチを含む、請求項１５に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項17】

前記第１の電荷量調整スイッチ及び前記第２の電荷量調整スイッチのそれぞれが、１回ターンオンされる期間の長さは、前記タッチ駆動信号のパルス幅より小さい、請求項１６に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項18】

前記第１の電荷量調整スイッチ又は前記第２の電荷量調整スイッチがターンオンされる期間は、前記タッチ駆動信号が、前記第１レベルである区間及び前記第２レベルである区間のいずれかと重なり、他の１つとは重ならない、請求項１６に記載のタッチディスプレイ装置。

【請求項19】

第１レベルの区間と第２レベルの区間とを含むタッチ駆動信号が印加されたタッチ電極から受信される入力電流の大きさを減少させた補正電流を出力する電流調整器；及び
前記タッチ駆動信号が前記第１レベルである区間及び前記第２レベルである区間のそれぞれにおいて、前記補正電流に応じた電圧を積分して、センシング電圧を出力する変換積分器を含む、タッチ駆動回路。

【請求項20】

センシング電流の入力端に電気的に接続された第１の正極性積分スイッチ、及び前記第１の正極性積分スイッチと積分基準電圧の入力端との間に電気的に接続された正極性積分キャパシタを含み、タッチ駆動信号が第１レベルである区間に入力される前記センシング電流に応じた電圧を積分する第１の積分ブロック；
負極性積分キャパシタ、及び前記負極性積分キャパシタと前記積分基準電圧の入力端との間のノードと、前記センシング電流の入力端との間に電気的に接続された第１の負極性積分スイッチを含み、前記タッチ駆動信号が第２レベルである区間に入力される前記センシング電流に応じた電圧を積分する第２の積分ブロック；並びに
前記第１の積分ブロック及び前記第２の積分ブロックによって積分された電圧に基づいたセンシング電圧を出力するゲインバッファを含む、変換積分器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の実施形態は、変換積分器、タッチ駆動回路及びタッチディスプレイ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ディスプレイ装置は、映像を表示する機能に加えて、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、入力処理を実行する機能を提供することができる。

【0003】

ディスプレイ装置は、タッチセンシングのために、一例として、ディスプレイパネルに配置された複数のタッチ電極と、複数のタッチラインとを含むことができる。ディスプレイ装置は、タッチ電極とタッチラインを駆動するタッチ駆動回路によって、ユーザのタッチによるキャパシタンスの変化を検出して、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。

【0004】

タッチ駆動回路は、様々な回路素子を含むことができ、タッチ駆動回路によって、タッチセンシングの精度と効率が異なる場合がある。タッチ駆動回路に含まれる回路素子を最適化し、タッチセンシングの性能を向上させることができるタッチ駆動回路が求められている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示の実施形態は、タッチ駆動回路によるタッチセンシングの性能を維持又は向上させ、タッチ駆動回路に含まれる回路素子を最適化できる方法を提供することができる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の実施形態は、ディスプレイパネルに配置された複数のタッチ電極、及び複数のタッチ電極を駆動し、第１レベルの区間と第２レベルの区間とを含むタッチ駆動信号を出力するタッチ駆動回路を含み、タッチ駆動回路は、タッチ駆動信号が第１レベルである区間及び第２レベルである区間の少なくとも一部の区間に、複数のタッチ電極の少なくとも１つから受信される入力電流の大きさを減少させた第１の電流を出力する電流調整器、及び第１の電流又は第１の電流から調整された第２の電流に応じた電圧を、少なくとも１回以上積分して、センシング電圧を出力する変換積分器を含むタッチディスプレイ装置を提供することができる。

【0007】

本開示の実施形態は、第１レベルの区間と第２レベルの区間とを含むタッチ駆動信号が印加されたタッチ電極から受信される入力電流の大きさを減少させた補正電流を出力する電流調整器、及びタッチ駆動信号が第１レベルである区間及び第２レベルである区間のそれぞれにおいて、補正電流に応じた電圧を積分して、センシング電圧を出力する変換積分器を含むタッチ駆動回路を提供することができる。

【0008】

本開示の実施形態は、センシング電流の入力端に電気的に接続された第１の正極性積分スイッチ、及び第１の正極性積分スイッチと、積分基準電圧の入力端との間に、電気的に接続された正極性積分キャパシタを含み、タッチ駆動信号が第１レベルである区間に入力されるセンシング電流に応じた電圧を積分する第１の積分ブロック、負極性積分キャパシタ及び負極性積分キャパシタと、積分基準電圧の入力端との間のノードと、センシング電流の入力端との間に電気的に接続された第１の負極性積分スイッチを含み、タッチ駆動信号が第２レベルである区間に入力されるセンシング電流に応じた電圧を積分する第２の積分ブロック、及び第１の積分ブロック及び第２の積分ブロックにより積分された電圧に基づいたセンシング電圧を出力するゲインバッファを含む変換積分器を提供することができる。

【0009】

本開示の実施形態によれば、タッチ駆動回路に含まれる回路素子を低減し、タッチセンシングの性能と効率を改善したタッチ駆動回路を提供することができる。また、このようなタッチ駆動回路により消費電力を低減して、低電力化が可能なタッチディスプレイ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の実施形態によるタッチディスプレイ装置の概略的な構成を示す図である。

【図2】本開示の実施形態によるタッチディスプレイ装置に含まれるタッチ駆動回路の構成の一例を示す図である。

【図3】本開示の実施形態によるタッチ駆動回路に含まれる電流調整器の構造の一例を示す図である。

【図4】本開示の実施形態によるタッチ駆動回路に含まれる電流調整器の構造の一例を示す図である。

【図5】本開示の実施形態によるタッチ駆動回路に含まれる変換積分器の構造の一例を示す図である。

【図6】図５に示す変換積分器の駆動方式の一例を示す図である。

【図7】図５に示す変換積分器の駆動方式の一例を示す図である。

【図8】図５に示す変換積分器の駆動タイミングの一例を示す図である。

【図9】本開示の実施形態によるタッチ駆動回路の構造の別の例を示す図である。

【図10】図９に示すタッチ駆動回路に含まれる変換積分器の駆動タイミングの一例を示す図である。

【図11】本開示の実施形態によるタッチディスプレイ装置に含まれるタッチ駆動回路の構成の別の例を示す図である。

【図12】図１１に示すタッチ駆動回路の駆動タイミングの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の一部の実施形態を、例示的な図面を参照して詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付け加えるにおいて、同一の構成要素については、たとえ他の図面上に表示されていても、可能な限り同一の符号を付することがある。なお、本開示を説明するに当たって、関連する公知の構成又は機能の具体的な説明が、本開示の要旨を曖昧にすることがあると判断される場合、その詳細な説明は省略する。本明細書上で言及した「含む」、「有する」、「からなる」などが使用される場合、「～のみ」が使用されない限り、他の部分が追加されてもよい。構成要素を単数として表現した場合に、特に明示的な記載事項のない限り、複数を含む場合を含むことができる。

【0012】

また、本開示の構成要素を説明するにあたって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。これらの用語は、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るだけで、その用語によって当該構成要素の本質、順番、順序又は数などが限定されない。

【0013】

構成要素の位置関係についての説明において、２つ以上の構成要素が、「連結」、「結合」又は「接続」されると記載されている場合、２つ以上の構成要素が、直接「連結」、「結合」又は「接続」され得るが、２つ以上の構成要素と他の構成要素とが、さらに「介在」され、「連結」、「結合」又は「接続」されることも可能であることを理解されたい。ここで、他の構成要素は、互いに「連結」、「結合」又は「接続」される２つ以上の構成要素のうち１つ以上に含まれてもよい。

【0014】

構成要素や、動作方法や作製方法などに関する時間的流れの関係の説明において、例えば、「～後に」、「～に続いて」、「～次に」、「～前に」などで、時間的先後関係又は流れ的前後関係が説明される場合、「直ちに」又は「直接」が使用されていない限り、連続的でない場合も含み得る。

【0015】

一方、構成要素に関する数値又はその対応情報（例えば、レベルなど）が言及されている場合、別途の明示的な記載がなくても、数値又はその対応情報は、各種要因（例えば、工程上の要因、内部又は外部の衝撃、ノイズなど）によって発生できる誤差の範囲を含むと解釈され得る。

【0016】

以下、添付の図面を参照して、本開示の様々な実施形態を詳細に説明する。

【0017】

図１は、本開示の実施形態によるタッチディスプレイ装置１００の概略的な構成を示す図である。

【0018】

図１を参照すると、タッチディスプレイ装置１００は、ディスプレイパネル１１０と、ディスプレイパネル１１０を駆動するためのゲート駆動回路１２０と、データ駆動回路１３０と、コントローラ１４０などを含むことができる。

【0019】

ディスプレイパネル１１０は、複数のサブピクセルＳＰが配置されるアクティブ領域ＡＡと、アクティブ領域ＡＡの外側に位置する非アクティブ領域ＮＡとを含むことができる。

【0020】

ディスプレイパネル１１０には、複数のゲートラインＧＬと複数のデータラインＤＬとが配置され、ゲートラインＧＬとデータラインＤＬとが交差する領域に、サブピクセルＳＰが位置することができる。

【0021】

また、タッチディスプレイ装置１００は、タッチセンシングのために、ディスプレイパネル１１０に配置された複数のタッチ電極を含むことができる。タッチディスプレイ装置１００は、タッチ電極ＴＥを駆動する少なくとも１つのタッチ駆動回路２００を含むことができる。

【0022】

複数のタッチ電極ＴＥは、アクティブ領域ＡＡに配置することができる。複数のタッチ電極ＴＥのそれぞれは、２つ以上のサブピクセルＳＰと対応する領域に配置されてもよい。

【0023】

ディスプレイパネル１１０には、タッチ電極ＴＥと電気的に接続された複数のタッチラインＴＬを配置することができる。

【0024】

タッチディスプレイ装置１００におけるディスプレイ駆動のための構成を先に説明すると、ゲート駆動回路１２０は、コントローラ１４０によって制御され、ディスプレイパネル１１０に配置された複数のゲートラインＧＬにスキャン信号を順次出力して、複数のサブピクセルＳＰの駆動タイミングを制御することができる。

【0025】

ゲート駆動回路１２０は、１つ以上のゲートドライバ集積回路（ＧＤＩＣ：Gate Driver Integrated Circuit）を含むことができ、駆動方式に応じて、ディスプレイパネル１１０の一側にのみ位置してもよく、両側に位置してもよい。

【0026】

各ゲートドライバ集積回路ＧＤＩＣは、テープオートメチドボンディング（ＴＡＢ：Tape Automated Bonding）方式又はチップオンガラス（ＣＯＧ：Chip On Glass）方式で、ディスプレイパネル１１０のボンディングパッドに接続することができる。あるいは、各ゲートドライバ集積回路ＧＤＩＣは、ＧＩＰ（Gate In Panel）タイプで具現され、ディスプレイパネル１１０に直接配置されてもよい。あるいは、各ゲートドライバ集積回路ＧＤＩＣは、ディスプレイパネル１１０に集積化されて配置されてもよい。あるいは、各ゲートドライバ集積回路ＧＤＩＣは、ディスプレイパネル１１０に連結されたフィルム上に実装されるチップオンフィルム（ＣＯＦ：Chip On Film）方式で具現されてもよい。

【0027】

データ駆動回路１３０は、コントローラ１４０から映像データ（ＤＡＴＡ）を受信し、映像データ（ＤＡＴＡ）を、アナログ形式のデータ電圧に変換することができる。データ駆動回路１３０は、ゲートラインＧＬを介して、スキャン信号が印加されるタイミングに合わせて、データ電圧を各データラインＤＬに出力することができる。これにより、各サブピクセルＳＰが映像データＤＡＴＡに応じた明るさを表現することができる。

【0028】

データ駆動回路１３０は、１つ以上のソースドライバ集積回路（ＳＤＩＣ：Source Driver Integrated Circuit）を含むことができる。

【0029】

各ソースドライバ集積回路ＳＤＩＣは、シフトレジスタ、ラッチ回路、デジタルアナログコンバータ、出力バッファなどを含むことができる。

【0030】

各ソースドライバ集積回路ＳＤＩＣは、テープオートメチドボンディング（ＴＡＢ）方式又はチップオンガラス（ＣＯＧ）方式で、ディスプレイパネル１１０のボンディングパッドに接続することができる。あるいは、各ソースドライバ集積回路ＳＤＩＣは、ディスプレイパネル１１０に直接配置できる。あるいは、各ソースドライバ集積回路ＳＤＩＣは、ディスプレイパネル１１０に集積化されて配置されてもよい。あるいは、各ソースドライバ集積回路ＳＤＩＣは、チップオンフィルム（ＣＯＦ）方式で実現することができる。この場合、各ソースドライバ集積回路ＳＤＩＣは、ディスプレイパネル１１０に連結されたフィルム上に実装され、フィルム上の配線を介して、ディスプレイパネル１１０と電気的に接続され得る。

【0031】

コントローラ１４０は、ゲート駆動回路１２０とデータ駆動回路１３０とに各種制御信号を供給し、ゲート駆動回路１２０とデータ駆動回路１３０との動作を制御することができる。

【0032】

コントローラ１４０は、プリント回路基板、又はフレキシブルプリント回路などの上に実装され、プリント回路基板、又はフレキシブルプリント回路などを介して、ゲート駆動回路１２０及びデータ駆動回路１３０と電気的に接続することができる。

【0033】

コントローラ１４０は、各フレームで設定されたタイミングに応じて、ゲート駆動回路１２０がスキャン信号を出力させ、外部から受信した映像データを、データ駆動回路１３０で使用するデータ信号形式に合わせて変換し、変換された映像データ（ＤＡＴＡ）をデータ駆動回路１３０に出力することができる。

【0034】

コントローラ１４０は、映像データとともに、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、水平同期信号ＨＳＹＮＣ、入力データイネーブル信号（ＤＥ：Data Enable）、クロック信号ＣＬＫなどを含む各種タイミング信号を外部（例：ホストシステム）から受信することができる。

【0035】

コントローラ１４０は、外部から受信した各種タイミング信号を用いて、各種制御信号を生成し、ゲート駆動回路１２０及びデータ駆動回路１３０に出力することができる。

【0036】

一例として、コントローラ１４０は、ゲート駆動回路１２０を制御するために、ゲートスタートパルス（ＧＳＰ：Gate Start Pulse）、ゲートシフトクロック（ＧＳＣ：Gate Shift Clock）、ゲート出力イネーブル信号（ＧＯＥ：Gate Output Enable）などを含む各種ゲート制御信号ＧＣＳを出力することができる。

【0037】

ゲートスタートパルスＧＳＰは、ゲート駆動回路１２０を構成する１つ以上のゲートドライバ集積回路ＧＤＩＣの動作スタートタイミングを制御することができる。ゲートシフトクロックＧＳＣは、１つ以上のゲートドライバ集積回路ＧＤＩＣに共通に入力されるクロック信号であり、スキャン信号のシフトタイミングを制御することができる。ゲート出力イネーブル信号ＧＯＥは、１つ以上のゲートドライバ集積回路ＧＤＩＣのタイミング情報を指定することができる。

【0038】

また、コントローラ１４０は、データ駆動回路１３０を制御するために、ソーススタートパルス（ＳＳＰ：Source Start Pulse）、ソースサンプリングクロック（ＳＳＣ：Source Sampling Clock）、ソース出力イネーブル信号（ＳＯＥ：Source Output Enable）などを含む各種データ制御信号ＤＣＳを出力することができる。

【0039】

ソーススタートパルスＳＳＰは、データ駆動回路１３０を構成する１つ以上のソースドライバ集積回路ＳＤＩＣのデータサンプリングスタートタイミングを制御することができる。ソースサンプリングクロックＳＳＣは、ソースドライバ集積回路ＳＤＩＣのそれぞれにおけるデータのサンプリングタイミングを制御するクロック信号である。ソース出力イネーブル信号ＳＯＥは、データ駆動回路１３０の出力タイミングを制御することができる。

【0040】

タッチディスプレイ装置１００は、ディスプレイパネル１１０、ゲート駆動回路１２０、データ駆動回路１３０などに各種電圧又は電流を供給するか、供給する各種電圧又は電流を制御する電源管理集積回路（図示せず）をさらに含むことができる。

【0041】

タッチディスプレイ装置１００におけるタッチセンシングのための構成を説明すると、タッチ駆動回路２００は、ディスプレイパネル１１０に配置された複数のタッチ電極ＴＥを駆動することができる。タッチ駆動回路２００は、タッチラインＴＬを介して、タッチ駆動信号をタッチ電極ＴＥに供給し、タッチ電極ＴＥからタッチセンシング信号を受信することができる。

【0042】

タッチ電極ＴＥは、ディスプレイパネル１１０の外部に位置してもよく、ディスプレイパネル１１０の内部に位置してもよい。

【0043】

タッチ電極ＴＥが、ディスプレイパネル１１０の内部に位置する場合、タッチ電極ＴＥは、ディスプレイ駆動のための電極とは別に配置された電極であってもよい。あるいは、タッチ電極ＴＥは、ディスプレイ駆動のための電極のうち１つであってもよい。一例では、タッチ電極ＴＥは、イメージを表示するために使用されるピクセル電極の１つ又は共通電極の一部を含むことができる。

【0044】

一例として、タッチ電極ＴＥは、ディスプレイ駆動のための共通電極（又はカソード電極）が分割されて配置された電極であってもよい。この場合、タッチ電極ＴＥは、タッチセンシングのための電極と、ディスプレイ駆動のための電極との機能を実行することができる。

【0045】

一例として、タッチ電極ＴＥは、時間的に分割された期間（例えば、ディスプレイ駆動期間とタッチセンシング期間）に、タッチ電極ＴＥと共通電極として駆動することができる。

【0046】

このような場合、タッチセンシングが行われる期間に、タッチ駆動信号をタッチ電極ＴＥに供給することができる。タッチセンシングが行われる期間と区別される期間に、ディスプレイ駆動用の電圧が、タッチ電極ＴＥに供給され、ディスプレイ駆動を行うことができる。

【0047】

又は、タッチ電極ＴＥは、タッチ電極ＴＥの機能と共通電極の機能を同時に行うことができる。この場合、ディスプレイ駆動期間に、タッチ電極ＴＥにタッチ駆動信号が印加されるため、ディスプレイ駆動用の信号（例えば、データ電圧、スキャン信号など）を、タッチ駆動信号に基づいて、変調された形態で供給することができる。一例として、タッチ駆動信号は、データ電圧信号又はスキャン信号のトップで変調されてもよい。

【0048】

タッチ駆動回路２００は、前述のように、ディスプレイ駆動期間又はディスプレイ駆動期間と時間的に分割された期間に、タッチ電極ＴＥにタッチ駆動信号を供給して、タッチセンシングを行うことができる。

【0049】

タッチ駆動回路２００は、タッチセンシング信号を、デジタル形態のタッチセンシングデータに変換した後、タッチコントローラに伝送することができる。タッチコントローラは、タッチセンシングデータに基づいて、タッチの有無とタッチ座標とを検出することができる。

【0050】

タッチ駆動回路２００は、タッチセンシング信号の大きさが小さいことがあるので、タッチセンシング信号をタッチセンシングデータに変換する前に、タッチセンシング信号を複数回積分して出力することができる。

【0051】

図２は、本開示の実施形態によるタッチディスプレイ装置１００に含まれるタッチ駆動回路２００の構成の例を示す図である。

【0052】

図２を参照すると、タッチ駆動回路２００は、第１の電荷量調整器２１０、電流調整器２２０及び変換積分器２３０を含むことができる。

【0053】

第１の電荷量調整器２１０は、ディスプレイパネル１１０に配置されたタッチ電極ＴＥと、タッチラインＴＬを介して電気的に接続され得る。第１の電荷量調整器２１０は、タッチラインＴＬを介して受信される入力電流の電荷量を調整することができる。

【0054】

例えば、第１の電荷量調整器２１０は、キャパシタンスに基づいて、入力電流の電荷量を調整することができる。

【0055】

第１の電荷量調整器２１０は、電荷量調整電圧ＶＣＲを入力されることができ、少なくとも１つのスイッチ、キャパシタなどを含むことができる。第１の電荷量調整器２１０は、電荷量調整電圧ＶＣＲのレベルとスイッチの動作に応じて、タッチラインＴＬを介して受信される入力電流の電荷量を調整して、入力電流からノイズを除去するか、入力電流をセンシングするために適正なレベルに調整することができる。

【0056】

第１の電荷量調整器２１０によって電荷量が調整された入力電流は、電流調整器２２０に入力され得る。

【0057】

電流調整器２２０は、タッチラインＴＬを介して受信される入力電流と、タッチ駆動信号ＴＤＳとを受信されることができる。電流調整器２２０は、タッチラインＴＬを介して受信される入力電流の大きさを調整して、第１の電流を出力することができ、第１の電流は、センシング電流として変換積分器２３０に入力することができる。このような第１の電流を補正電流と呼ぶこともできる。

【0058】

変換積分器２３０は、電流調整器２２０によって大きさが調整されたセンシング電流を入力されることができる。

【0059】

変換積分器２３０は、センシング電流を電圧に変換して積分することができる。変換積分器２３０は、センシング電流が電圧に変換され、積分されたセンシング電圧Ｖｓｅｎを、アナログデジタルコンバータに出力することができる。アナログデジタルコンバータによって変換されたデジタル形式のタッチセンシングデータを、タッチコントローラに送信することができる。

【0060】

変換積分器２３０は、一例として、複数の積分スイッチＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＮ１、ＳＮ２、ＳＮ３、ＳＮ４、積分リセットスイッチＳＲＩと、少なくとも１つの積分キャパシタＣＰ、ＣＮとを含むことができ、アンプを含み得る。変換積分器２３０の構造の例と駆動方式については、図５～図７を参照して具体的に後述する。

【0061】

本開示の実施形態によるタッチ駆動回路２００は、タッチラインＴＬを介して受信される入力電流の大きさを、電流調整器２２０により調整した後、変換積分器２３０を用いて積分することにより、電流ベースの積分によって、センシング電圧Ｖｓｅｎを提供することができる。

【0062】

タッチ駆動回路２００に含まれる電流調整器２２０の構造は、様々に実施することができる。

【0063】

図３及び図４は、本開示の実施形態によるタッチ駆動回路２００に含まれる電流調整器２２０の構造の一例を示す図である。

【0064】

図３を参照すると、タッチ駆動回路２００に含まれる電流調整器２２０と変換積分器２３０の構造の一例を示す。

【0065】

電流調整器２２０は、一例として、オペアンプ（operational amplifier）２２１、電流スケーラ２２２、及び電力ドメインシフタ２２３を含むことができる。

【0066】

オペアンプ２２１は、一例として、複数のトランジスタと、少なくとも１つのキャパシタとを含むことができる。

【0067】

オペアンプ２２１は、タッチラインＴＬを介して受信される入力電流が入力されるＩＭ端子と電気的に接続されてもよい。オペアンプ２２１は、タッチ駆動信号ＴＤＳが入力されるＩＰ端子と電気的に接続されてもよい。

【0068】

オペアンプ２２１は、高電位電圧ＶＤＤＨと、低電位電圧ＶＳＳＨとを供給され得る。オペアンプ２２１に含まれる回路素子は、一例として、高電圧領域ＨＶで動作する回路素子であってもよく、オペアンプ２２１に供給される高電位電圧ＶＤＤＨは、高電圧領域ＨＶの電圧であってもよい。

【0069】

オペアンプ２２１は、高電位電圧ＶＤＤＨと、低電位電圧ＶＳＳＨとを供給され、複数のトランジスタによって電流の供給と放出を制御することができる。

【0070】

オペアンプ２２１は、電流の供給（Sourcing）を制御する複数のトランジスタＰＭ１、ＰＭ２、…、ＰＭ１０と、電流の放出（Sinking）を制御する複数のトランジスタＮＭ１、ＮＭ２、…、ＮＭ１０とを含むことができる。複数のトランジスタＰＭ１、…、ＰＭ１０、ＮＭ１、…、ＮＭ１０の一部ＰＭ１、ＰＭ４～ＰＭ９、ＮＭ１、ＮＭ４～ＮＭ９のゲート端子に、固定された電圧ＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰＸ、ＢＮ１、ＢＮ２ 、ＢＮ３、ＢＮＸのうち１つが印加され、一定電流の供給及び放出を制御することができる。ＩＭ端子に入力される入力電流を、トランジスタＰＭ２、ＮＭ２のゲート端子に印加することができる。ＩＰ端子に入力されるタッチ駆動信号ＴＤＳを、トランジスタＰＭ３、ＮＭ３のゲート端子に印加することができる。

【0071】

電流スケーラ２２２は、オペアンプ２２１を流れる電流の大きさを調整することができる。

【0072】

電流スケーラ２２２は、一例として、２つのトランジスタＰＭ１１、ＮＭ１１を含むことができる。電流スケーラ２２２に含まれるトランジスタＰＭ１１のゲート端子は、オペアンプ２２１に含まれるトランジスタＰＭ１０のゲート端子と同じ電圧ＰＵＰによって制御することができる。電流スケーラ２２２に含まれるトランジスタＮＭ１１のゲート端子は、オペアンプ２２１に含まれるトランジスタＮＭ１０のゲート端子と同じ電圧ＰＤＮによって制御することができる。

【0073】

トランジスタＰＭ１０を流れる電流と、トランジスタＰＭ１１を流れる電流との比は、Ｍ：Ｎであってもよい。トランジスタＮＭ１０を流れる電流と、トランジスタＮＭ１１を流れる電流との比は、Ｍ：Ｎであってもよい。Ｎは、Ｍより小さくてもよく、Ｍ：Ｎは、各トランジスタのチャネルの比を意味することができる。チャネルの比は、一例として、トランジスタＰＭ１０、ＮＭ１０のチャネルの幅と、トランジスタＰＭ１１、ＮＭ１１のチャネルの幅との比を意味することができる。或いは、チャネルの比は、トランジスタＰＭ１０、ＮＭ１０のチャネルの幅／長さと、トランジスタＰＭ１１、ＮＭ１１のチャネルの幅／長さとの比を意味することができる。チャネルの比は、ゲート端子に印加される同じ電圧に応じて、オペアンプ２２１に含まれるトランジスタＰＭ１０、ＮＭ１０に流れる電流と、電流スケーラ２２２に含まれるトランジスタＰＭ１１、ＮＭ１１に流れる電流との比に影響を与えるチャネルの特性のうち１つの比を意味することもできる。Ｍ：Ｎの比率の制御により、電流スケーラ２２２によって調整される電流の大きさを制御することができる。

【0074】

同じ電圧によって制御されるゲート端子を有するトランジスタＰＭ１０、ＰＭ１１、ＮＭ１０、ＮＭ１１によって、オペアンプ２２１を流れる電流の大きさが調整され、電力ドメインシフタ２２３に提供され得る。

【0075】

電力ドメインシフタ２２３は、電流の供給を制御する複数のトランジスタＰＭ１２、ＰＭ１３、ＰＭ１４、ＰＭ１５と、電流の放出を制御する複数のトランジスタＮＭ１２、ＮＭ１３、ＮＭ１４、ＮＭ１５とを含むことができる。

【0076】

電力ドメインシフタ２２３は、高電位電圧ＶＣＣＡと低電位電圧ＶＳＳＡとを供給され得、高電位電圧ＶＣＣＡは、低電圧領域ＬＶの電圧であり得る。また、電力ドメインシフタ２２３に含まれるトランジスタＰＭ１４、ＰＭ１５、ＮＭ１４、ＮＭ１５は、低電圧領域ＬＶで動作する回路素子であってもよい。

【0077】

電力ドメインシフタ２２３によって、高電圧領域ＨＶの電流を低電圧領域ＬＶの電流に変換して、変換積分器２３０に供給することができる。

【0078】

低電圧領域ＬＶの回路素子からなる変換積分器２３０が、高電圧領域ＨＶの電流を供給され、正常に動作しないことを防止することができる。言い換えれば、変換積分器２３０は、変換積分器２３０の良好な動作を維持するために、低電圧領域ＬＶの電流を供給されることができ、それによって、高電圧領域ＨＶの電流によって引き起こされ得る不良又は異常状態を防止又は回避することができる。一例では、高電圧領域ＨＶの電流は、変換積分器２３０の寿命を短くするか、又は変換積分器２３０が早期に故障する要因を引き起こす可能性がある。

【0079】

このように、オペアンプ２２１、電流スケーラ２２２、及び電力ドメインシフタ２２３からなる電流調整器２２０によって、入力電流の大きさが調整された低電圧領域ＬＶの電流が、変換積分器２３０に供給され得る。変換積分器２３０に低電圧電流を供給することにより、消費電力を低減することができるだけでなく、正常な動作を保証することができ、寿命を延ばすことができる。

【0080】

電流調整器２２０に含まれる回路構造は、多様に具現することができ、一例として、図４に示す例のように、オペアンプ２２１の代わりに、電流コンベア２２１′を設けることができる。

【0081】

電流コンベア２２１′によって、タッチラインＴＬを介して受信された入力電流を提供することができ、電流スケーラ２２２に含まれるトランジスタＰＭ１１、ＮＭ１１のそれぞれは、電流コンベア２２１′に含まれるトランジスタＰＭ９、ＮＭ９とＭ：Ｎの電流量比を有するように配置することができる。

【0082】

電流コンベア２２１′と電流スケーラ２２２によって、サイズが調節された電流は、電力ドメインシフタ２２３を介して、変換積分器２３０に供給することができる。

【0083】

前述の例示に加えて、電流スケーラ２２２にタッチラインＴＬを介して受信された入力電流を伝達する回路構造は、多様に実施することができる。

【0084】

変換積分器２３０は、電流スケーラ２２２と電力ドメインシフタ２２３とを介して伝達されたセンシング電流を積分し、センシング電圧Ｖｓｅｎを出力することができる。

【0085】

図５は、本開示の実施形態によるタッチ駆動回路２００に含まれる変換積分器２３０の構造の一例を示す図である。図６及び図７は、図５に示す変換積分器２３０の駆動方式の一例を示す図である。図８は、図５に示す変換積分器２３０の駆動タイミングの一例を示す図である。

【0086】

図５を参照すると、変換積分器２３０は、第１の積分ブロック２３１、第２の積分ブロック２３２、及びゲインバッファ２３３を含むことができる。

【0087】

第１の積分ブロック２３１は、第１レベル（例えば、ハイレベル）と、第２レベル（例えば、ローレベル）とを有するタッチ駆動信号ＴＤＳに応じたセンシング電流Ｉｉｎを、第１レベルの区間で積分するブロックであり得る。センシング電流Ｉｉｎは、電流調整器２２０によって、大きさが調整されて出力された第１の電流であってもよい。

【0088】

第２の積分ブロック２３２は、タッチ駆動信号ＴＤＳの第２レベルの区間で、センシング電流Ｉｉｎを積分するブロックであり得る。ゲインバッファ２３３は、第１の積分ブロック２３１と、第２の積分ブロック２３２とによる積分に応じたセンシング電圧Ｖｓｅｎを出力することができる。

【0089】

第１の積分ブロック２３１は、一例として、第１の正極性積分スイッチＳＰ１、第２の正極性積分スイッチＳＰ２、第３の正極性積分スイッチＳＰ３、第４の正極性積分スイッチＳＰ４、及び正極性積分キャパシタＣＰを含むことができる。 第２の積分ブロック２３２は、一例として、第１の負極性積分スイッチＳＮ１、第２の負極性積分スイッチＳＮ２、第３の負極性積分スイッチＳＮ３、第４の負極性積分スイッチＳＮ４及び負極性積分キャパシタＣＮを含むことができる。

【0090】

第１の積分ブロック２３１において、第１の正極性積分スイッチＳＰ１は、センシング電流Ｉｉｎの入力端と電気的に接続され得る。第１の正極性積分スイッチＳＰ１は、第３の正極性積分スイッチＳＰ３、第４の正極性積分スイッチＳＰ４、及び正極性積分キャパシタＣＰとの間のノードと電気的に接続され得る。

【0091】

第２の正極性積分スイッチＳＰ２は、積分基準電圧ＲＥＦＩの入力端と、正極性積分キャパシタＣＰとの間に電気的に接続することができる。

【0092】

第２の積分ブロック２３２において、第１の負極性積分スイッチＳＮ１は、センシング電流Ｉｉｎの入力端と電気的に接続されてもよい。第１の負極性積分スイッチＳＮ１は、第２の負極性積分スイッチＳＮ２と、負極性積分キャパシタＣＮとの間のノードと電気的に接続することができる。

【0093】

第２の負極性積分スイッチＳＮ２は、積分基準電圧ＲＥＦＩの入力端と電気的に接続することができる。第３の負極性積分スイッチＳＮ３と、第４の負極性積分スイッチＳＮ４とは、負極性積分キャパシタＣＮとゲインバッファ２３３との間に電気的に接続され得る。

【0094】

積分基準電圧ＲＥＦＩの入力端と、ゲインバッファ２３３との間に、積分リセットスイッチＳＲＩを電気的に接続することができる。積分リセットスイッチＳＲＩは、第２の正極性積分スイッチＳＰ２と、第２の負極性積分スイッチＳＮ２との間のノードと電気的に接続することができる。

【0095】

第１の積分ブロック２３１及び第２の積分ブロック２３２はそれぞれ、タッチ駆動信号ＴＤＳの第１レベルである区間及び第２レベルである区間でセンシング電流Ｉｉｎを積分することができる。

【0096】

図６は、第１の積分ブロック２３１が、センシング電流Ｉｉｎを電圧に変換して積分する方法の例を示す。図６は、前の積分過程で、第２の積分ブロック２３２の負極性積分キャパシタＣＮに、電荷量Ｘが蓄積された場合を例示的に示す。

【0097】

図６及び図８を参照すると、タッチ駆動信号ＴＤＳのレベルが、第１レベル（例えば、ハイレベル）である区間は、第１のセンシング期間ＳｅｎＰ１と、第２のプリセット期間ＰｒｅＰ２とを含むことができる。

【0098】

第１のセンシング期間ＳｅｎＰ１に、第１の積分ブロック２３１の第１の正極性積分スイッチＳＰ１と、第２の正極性積分スイッチＳＰ２とが、ターンオンされてもよい。第３の正極性積分スイッチＳＰ３と、第４の正極性積分スイッチＳＰ４とは、ターンオフされてもよい。

【0099】

第１のセンシング期間ＳｅｎＰ１に、第２の積分ブロック２３２の第２の負極性積分スイッチＳＮ２と、第４の負極性積分スイッチＳＮ４とは、ターンオンされ、第１の負極性積分スイッチＳＮ１と、第３の負極性積分スイッチＳＮ３とは、ターンオフされ得る。

【0100】

タッチ駆動信号ＴＤＳが第１レベルである区間では、第１の正極性積分スイッチＳＰ１がターンオンされるので、センシング電流Ｉｉｎにより、正極性積分キャパシタＣＰに電荷が蓄積され得る。正極性積分キャパシタＣＰには、Ｙに対応する電荷が蓄積され得る。

【0101】

第２の正極性積分スイッチＳＰ２がターンオンされた状態であるため、正極性積分キャパシタＣＰの一端の電圧は、積分基準電圧ＲＥＦＩとなり、正極性積分キャパシタＣＰの他端の電圧は、積分基準電圧（ＲＥＦＩ）＋Ｘ＋Ｙとなり得る。正極性積分キャパシタＣＰに蓄積された電荷量は、Ｘ＋Ｙとなり得る。

【0102】

第２のプリセット期間ＰｒｅＰ２に、第１の正極性積分スイッチＳＰ１がターンオフされ、第４の正極性積分スイッチＳＰ４がターンオンされ得る。また、第２の積分ブロック２３２の第３の負極性積分スイッチＳＮ３は、ターンオンされ得る。正極性積分キャパシタＣＰの電圧である積分基準電圧（ＲＥＦＩ）＋Ｘ＋Ｙが、第４の正極性積分スイッチＳＰ４、ゲインバッファ２３３の（＋）入力端、（－）入力端及び第３の負極性積分スイッチＳＮ３を介して、負極性積分キャパシタＣＮの一端の電圧となり得る。負極性積分キャパシタＣＮには、Ｘ＋Ｙに対応する電荷量が蓄積され得る。

【0103】

タッチ駆動信号ＴＤＳのレベルが、第２レベル（例えば、ローレベル）である区間には、第２の積分ブロック２３２による積分を行うことができる。

【0104】

図７及び図８を参照すると、タッチ駆動信号ＴＤＳのレベルが第２レベルである区間は、第２のセンシング期間ＳｅｎＰ２と、第１のプリセット期間ＰｒｅＰ１とを含むことができる。

【0105】

第２のセンシング期間ＳｅｎＰ２には、第２の積分ブロック２３２の第１の負極性積分スイッチＳＮ１と、第３の負極性積分スイッチＳＮ３がターンオンされてもよい。第２の負極性積分スイッチＳＮ２と、第４の負極性積分スイッチＳＮ４とは、ターンオフされてもよい。

【0106】

第２のセンシング期間ＳｅｎＰ２には、第１の積分ブロック２３１の第２の正極性積分スイッチＳＰ２と、第４の正極性積分スイッチＳＰ４とは、ターンオンされてもよく、第１の正極性積分スイッチＳＰ１と、第３の正極性積分スイッチＳＰ３とは、ターンオフされてもよい。

【0107】

第１の負極性積分スイッチＳＮ１がターンオンされ、第２レベルのタッチ駆動信号ＴＤＳが印加された状態であるため、センシング電流Ｉｉｎの入力端を介して、電流が放出され得る。電荷量Ｚに相当する電流が放出される場合、第２の負極性積分スイッチＳＮ２は、ターンオフされた状態であるので、負極性積分キャパシタＣＮと、第１の負極性積分スイッチＳＮ１との間のノードの電圧は、積分基準電圧（ＲＥＦＩ）－Ｚとなり得る。

【0108】

負極性積分キャパシタＣＮと、第３の負極性積分スイッチＳＮ３との間のノードの電圧は、第１の積分ブロック２３１の積分により、積分基準電圧（ＲＥＦＩ）＋Ｘ＋Ｙの状態であるため、負極性積分キャパシタＣＮに蓄積された電荷量は、両端の電圧の差であるＸ＋Ｙ＋Ｚとなり得る。

【0109】

第１の積分ブロック２３１による積分動作と、第２の積分ブロック２３２による積分動作とは、タッチ駆動信号ＴＤＳのレベルが、第１レベルと第２レベルに変化する複数の区間で実行され得、積分動作が行われる区間の数は、積分リセットスイッチＳＲＩの動作タイミングによって制御することができる。一例では、タッチ駆動信号ＴＤＳがハイレベルとローレベルとの間を行き来する間（例えば、図８を参照）、２つの積分ブロックによって積分を実行することができる。

【0110】

例えば、図８に示す例のように、タッチ駆動信号ＴＤＳが４回の第１レベルの区間と、４回の第２レベルの区間の間に積分が行われ、積分リセット期間ＲｓｔＰに、積分リセットスイッチＳＲＩがターンオンになり、第１の積分ブロック２３１と第２の積分ブロック２３２をリセットすることができる。一例では、変換積分器２３０は、積分リセット期間ＲｓｔＰに対応する信号が受信される前まで４期間の間、積分を実行し続けることができるが、本開示の実施形態は、これに限定されず、積分時間は、異なる設定に応じて様々に変更できる。

【0111】

このように、第１の積分ブロック２３１及び第２の積分ブロック２３２のそれぞれが、タッチ駆動信号ＴＤＳの第１レベルである区間と、第２レベルである区間とに、センシング電流Ｉｉｎに応じた電圧を積分する動作を行い、ゲインバッファ２３３によって、センシング電圧Ｖｓｅｎを出力することができる。

【0112】

また、本開示の実施形態によるタッチ駆動回路２００は、タッチ駆動回路２００に含まれる回路素子に応じて、一部の構成を含まなくてもよく、追加の構成をさらに含んでもよい。

【0113】

図９は、本開示の実施形態によるタッチ駆動回路２００の構造の他の例を示す図である。図１０は、図９に示すタッチ駆動回路２００に含まれる変換積分器２３０の駆動タイミングの一例を示す図である。

【0114】

図９を参照すると、タッチ駆動回路２００に含まれる電流調整器２２０と、変換積分器２３０との構造の一例を示す。

【0115】

電流調整器２２０は、オペアンプ２２１と電流スケーラ２２２とを含むことができる。電流調整器２２０の回路構造は、図３を介して前述した構造と同じであり得る。

【0116】

変換積分器２３０は、複数の積分スイッチＳＰ１、…、ＳＰ４、ＳＮ１、…、ＳＮ４と、少なくとも１つの積分キャパシタＣＰ、ＣＮとを含むことができる。 変換積分器２３０の回路構造は、図５を介して前述した構造と同じであり得る。

【0117】

変換積分器２３０の第１の積分ブロック２３１と、第２の積分ブロック２３２とに含まれる複数の積分スイッチＳＰ１、…、ＳＰ４、ＳＮ１、…、ＳＮ４は、高電圧領域ＨＶで動作する素子からなり得る。

【0118】

変換積分器２３０に含まれるスイッチが、高電圧領域ＨＶで動作する素子からなるため、電流調整器２２０の電流スケーラ２２２と、変換積分器２３０との間に、電力ドメインシフタ２２３が配置されなくてもよい（例えば、電力ドメインシフタ２２３は、省略されてもよい）。

【0119】

変換積分器２３０の第１の積分ブロック２３１と、第２の積分ブロック２３２とに含まれるスイッチは、高電圧領域ＨＶで動作するスイッチから構成され、ゲインバッファ２３３に含まれる素子は、低電圧領域ＬＶで動作するスイッチから構成され得る。

【0120】

従って、高電圧領域ＨＶの電流が、ゲインバッファ２３３の低電圧領域ＬＶで動作する素子に影響を与えないように、一部の積分スイッチの動作タイミングを調整することができる。

【0121】

図１０を参照すると、第１の正極性積分スイッチＳＰ１を除いた残りの積分スイッチの動作タイミングは、図８を介して前述した動作タイミングと同じであってもよい。

【0122】

第１の正極性積分スイッチＳＰ１は、第１のセンシング期間ＳｅｎＰ１にターンオン状態となり、第１のプリセット期間ＰｒｅＰ１にターンオフ状態となり得る。第１の正極性積分スイッチＳＰ１がターンオンされた期間は、第３の正極性積分スイッチＳＰ３がターンオンされた期間と重ならないことがある。したがって、第１の正極性積分スイッチＳＰ１がターンオンされた期間の長さは、第１の負極性積分スイッチＳＮ１がターンオンされた期間の長さより短くてもよい。

【0123】

第１の正極性積分スイッチＳＰ１がターンオンされた期間が、第３の正極性積分スイッチＳＰ３がターンオンされた期間と重ならないようにして、第１の正極性積分スイッチＳＰ１と、第３の正極性積分スイッチＳＰ３とは、同時にターンオンにならない可能性がある。第１の正極性積分スイッチＳＰ１と、第３の正極性積分スイッチＳＰ３とが、同時にターンオンされることにより、高電圧領域ＨＶの電流が、低電圧領域ＬＶの素子からなるゲインバッファ２３３に影響を与えるのを防ぐことができる。一例では、この場合、ゲインバッファ２３３の低電圧素子は、電流スケーラ２２２又はオペアンプ２２１で発生する高電圧動作から分離又は保護されてもよい。

【0124】

また、電流ベースのスケーリング及び積分を介して、センシング電圧Ｖｓｅｎを提供する回路構造において、電流に基づいて電荷量を調整する構成をさらに含み得る。

【0125】

図１１は、本開示の実施形態によるタッチディスプレイ装置１００に含まれるタッチ駆動回路２００の構成の別の例を示す図である。図１２は、図１１に示すタッチ駆動回路２００の駆動タイミングの一例を示す図である。

【0126】

図１１を参照すると、タッチ駆動回路２００は、第１の電荷量調整器２１０、電流調整器２２０、第２の電荷量調整器２４０、及び変換積分器２３０を含むことができる。

【0127】

第１の電荷量調整器２１０は、電流調整器２２０の入力端に接続され、タッチラインＴＬを介して受信される入力電流の電荷量を、キャパシタンスに基づいて調整してもよい。

【0128】

第２の電荷量調整器２４０は、電流調整器２２０と変換積分器２３０との間に電気的に接続することができる。第２の電荷量調整器２４０は、電流ベースで電流調整器２２０により出力される第１の電流の電荷量を調整して、第２の電流を出力することができる。第２の電荷量調整器２４０により出力された第２の電流は、センシング電流Ｉｉｎとして変換積分器２３０に入力され得る。

【0129】

第２の電荷量調整器２４０は、多様に実施することができ、一例として、電流供給部、電流除去部、第１の電荷量調整スイッチＣＲＳＷＰ及び第２の電荷量調整スイッチＣＲＳＷＮを含むことができる。

【0130】

電流供給部は、一例として、一定の電圧ＢＰがゲート端子に印加されるトランジスタＣＲＰから構成され、第１の電荷量調整スイッチＣＲＳＷＰの一端に、一定の電流を供給することができる。第１の電荷量調整スイッチＣＲＳＷＰの動作に応じて、第２の電荷量調整器２４０を介して出力される第２の電流の量を増加させることができる。

【0131】

電流除去部は、一例として、一定の電圧ＢＮがゲート端子に印加されるトランジスタＣＲＮから構成され、第２の電荷量調整スイッチＣＲＳＷＮの一端から、一定の電流が放出されるようにすることができる。第２の電荷量調整スイッチＣＲＳＷＮの動作によって、第２の電荷量調整器２４０を介して出力される第２の電流の量を減少させることができる。

【0132】

第１の電荷量調整スイッチＣＲＳＷＰの動作タイミングと、第２の電荷量調整スイッチＣＲＳＷＮの動作タイミングは、第２の電荷量調整器２４０によって調整しようとする電流量に応じて様々に設定することができる。

【0133】

例えば、第１の電荷量調整スイッチＣＲＳＷＰは、第２のセンシング期間ＳｅｎＰ２にターンオンされ、残りの期間にターンオフされ得る。第２の電荷量調整スイッチＣＲＳＷＮは、第１のセンシング期間ＳｅｎＰ１にターンオンされ、残りの期間にターンオフされ得る。

【0134】

第１の電荷量調整スイッチＣＲＳＷＮＰ及び第２の電荷量調整スイッチＣＲＳＷＮのそれぞれがターンオンされた期間の長さは、タッチ駆動信号ＴＤＳのパルス幅より小さくてもよい。

【0135】

また、第１の電荷量調整スイッチＣＲＳＷＰと、第２の電荷量調整スイッチＣＲＳＷＮとがターンオンされる期間の長さを調整して、第２の電荷量調整器２４０によって調整される電流量を制御することができる。

【0136】

電流調整器２２０から出力される電流量が、十分に減少していない場合、第２の電荷量調整器２４０によって電流量を調整して、変換積分器２３０に入力されるセンシング電流Ｉｉｎの大きさを、適正な大きさに調節することができる。この場合、変換積分器２３０は、変換積分器２３０の動作仕様に一致する適切な振幅を有して入力されるセンシング電流Ｉｉｎを供給されてもよく、これは、変換積分器２３０の寿命を延ばし、不要な消費電力を減らすことができる。言い換えれば、変換積分器２３０に入力される電流は、変換積分器２３０が最良の性能及び最適な状態で動作するように、微細に整合及び調整することができる。

【0137】

以上に説明した本開示の実施形態を簡単に説明すれば、以下の通りである。

【0138】

本開示の実施形態によるタッチディスプレイ装置は、ディスプレイパネルに配置された複数のタッチ電極、及び複数のタッチ電極を駆動し、第１レベルの区間と第２レベルの区間とを含むタッチ駆動信号を出力するタッチ駆動回路を含むことができる。

【0139】

タッチ駆動回路は、タッチ駆動信号が第１レベルである区間及び第２レベルである区間の少なくとも一部の区間に、複数のタッチ電極の少なくとも１つから受信される入力電流の大きさを減少させた第１の電流を出力する電流調整器、及び第１の電流又は第１の電流から調整された第２の電流に応じた電圧を、少なくとも１回以上積分して、センシング電圧を出力する変換積分器を含むことができる。

【0140】

変換積分器は、タッチ駆動信号が第１レベルである区間の少なくとも一部の区間に、第１の電流又は第２の電流に応じた電圧を積分する第１の積分ブロック、タッチ駆動信号が第２レベルである区間の少なくとも一部の区間に、第１の電流又は第２の電流に応じた電圧を積分する第２の積分ブロック、及び第１の積分ブロックと第２の積分ブロックとによって積分された電圧に基づいて、センシング電圧を出力するゲインバッファを含むことができる。

【0141】

第１の積分ブロックは、第１の電流又は第２の電流の入力端に電気的に接続された第１の正極性積分スイッチ、及び第１の正極性積分スイッチと、積分基準電圧の入力端との間に、電気的に接続された正極性積分キャパシタを含むことができる。

【0142】

第２の積分ブロックは、負極性積分キャパシタと、第１の電流又は第２の電流の入力端に電気的に接続され、負極性積分キャパシタと積分基準電圧の入力端との間のノードに電気的に接続された第１の負極性積分スイッチとを含むことができる。

【0143】

第１の正極性積分スイッチと、第１の負極性積分スイッチとは、互いに交互にターンオンすることができる。

【0144】

第１の正極性積分スイッチと第１の負極性積分スイッチの少なくとも１つがターンオンされる期間の長さは、タッチ駆動信号のパルス幅と同じであってもよい。

【0145】

タッチ駆動信号が第１レベルである区間は、第１のセンシング期間と、第２のプリセット期間とを含み、第１の正極性積分スイッチがターンオンされた期間は、第１のセンシング期間と重なり、第２のプリセット期間と重ならなくてもよい。

【0146】

タッチ駆動信号が第２レベルである区間は、第２のセンシング期間と第１のプリセット期間とを含み、第１の負極性積分スイッチがターンオンされた期間は、第２のセンシング期間と重なり、第１のプリセット期間と重ならなくてもよい。

【0147】

第１の積分ブロックは、正極性積分キャパシタと、積分基準電圧の入力端との間に電気的に接続された第２の正極性積分スイッチを含み、第２の積分ブロックは、負極性積分キャパシタと、積分基準電圧の入力端との間に電気的に接続された第２の負極性積分スイッチとを含むことができる。

【0148】

第２の正極性積分スイッチがターンオン状態を維持する期間に、第２の負極性積分スイッチがターンオン状態である期間と、ターンオフ状態である期間とを繰り返すことができる。

【0149】

第２の負極性積分スイッチがターンオン状態である期間の長さは、ターンオフ状態である期間の長さより大きくてもよい。

【0150】

変換積分器は、第２の正極性積分スイッチと第２の負極性積分スイッチとの間のノードとゲインバッファとの間に電気的に接続された積分リセットスイッチをさらに含むことができる。

【0151】

第１の積分ブロックと、第２の積分ブロックとに含まれる回路素子は、高電圧用の回路素子であり、ゲインバッファに含まれる回路素子は、低電圧用の回路素子であり得る。この場合、第１の正極性積分スイッチがターンオンされる期間の長さは、第１の負極性積分スイッチがターンオンされる期間の長さより短くてもよい。

【0152】

電流調整器は、変換積分器の入力端に電気的に接続され、第１の電流を高電圧領域の電流から低電圧領域の電流に変換する電力ドメインシフタをさらに含むことができる。

【0153】

タッチ駆動回路は、電流調整器の入力端と電気的に接続され、キャパシタンス調整を介して、入力電流の電荷量を調整する第１の電荷量調整器と、電流調整器と変換積分器との間に電気的に接続され、電流量調整を介して、第１の電流の電荷量を調整して、第２の電流を出力する第２の電荷量調整器をさらに含むことができる。

【0154】

第２の電荷量調整器は、電流供給部、電流除去部、電流調整器と変換積分器との間のノードと、電流供給部との間に電気的に接続された第１の電荷量調整スイッチ、及び電流調整器と変換積分器との間のノードと電流除去部との間に、電気的に接続された第２の電荷量調整スイッチを含むことができる。

【0155】

第１の電荷量調整スイッチ及び第２の電荷量調整スイッチのそれぞれが、１回ターンオンされる期間の長さは、タッチ駆動信号のパルス幅より短くてもよい。

【0156】

第１の電荷量調整スイッチ又は第２の電荷量調整スイッチがターンオンされる期間は、タッチ駆動信号が、第１レベルである区間及び第２レベルである区間のいずれかと重なり、他の１つとは重ならなくてもよい。

【0157】

本開示の実施形態によるタッチ駆動回路は、第１レベルの区間と第２レベルの区間とを含むタッチ駆動信号が印加されたタッチ電極から受信された入力電流の大きさを減少させた補正電流を出力する電流調整器、及びタッチ駆動信号が、第１レベルである区間及び第２レベルである区間のそれぞれにおいて、補正電流に応じた電圧を積分して、センシング電圧を出力する変換積分器を含むことができる。

【0158】

本開示の実施形態による変換積分器は、センシング電流の入力端に電気的に接続された第１の正極性積分スイッチ及び第１の正極性積分スイッチと積分基準電圧の入力端との間に電気的に接続された正極性積分キャパシタを含み、タッチ駆動信号が、第１レベルである区間に入力されるセンシング電流に応じた電圧を積分する第１の積分ブロック、負極性積分キャパシタ及び負極性積分キャパシタと積分基準電圧の入力端との間のノードとセンシング電流の入力端との間に電気的に接続された第１の負極性積分スイッチを含み、タッチ駆動信号が第２レベルである区間に入力されるセンシング電流に応じた電圧を積分する第２の積分ブロック、及び第１の積分ブロック及び第２の積分ブロックによって積分された電圧に基づいたセンシング電圧を出力するゲインバッファを含むことができる。

【0159】

以上の説明は、本開示の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本開示の本質的な特性から逸脱しない範囲で、様々な修正及び変形が可能であるだろう。また、本開示に示されている実施形態は、本開示の技術思想を限定するものではなく、説明するためのものであるため、これらの実施形態によって本開示の技術思想の範囲が限定されるものではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】