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KR20110122707A - 디스플레이 데이터 라인용 이중 구성 - Google Patents

디스플레이 데이터 라인용 이중 구성 Download PDF

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KR20110122707A
KR20110122707A KR1020117020375A KR20117020375A KR20110122707A KR 20110122707 A KR20110122707 A KR 20110122707A KR 1020117020375 A KR1020117020375 A KR 1020117020375A KR 20117020375 A KR20117020375 A KR 20117020375A KR 20110122707 A KR20110122707 A KR 20110122707A
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스티븐 포터 호텔링
마르두케 유세프포르
시흐 창 창
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애플 인크.
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Abstract

디스플레이 모드와 터치 모드 사이에서 구성될 수 있는 데이터 라인을 갖는 디스플레이가 개시된다. 이 디스플레이는 터치 모드 동안에 디스플레이 상의 터치 또는 준터치를 감지하기 위한 감지 영역을 가질 수 있다. 이들 동일한 감지 영역은 디스플레이 모드 동안에 디스플레이 상에 그래픽이나 데이터를 디스플레이할 수 있다. 디스플레이 모드 동안에, 감지 영역의 데이터 라인들은, 디스플레이 회로로부터 디스플레이를 위한 데이터 신호를 수신하기 위하여 디스플레이 회로에 결합하도록 구성될 수 있다. 터치 모드 동안에, 감지 영역의 데이터 라인들은 감지 영역의 대응하는 감지 라인에 결합하도록 구성될 수 있으며, 감지 영역의 대응하는 감지 라인은, 터치 회로에 결합하고, 터치 또는 준터치를 감지하기 위한 터치 회로에 터치 신호를 전송한다. 대안으로서, 터치 모드 동안에, 감지 영역의 데이터 라인들은 잔여 데이터 신호를 폐기를 위해 접지에 전송하기 위하여 접지에 결합하도록 구성될 수 있다.

Description

디스플레이 데이터 라인용 이중 구성{DUAL CONFIGURATION FOR DISPLAY DATA LINES}
본 발명은 디스플레이 모드 및 터치 모드 양자 모두를 위한 픽셀들을 갖는 디스플레이에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 디스플레이 모드 및 터치 모드 양자 모두를 위해 구성할 수 있는 데이터 라인을 구비한 픽셀들을 갖는 디스플레이에 관한 것이다.
버턴 또는 키, 마우스, 트랙볼, 터치 센서 패널, 조이스틱, 터치 패드, 터치 스크린 등과 같은, 컴퓨팅 시스템에서의 동작을 수행하기 위한 많은 타입의 입력 장치들이 이용가능하다. 특히, 터치 스크린은 가격 하락뿐만 아니라 용이성 및 다용성으로 인해 갈수록 인기가 높아지고 있다. 터치 스크린은, 터치 감응면을 갖는 클리어 패널(clear panel)일 수 있는 터치 센서 패널과, 터치 감응면이 디스플레이 장치의 가시 영역을 실질적으로 피복할 수 있도록 패널의 뒤쪽에 위치할 수 있는 액정 디스플레이(LCD)와 같은 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 터치 스크린은 일반적으로, 가상 버턴, 키, 바, 디스플레이, 및 디스플레이 장치에 의해 표시되는 기타의 요소들을 포함하는 사용자 인터페이스(UI)에 의해 명령된 위치에서 하나 이상의 손가락, 스타일러스 또는 기타의 물체를 이용하여 터치 센서 패널을 터치하거나 준터치(near touch)함으로써 사용자가 다양한 기능을 수행하는 것을 허용할 수 있다. 일반적으로, 터치 스크린은, 터치 이벤트와, 터치 센서 패널 상에서의 그 터치 이벤트의 위치를 인식할 수 있으며, 그 다음, 컴퓨팅 시스템은 터치 이벤트시에 나타나는 디스플레이에 따라 터치 이벤트를 해석할 수 있고, 그 후, 터치 이벤트에 기초하여 하나 이상의 동작을 수행할 수 있다.
전형적인 터치 스크린은 디스플레이 장치 위에 놓인 터치 센서 패널을 갖기 때문에, 터치 스크린은 더 무겁고, 더 두꺼우며, 더 어두울 수 있다. 디스플레이 기능 및 터치 기능 모두를 제공하기 위해 터치 센서 패널이 디스플레이 장치에 통합되어 있는 더 가볍고, 더 얇으며, 더 밝은 터치 스크린이 개발되었다. 이와 같은 터치 스크린이, "Touch Screen Liquid Crystal Display"라는 명칭의 미국 특허 제 11/760,080호와, "Display with Dual-Function Capacitive Elements"라는 명칭의 미국 특허 12/240,964호에 기술되어 있다.
그러나, 터치 스크린의 이중 기능 때문에, 예를 들어, 디스플레이 회로로부터의 기생 커패시턴스와 같은 간섭으로 인해, 터치 기능을 실행할 때 스크린 상에서 터치를 효과적으로 검출하는 것이 어려울 수 있다. 이와 같은 난점을 극복할 수 있는 더 강건한 터치 신호를 제공하기 위해 더 비싸고 더 많은 비용과 전력이 필요할 수 있다.
본 발명은, 디스플레이의 감지 영역(sense region)의 데이터 라인들이 각 모드에서 상이하게 구성될 수 있는, 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 디스플레이에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 디스플레이 모드 동안에, 디스플레이의 픽셀들 내의 하나 이상의 데이터 라인이, 데이터 라인을 따라 전송된 데이터 신호(들)에 기초하여 그래픽이나 데이터를 표시하기 위한 디스플레이 회로에 결합하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 터치 모드 동안에, 디스플레이의 감지 영역의 픽셀들 내의 하나 이상의 데이터 라인이, 감지 라인으로부터 전송된 터치 신호(들)에 기초하여 접촉 또는 준접촉을 감지하기 위한 터치 회로에 결합된 픽셀 내의 감지 라인에 결합하도록 구성될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 터치 모드 동안에, 디스플레이의 감지 영역의 픽셀들 내의 하나 이상의 데이터 라인이, 접지에 결합하도록 구성될 수 있다.
터치 모드 동안 데이터 라인들의 구성은, 터치 모드 동안 데이터 라인들과 연관된 기생 커패시턴스를 유익하게도 감소시켜, 디스플레이의 효율성을 개선하고 비용과 전력 요건을 절감할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예에 따라 픽셀들의 하나 이상의 데이터 라인이 모드(mode)에 따라 구성될 수 있는 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD의 예시적인 픽셀들의 부분 회로도를 도시한다.
도 2는, 다양한 실시예에 따라 LCD의 픽셀 그룹에 의해 터치 영역이 형성될 수 있는 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 예시적인 LCD를 도시한다.
도 3은, 다양한 실시예에 따라 픽셀의 하나 이상의 데이터 라인이 터치 모드 동안에 픽셀의 감지 라인과 결합하도록 구성될 수 있는 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD의 예시적인 픽셀의 부분 회로도를 도시한다.
도 4는, 다양한 실시예에 따라 픽셀의 하나 이상의 데이터 라인이 터치 모드 동안에 픽셀의 감지 라인과 결합하도록 구성될 수 있는 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD의 예시적인 픽셀의 또 다른 부분 회로도를 도시한다.
도 5는, 다양한 실시예에 따라 픽셀의 하나 이상의 데이터 라인이 터치 모드 동안에 픽셀의 감지 라인과 결합하도록 구성될 수 있는 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD의 예시적인 픽셀의 또 다른 부분 회로도를 도시한다.
도 6은, 다양한 실시예에 따라 픽셀의 하나 이상의 데이터 라인이 터치 모드 동안에 접지에 결합하도록 구성될 수 있는 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD의 예시적인 픽셀의 부분 회로도를 도시한다.
도 7은, 다양한 실시예에 따라 픽셀의 하나 이상의 데이터 라인이 터치 모드 동안에 접지에 결합하도록 구성될 수 있는 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD의 예시적인 픽셀의 또 다른 부분 회로도를 도시한다.
도 8은, 다양한 실시예에 따라 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD의 하나 이상의 데이터 라인을 터치 모드 동안에 LCD의 감지 라인에 결합하도록 구성하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 9는, 다양한 실시예에 따라 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD의 하나 이상의 데이터 라인을 터치 모드 동안에 접지에 결합하도록 구성하기 위한 또 다른 예시적인 방법을 도시한다.
도 10은, 다양한 실시예에 따라 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD를 구비한 예시적인 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
도 11a는, 다양한 실시예에 따라 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD를 구비한 예시적인 모바일 전화를 도시한다.
도 11b는, 다양한 실시예에 따라 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD를 구비한 예시적인 디지털 미디어 재생기를 도시한다.
도 11c는, 다양한 실시예에 따라 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD를 구비한 예시적인 개인용 컴퓨터를 도시한다.
다양한 실시예의 이하의 설명에서, 실시될 수 있는 특정한 실시예들이 예를 통해 도시되어 있는 첨부된 도면에 대해 참조가 이루어진다. 다른 실시예들이 사용될 수 있으며 실시예들의 범위로부터 벗어나지 않고 구조적 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다.
본 발명은, 디스플레이의 감지 영역 내의 데이터 라인들이 각각의 모드에서 상이하게 구성될 수 있는, 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 디스플레이 모드 동안에, LCD의 픽셀들 내의 하나 이상의 데이터 라인들이, 데이터 라인들을 따라 전송된 데이터 신호(들)에 기초하여 그래픽이나 데이터를 디스플레이하기 위한 디스플레이 회로에 결합하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 터치 모드 동안에, LCD의 감지 영역의 픽셀들 내의 하나 이상의 데이터 라인들이, 감지 라인으로부터 전송된 터치 신호(들)에 기초하여 터치를 감지하기 위한 터치 회로에 결합된 픽셀들 내의 감지 라인에 결합하도록 구성될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 터치 모드 동안에, LCD의 감지 영역의 픽셀들 내의 하나 이상의 데이터 라인들이, 접지에 결합하도록 구성될 수 있다.
터치 모드 동안 데이터 라인들의 구성은 터치 모드 동안 데이터 라인들과 연관된 기생 커패시턴스를 유익하게도 감소시켜, LCD의 효율성을 개선하고 비용과 전력 요건을 절감할 수 있다.
용어 "구동 라인", "수평 공통 전압 라인", 및 "xVcom"은 LCD의 수평 도전 라인을 지칭할 수 있다. 항상은 아니지만, 대부분의 경우, 용어 "구동 라인"은, LCD가 터치 모드에 있을 때 구동 영역의 이들 도전 라인들을 언급할 때 사용될 수 있는데, 이것은 이 라인들이 디스플레이의 구동 영역을 구동하기 위한 자극 신호(stimulation signal)를 전송할 수 있기 때문이다.
용어 "감지 라인", "수직 공통 전압 라인", 및 "yVcom"은 LCD의 수직 도전 라인을 지칭할 수 있다. 항상은 아니지만, 대부분의 경우, 용어 "감지 라인"은, LCD가 터치 모드에 있을 때 감지 영역의 이들 도전 라인들을 언급할 때 사용될 수 있는데, 이것은 이 라인들이 디스플레이 상의 터치 또는 준터치를 감지하기 위한 터치 신호를 전송할 수 있기 때문이다.
용어 "서브픽셀"은 LCD의 적, 녹 또는 청색 디스플레이 컴포넌트를 지칭할 수 있는 반면, 용어 "픽셀"은 적, 녹, 및 청색 서브픽셀의 조합을 지칭할 수 있다.
비록 일부 실시예들이 LCD의 관점에서 설명되지만, 실시예들은 이와 같이 제한되는 것은 아니고, 다양한 실시예에 따라 디스플레이 기능 및 터치 기능을 이용하는 임의의 장치에 일반적으로 적용가능하다는 것을 이해하여야 한다.
도 1은, 다양한 실시예에 따라 픽셀들의 하나 이상의 데이터 라인들이 모드에 기초하여 구성될 수 있는 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD의 예시적인 픽셀들의 부분 회로도를 도시한다. 도 1의 예에서, LCD(100)는 다양한 실시예에 따라 LCD 서브픽셀들을 포함할 수 있다. LCD(100)의 서브픽셀들은, LCD 서브픽셀들 및 터치 센서 소자들 양자 모두로서 이중-기능할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 서브픽셀들은 픽셀들의 LCD 회로 부분으로서 동작할 수 있고 터치감지 회로의 소자로서 동작할 수 있는, 용량성 소자, 전극 등과 같은 회로 소자들을 포함할 수 있다. 이런 식으로, LCD(100)는 통합된 터치 감지 기능을 갖는 LCD로서 동작할 수 있다. 도 1은 LCD(100)의 서브픽셀들(101, 102, 103, 및 104)의 상세사항을 도시하고 있다. 주목할 점은, 서브픽셀들 각각은, 하나의 컬러 픽셀을 형성하는 3개의 R, G, 및 B 픽셀들 모두의 조합으로, 적색(R), 녹색(G), 또는 청색(B)을 표시할 수 있다는 것이다.
서브픽셀(102)은, 게이트(155a), 소스(155b), 및 드레인(155c)을 갖는 박막 트랜지스터(TFT, 155)를 포함할 수 있다. 서브픽셀(102)은 또한, 상부 전극(157a) 및 하부 전극(157b)을 갖는 스토리지 커패시터 Cst(157), 서브픽셀 전극(159a) 및 공통 전극(159b)을 갖는 액정 커패시터 Clc(159), 및 컬러 필터 전압 소스 Vcf(161)을 포함할 수 있다. 만일 서브픽셀이 평면-정렬-스위칭(IPS; In-Plane-Switching) 장치라면, Vcf는, 예를 들어, Cst(157)와 병렬로 공통 전압 라인에 접속된 프린지 필드 전극(fringe field electrode)일 수 있다. 만일 서브픽셀이 IPS를 이용하지 않는다면, Vcf(151)는, 예를 들어, 컬러 필터 글래스(color filter glass) 상의 ITO(Indium-Tin-Oxide) 층일 수 있다. 서브픽셀(102)은 또한, 녹색(G) 컬러 데이터를 위한 데이터 라인 Gdata 라인(117)의 부분(117a)과, 게이트 라인(113)의 부분(113b)을 포함할 수 있다. 게이트(155a)는 게이트 라인 부분(113b)에 접속될 수 있고, 소스(155b)는 Gdata 라인 부분(117a)에 접속될 수 있다. Cst(157)의 상부 전극(157a)은 TFT(155)의 드레인(155c)에 접속될 수 있고, Cst(157)의 하부 전극(157b)은 x-방향으로 배열된 공통 전압 라인 xVcom(121)의 부분(121b)에 접속될 수 있다. Clc(159)의 서브픽셀 전극(159a)은 TFT(155)의 드레인(155c)에 접속될 수 있고, Clc(159)의 공통 전극(159b)은 Vcf(151)에 접속될 수 있다.
서브픽셀(103)의 회로도는 서브픽셀(102)의 회로도와 동일할 수 있다. 그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 서브픽셀(103)을 관통하여 배열된 컬러 데이터 라인(119)은 청색(B) 컬러 데이터를 운반할 수 있다. 서브픽셀들(102 및 103)은 예를 들어 공지된 LCD 서브픽셀들일 수 있다.
서브픽셀들(102 및 103)과 유사하게, 서브픽셀(101)은 게이트(105a), 소스(105b), 드레인(105c)을 갖는 박막 트랜지스터(TFT, 105)를 포함할 수 있다. 서브픽셀(101)은 또한, 상부 전극(107a) 및 하부 전극(107b)을 갖는 스토리지 커패시터 Cst(107), 서브픽셀 전극(109a) 및 공통 전극(109b)을 갖는 액정 커패시터 Clc(109), 및 컬러 필터 전압 소스 Vcf(111)을 포함할 수 있다. 서브픽셀(101)은, 적색(R) 컬러 데이터용 데이터 라인 Rdata 라인(115)의 부분(115a)과, 게이트 라인(113)의 부분(113a)을 포함할 수 있다. 게이트(105a)는 게이트 라인 부분(113a)에 접속될 수 있고, 소스(105b)는 Rdata 라인 부분(115a)에 접속될 수 있다. Cst(107)의 상부 전극(107a)은 TFT(105)의 드레인(105c)에 접속될 수 있고, Cst(107)의 하부 전극(107b)은 xVcom(121)의 부분(121a)에 접속될 수 있다. Clc(109)의 서브픽셀 전극(109a)은 TFT(105)의 드레인(105c)에 접속될 수 있고, Clc(109)의 공통 전극(109b)은 Vcf(111)에 접속될 수 있다.
서브픽셀들(102 및 103)과는 달리, 서브픽셀(101)은 또한, y-방향으로 배열된 공통 전압 라인 yVcom(123)의 부분(123a)을 포함할 수 있다. 또한, 서브픽셀(101)은 부분(121a)을 부분(123a)에 접속시키는 접속부(127)를 포함할 수 있다. 따라서, 접속부(127)는 xVcom(121)과 yVcom(123)을 접속할 수 있다.
서브픽셀(104)(도 1에는 부분적으로만 도시됨)은, yVcom(125)의 부분(125a)이 단절부(개방)(131)를 가질 수 있고, xVcom(121)의 부분(121b)이 단절부(133)를 가질 수 있다는 점을 제외하고는 서브픽셀(101)과 유사할 수 있다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 서브픽셀들(101, 102, 및 103)의 스토리지 커패시터의 하부 전극은 xVcom(121)에 의해 함께 접속될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 공지된 LCD 패널에서의 접속 타입일 수 있으며, 공지된 게이트 라인, 데이터 라인, 및 트랜지스터와 연계하여 사용될 때, 서브픽셀들이 어드레싱되는 것을 허용할 수 있다. 수평의 공통 전압 라인들로의 접속과 함께 수직의 공통 전압 라인들의 추가는, 이하에서 더욱 상세히 기술되는 바와 같이, x-방향 및 y-방향 모두에서의 서브픽셀들의 그룹화를 허용할 수 있다. 예를 들어, yVcom(123)과 xVcom(121)로의 접속(127)은, 서브픽셀들(101, 102, 및 103)의 스토리지 커패시터들이 서브픽셀들(101, 102, 103)의 위쪽 및 아래쪽에 있는 서브픽셀들(위쪽 및 아래쪽에 있는 서브픽셀들은 도시되지 않음)의 스토리지 커패시터에 접속되는 것을 허용할 수 있다. 예를 들어, 서브픽셀들(101, 102, 및 103) 바로 위의 서브픽셀들은 각각 서브픽셀들(101, 102, 및 103)과 동일한 구성을 가질 수 있다. 이 경우, 서브픽셀들(101, 102, 및 103) 바로 위의 서브픽셀들의 스토리지 커패시터는 서브픽셀들(101, 102, 및 103)의 스토리지 커패시터에 접속될 것이다.
일반적으로, LCD는, 패널의 모든 서브픽셀들의 스토리지 커패시터들이, 예를 들어, 수평 공통 전압 라인들로의 접속을 갖는 적어도 하나의 수직 공통 전압 라인을 통해 서로 접속될 수 있도록 구성될 수 있다. 또 다른 LCD는, 서로-접속된 스토리지 커패시터들의 별개 영역들을 형성하기 위해 서브픽셀들의 상이한 그룹들이 서로 접속될 수 있도록 구성될 수 있다.
별개 영역들을 생성하는 한 방법은, 수평 및/또는 수직 공통 라인들에서 단절부(개방)를 형성함에 의한 것일 수 있다. 예를 들어, LCD(100)의 yVcom(125)은 단절부 위의 서브픽셀들이 단절부 아래의 서브픽셀로부터 격리되는 것을 허용할 수 있는 단절부(131)를 가질 수 있다. 마찬가지로, xVcom(121)은, 단절부 우측의 서브픽셀들이 단절부 좌측의 서브픽셀로부터 격리되는 것을 허용할 수 있는 단절부(133)를 가질 수 있다.
LCD의 터치 영역은, 자극 신호를 구동하기 위한 구동 영역을 형성하고 터치 모드 동안에 손가락과 같은 물체의 터치 또는 준터치를 감지하기 위한 감지 영역을 형성하기 위해 전기적으로 서로 접속된 픽셀들(각각의 픽셀은 도 1에서와 같은 적색, 녹색, 및 청색 서브픽셀을 포함함)의 그룹들에 의해 형성될 수 있다.
도 2는, 다양한 실시예에 따라 터치 영역이 LCD의 픽셀 그룹에 의해 형성될 수 있는 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 예시적인 LCD를 도시한다. 도 2의 예에서, LCD(200)는 구동 영역(210) 및 감지 영역(220)을 포함할 수 있는 터치 영역을 가질 수 있다. 구동 영역(210) 및 감지 영역(220)은, 디스플레이 모드에서 그래픽 또는 데이터를 디스플레이할 수 있고 터치 모드에서 터치 또는 준터치를 감지할 수 있는 픽셀 그룹(203)을 포함할 수 있다. 간략성을 위해, 각각의 픽셀(203)은 수직 공통 전압 라인 yVcom(202)과 수평 공통 전압 라인 xVcom(201)을 갖는 단일 블록으로서 도시되어 있으며, 여기서, 각각의 단일 픽셀 블록은, 도 1에 도시된 바와 같이, 각각이 데이터 라인을 갖는 적색, 녹색, 및 청색 서브픽셀들의 그룹을 나타낼 수 있다.
구동 영역(210)은, 픽셀(203)의 적어도 하나의 수직 공통 전압 라인 yVcom(202)을 그 픽셀의 적어도 하나의 수평 공통 전압 라인 xVcom(201)과 접속함으로써 형성되어, 픽셀들의 행을 포함하는 구동 영역을 형성할 수 있다. 구동 플레이트(예를 들어, ITO 플레이트)는, 구동 영역을 피복하고 터치 모드에 대한 구동 영역을 형성하기 위해 픽셀들을 함께 그룹화하도록 수평 및 수직 공통 전압 라인들에 접속하기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 구동 영역은, LCD 상의 터치 또는 준터치를 효과적으로 수신하기 위하여 예를 들어, 손가락 끝의 크기에 필적하는, 픽셀들의 단일 행보다 클 수 있다. 예를 들어, 구동 영역은, 수직 공통 전압 라인 yVcom을 수평 공통 전압 라인 xVcom과 접속함으로써 형성될 수 있으며, 이로써 픽셀들의 매트릭스를 포함한 구동 영역을 형성한다. 일부 실시예에서, 서로 근접한 구동 영역들은, 자극 신호로 구동 영역을 자극하는데 사용될 수 있는, 구동 라인으로서 수평 공통 전압 라인 xVcom을 공유할 수 있다. 일부 실시예들에서, 서로 근접한 구동 영역들은, 수신된 터치 또는 준터치를 간섭할 수 있는 기생 커패시턴스를 유발하는 라인들을 최소화하기 위하여 구동 영역들 사이의 라인들에서 단절부(212)를 갖는 수직 공통 전압 라인 yVcom을 공유할 수 있다. 선택사항으로서 및 대안으로서, 수직 공통 전압 라인 단절부는 생략될 수 있고, 라인들은 구동 영역들 사이에서 전체적으로 공유된다.
감지 영역(220)은 픽셀의 적어도 하나의 수직 공통 전압 라인 yVcom(202)에 의해 형성될 수 있고, 이로써 한 열의 픽셀들을 포함한 감지 영역을 형성한다. 감지 플레이트(예를 들어, ITO 플레이트)는, 감지 영역을 피복하고 터치 모드에 대한 감지 영역을 형성하기 위해 픽셀들을 함께 그룹화하도록 크로스-언더(cross-under) 수평 공통 전압 라인에 접속하지 않고 수직 공통 전압 라인에 접속하는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 감지 영역은, 터치 감지 장치 상의 수신된 터치 또는 준터치를 효과적으로 감지하기 위하여 픽셀들의 단일 컬럼보다 클 수 있다. 예를 들어, 감지 영역은, 수직 공통 전압 라인 yVcom에 의해 형성될 수 있고, 이로써 픽셀들의 매트릭스를 포함한 감지 영역을 형성한다. 일부 실시예에서, 감지 영역은, 디스플레이 상의 터치 또는 준터치에 기초하여 터치 신호를 전송할 수 있는, 감지 라인으로서 수직 공통 전압 라인 yVcom을 이용할 수 있다. 감지 영역에서, 수직 공통 전압 라인 yVcom은 수평 공통 전압 라인 xVcom으로부터 접속해제되어 위치 211에서 수평 공통 전압 라인 xVcom을 크로스-오버하여, 터치 감지를 위한 상호 커패시턴스(mutual capacitance) 구조를 형성할 수 있다. yVcom 및 xVcom의 이러한 크로스 오버는 또한, 감지 영역과 구동 ITO 영역 사이의 최소화될 수 있는 추가적인 기생 커패시턴스를 형성할 수 있다.
터치 모드 동안의 동작에서, 수평 공통 전압 라인 xVcom(201)은, 구동 영역(210)을 자극하여 자극된 구동 영역과 인접 감지 영역(220) 사이에 전계 라인을 형성하기 위해 자극 신호를 전송할 수 있다. 손가락과 같은 물체가 자극된 구동 영역(210)을 터치 또는 준터치할 때, 그 물체는 인접 감지 영역(220)으로 연장되는 전계 라인들의 일부에 영향을 주어, 이들 인접 감지 영역들에 결합된 전하의 양을 감소시킨다. 이러한 전하의 감소는, 감지 영역(220)에 의해 터치의 "이미지"로서 감지될 수 있다. 이 터치 이미지는, 추가 처리를 위해 수직 공통 전압 라인 yVcom(202)을 따라 터치 회로에 전송될 수 있다.
도 2의 구동 영역들은 LCD를 가로지르는 행들로 접속된 직사각형으로서 도시되어 있고, 도 2의 감지 영역은 LCD의 수직 길이를 연장시키는 직사각형으로서 도시되어 있다. 그러나, 구동 영역 및 감지 영역은 도시된 형상, 배향, 및 위치만으로 제한되는 것은 아니고, 다양한 실시예에 따라 임의의 적절한 구성을 포함할 수 있다. 터치 영역을 형성하는데 이용되는 픽셀들은 전술된 것으로만 제한되는 것은 아니고, 다양한 실시예에 따라 디스플레이 기능 및 터치 기능을 갖는 임의의 적절한 픽셀일 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
기생 커패시턴스는 다양한 실시예에 따라 LCD의 감지 영역에서 발생할 수 있다. 예를 들어, 기생 커패시턴스는 데이터 라인과 감지 플레이트 사이, 또는 데이터 라인과 xVcom 라인 사이에서 형성될 수 있다. 이와 같은 기생 커패시턴스는 터치 회로 동작, 특히 LCD 상의 터치 또는 준터치에 기초하여 발생된 터치 신호를 효과적으로 측정하는 터치 회로의 능력을 간섭할 수 있다. 도 3-7은, 다양한 실시예에 따른 터치 회로 동작에 미치는 이러한 기생 커패시턴스 및 다른 기생 커패시턴스의 영향을 약화시킬 수 있는 예시적인 회로를 도시한다.
도 3은, 다양한 실시예에 따라 픽셀의 하나 이상의 데이터 라인이 터치 모드 동안에 픽셀의 감지 라인에 결합하도록 구성될 수 있는 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD의 예시적인 픽셀의 부분 회로도를 도시한다. 도 3의 예에서, 회로(300)는 감지 영역(320)을 갖는 픽셀들을 포함할 수 있으며, 감지 영역(320)에서, 각각의 픽셀은, yVcom일 수 있는 감지 라인(302)과, 각각 적색, 녹색, 및 청색 데이터 라인(315, 317, 319)을 가질 수 있다. 비록 도 3에는 단 하나의 픽셀이 도시되어 있지만, 감지 영역은 다양한 실시예에 따라 감지 라인과, 적색, 녹색, 및 청색 데이터 라인을 갖는 픽셀들을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
터치 모드의 경우, 감지 라인(302)은, 감지 라인을 통해 전송된 터치 신호에 기초하여 터치 또는 준터치를 감지하기 위한 터치 회로(360)에 결합할 수 있다. 스위치(302-a)는 감지 라인(302)을 터치 회로(360)에 결합시킬 수 있다. 데이터 라인들(315, 317, 319)은, 터치 회로(360) 상에 하나의 전기적 부하를 형성하도록 감지 라인(302)에 결합할 수 있으며, 이로써, 데이터 라인과 감지 플레이트 사이에 형성된 기생 커패시턴스를 감소시키고 터치 회로의 불량 동작을 피할 수 있다. 데이터 라인들(315, 317, 319)은 서로 결합할 수 있고, 스위치(350-a)는 데이터 라인들을 감지 라인(302)을 통해 터치 또는 준터치를 감지하기 위한 터치 회로(360)에 결합시킬 수 있다.
디스플레이 모드의 경우, 데이터 라인들(315, 317, 319)은, 데이터 라인들을 통해 전송된 디스플레이 데이터 신호에 기초하여 그래픽 또는 데이터를 디스플레이하기 위한 LCD 회로(370)에 결합할 수 있다. 데이터 라인들(315, 317, 319)은 함께 결합될 수 있고, 스위치(350-b)는 데이터 라인들을 LCD 회로(370)에 결합시킬 수 있고, LCD 회로(370)는 그 다음, LCD 상에 그래픽 또는 데이터를 디스플레이하기 위해 데이터 라인을 따라 데이터 신호를 전송할 수 있다. 감지 라인(302)은 터치용으로 사용되고 있지 않을 때 xVcom 신호를 홀드하기 위해 LCD 회로(370)에 결합할 수 있다. 스위치(302-b)는 감지 라인(302)을 LCD 회로(370)로부터의 xVcom에 결합시킬 수 있다.
도 4는, 다양한 실시예에 따라 픽셀의 하나 이상의 데이터 라인이 터치 모드 동안에 픽셀의 감지 라인과 결합하도록 구성될 수 있는 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD의 예시적인 픽셀의 또 다른 부분 회로도를 도시한다. 도 4의 예에서, 회로(400)는 감지 영역(420)을 갖는 픽셀들을 포함할 수 있으며, 감지 영역(420)에서, 각각의 픽셀은, yVcom일 수 있는 감지 라인(402)과, 각각 적색, 녹색, 및 청색 데이터 라인(415, 417, 419)을 가질 수 있다. 비록 도 4에는 단 하나의 픽셀만이 도시되어 있지만, 감지 영역은, 다양한 실시예에 따라 감지 라인과, 적색, 녹색, 및 청색 데이터 라인을 갖는 픽셀을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
터치 모드의 경우, 감지 라인(402)은 감지 라인을 통해 전송된 터치 신호에 기초하여 터치 또는 준터치를 감지하기 위한 터치 회로(460)에 결합할 수 있다. 스위치(402-a)는 감지 라인(402)을 터치 회로(460)에 결합시킬 수 있다. 데이터 라인들(415, 417, 419)은, 터치 회로(460) 상에 하나의 전기적 부하를 형성하도록 감지 라인(402)에 결합할 수 있고, 이로써, 데이터 라인과 감지 플레이트 사이에 형성된 기생 커패시턴스를 감소시키고 터치 회로의 불량 동작을 피할 수 있다. 스위치들(415-a, 417-a, 419-a)는 데이터 라인들(415, 417, 419)을 각각, 감지 라인(402)을 통해 터치 또는 준터치를 감지하기 위한 터치 회로(460)에 결합시킬 수 있다.
디스플레이 모드의 경우, 데이터 라인들(415, 417, 419)은, 데이터 라인들을 통해 전송된 디스플레이 데이터 신호에 기초하여 그래픽 또는 데이터를 디스플레이하기 위한 LCD 회로(470)에 결합할 수 있다. 스위치(415-b, 417-b, 419-b)는 데이터 라인들(415, 417, 419)을 각각 LCD 회로(470)에 결합시킬 수 있고, LCD 회로(470)는 그 다음, LCD 상에 그래픽 또는 데이터를 디스플레이하기 위해 데이터 라인을 따라 데이터 신호를 전송할 수 있다. 감지 라인(402)은, 터치용으로 사용되고 있지 않을 때 xVcom 신호를 홀드하기 위해 LCD 회로(470)에 결합할 수 있다. 스위치(402-b)는 감지 라인(402)을 LCD 회로(470)로부터의 xVcom에 결합시킬 수 있다.
도 5는, 다양한 실시예에 따라 픽셀의 하나 이상의 데이터 라인이 터치 모드 동안에 픽셀의 감지 라인과 결합하도록 구성될 수 있는 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD의 예시적인 픽셀의 또 다른 부분 회로도를 도시한다. 도 5의 예에서, 회로(500)는 감지 영역(520)을 갖는 픽셀들을 포함할 수 있고, 감지 영역(500)에서, 각각의 픽셀은 yVcom일 수 있는 감지 라인(502)과, 각각 적색, 녹색, 및 청색 데이터 라인(515, 517, 519)을 가질 수 있다. 비록 도 5에는 단 하나의 픽셀만이 도시되어 있지만, 감지 영역은 다양한 실시예에 따라 감지 라인과, 적색, 녹색, 및 청색 데이터 라인을 갖는 픽셀들을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
터치 모드의 경우, 감지 라인(502)은, 감지 라인을 통해 전송된 터치 신호에 기초하여 터치 또는 준터치를 감지하기 위한 터치 회로(560)에 결합할 수 있다. 스위치(502-a)는 감지 라인(502)을 터치 회로(560)에 결합시킬 수 있다. 데이터 라인들(515, 517, 519)은, 터치 회로(560) 상에 하나의 전기적 부하를 형성하도록 감지 라인(502)에 결합할 수 있고, 이로써 데이터 라인과 감지 플레이트 사이에 형성된 기생 커패시턴스를 감소시키고 터치 회로의 불량 동작을 피할 수 있다. 스위치들(515-a, 517-a, 519-a)는 데이터 라인들(515, 517, 519)을 각각 함께 결합시킬 수 있고, 스위치(580-a)는 데이터 라인들을 감지 라인(502)을 통해 터치 또는 준터치를 감지하기 위한 터치 회로(560)에 결합시킬 수 있다.
디스플레이 모드의 경우, 데이터 라인들(515, 517, 519)은, 데이터 라인들을 통해 전송된 디스플레이 데이터 신호에 기초하여 그래픽 또는 데이터를 디스플레이하기 위한 LCD 회로(570)에 결합할 수 있다. 스위치들(515-a, 517-b, 519-a)은 데이터 라인들(515, 517, 519)을 각각 함께 결합시킬 수 있고, 스위치(580-b)는 데이터 라인들을 LCD 회로(570)에 결합시킬 수 있고, LCD 회로(570)는 그 다음, LCD 상에 그래픽 또는 데이터를 디스플레이하기 위해 데이터 라인을 따라 데이터 신호를 전송할 수 있다. 감지 라인(502)은 터치용으로 사용되고 있지 않을 때 xVcom 신호를 홀드하기 위해 LCD 회로(570)에 결합할 수 있다. 스위치(502-b)는 감지 라인(502)을 LCD 회로(570)로부터의 xVcom에 결합시킬 수 있다.
도 6은, 다양한 실시예에 따라 픽셀의 하나 이상의 데이터 라인이 터치 모드 동안에 접지에 결합하도록 구성될 수 있는 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD의 예시적인 픽셀의 부분 회로도를 도시한다. 도 6의 예에서, 회로(600)는 감지 영역(620)을 갖는 픽셀들을 포함할 수 있으며, 감지 영역(620)에서, 각각의 픽셀은 yVcom일 수 있는 감지 라인(602)과, 각각 적색, 녹색, 및 청색 데이터 라인(615, 617, 619)을 가질 수 있다. 비록 도 6에는 단 하나의 픽셀만이 도시되어 있지만, 감지 영역은, 다양한 실시예에 따라 감지 라인과, 적색, 녹색, 및 청색 데이터 라인을 갖는 픽셀들을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
터치 모드의 경우, 감지 라인(602)은 감지 라인을 통해 전송된 터치 신호에 기초하여 터치 또는 준터치를 감지하기 위한 터치 회로(660)에 결합될 수 있다. 스위치(602-a)는 감지 라인(602)을 터치 회로(660)에 결합시킬 수 있다. 데이터 라인들(615, 617, 619)은, 데이터 라인들과 감지 영역(620) 상의 xVcom 사이에 형성된 기생 커패시턴스를 감소시키도록 접지에 결합할 수 있고, 이로써 터치 회로에 미치는 악영향을 감소시킨다. 스위치들(615-a, 617-a, 619-a)은 데이터 라인들(615, 617, 619)을 각각 AC 접지(680)에 결합시킬 수 있다. 대안으로서, 데이터 라인들(615, 617, 619)은 DC 소스에 결합할 수 있다.
디스플레이 모드의 경우, 데이터 라인들(615, 617, 619)은, 데이터 라인들을 통해 전송된 디스플레이 데이터 신호에 기초하여 그래픽 또는 데이터를 디스플레이하기 위한 LCD 회로(670)에 결합할 수 있다. 스위치(615-b, 617-b, 619-b)는 데이터 라인들(615, 617, 619)을 각각 LCD 회로(670)에 결합시킬 수 있고, LCD 회로(670)는 그 다음, LCD 상에 그래픽 또는 데이터를 디스플레이하기 위해 데이터 라인을 따라 데이터 신호를 전송할 수 있다. 감지 라인(602)은 터치용으로 사용되고 있지 않을 때 xVcom 신호를 홀드하기 위해 LCD 회로(670)에 결합할 수 있다. 스위치(602-b)는 감지 라인(602)을 LCD 회로(670)로부터의 xVcom에 결합시킬 수 있다.
도 7은, 다양한 실시예에 따라 픽셀의 하나 이상의 데이터 라인이 터치 모드 동안에 접지에 결합하도록 구성될 수 있는 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD의 예시적인 픽셀의 또 다른 부분 회로도를 도시한다. 도 7의 예에서, 회로(700)는 감지 영역(720)을 갖는 픽셀들을 포함할 수 있고, 감지 영역(720)에서, 각각의 픽셀은, yVcom일 수 있는 감지 라인(702)과, 각각 적색, 녹색, 및 청색 데이터 라인(715, 717, 719)을 가질 수 있다. 비록 도 7에는 단 하나의 픽셀만이 도시되어 있지만, 감지 영역은, 다양한 실시예에 따라 감지 라인과, 적색, 녹색, 및 청색 데이터 라인을 갖는 픽셀들을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
터치 모드의 경우, 감지 라인(702)은, 감지 라인을 통해 전송된 터치 신호에 기초하여 터치 또는 준터치를 감지하기 위한 터치 회로(760)에 결합할 수 있다. 스위치(702-a)는 감지 라인(702)을 터치 회로(760)에 결합시킬 수 있다. 데이터 라인들(715, 717, 719)은, 데이터 라인들과 감지 영역(720) 상의 xVcom 사이에 형성된 기생 커패시턴스를 감소시키도록 접지에 결합할 수 있고, 이로써 터치 회로에 미치는 악영향을 감소시킨다. 스위치들(715-a, 717-a, 719-a)은 데이터 라인들(715, 717, 719)을 각각 함께 결합시키고, 스위치(775-a)는 데이터 라인들을 AC 접지(780)에 결합시킬 수 있다. 대안으로서, 데이터 라인들(715, 717, 719)은 DC 소스에 결합할 수 있다.
디스플레이 모드의 경우, 데이터 라인들(715, 717, 719)은, 데이터 라인을 통해 전송된 디스플레이 데이터 신호에 기초하여 그래픽 또는 데이터를 디스플레이하기 위한 LCD 회로(770)에 결합할 수 있다. 스위치들(715-a, 717-a, 719-a)은 데이터 라인들(715, 717, 719)을 각각 함께 결합시킬 수 있고, 스위치(775-b)는 데이터 라인들을 LCD 회로(770)에 결합시킬 수 있고, LCD 회로(770)는 그 다음, LCD 상에 그래픽 또는 데이터를 디스플레이하기 위해 데이터 라인을 따라 데이터 신호를 전송할 수 있다. 감지 라인(702)은, 터치용으로 사용되고 있지 않을 때 xVcom 신호를 홀드하기 위해 LCD 회로(770)에 결합할 수 있다. 스위치(702-b)는 감지 라인(702)을 LCD 회로(770)로부터의 xVcom에 결합시킬 수 있다.
기생 커패시턴스를 처리하기 위한 회로는 도 3-7에 도시된 것들로만 제한되는 것은 아니며, 다양한 실시예에 따라 기생 커패시턴스를 처리할 수 있는 다른 컴포넌트 또는 추가적인 컴포넌트들을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 비록 도 3-7은 별개의 터치 및 LCD 회로를 도시하고 있지만, 회로 또는 그 일부는 단일의 주문형 집적 회로(ASIC) 내에 결합될 수 있다.
일부 실시예들에서, 데이터 라인들의 일부는 감지 라인에 결합할 수 있고, 또 일부는 터치 모드 동안 접지에 결합할 수 있다. 예를 들어, 터치 모드 동안 하나 걸러 하나의 데이터 라인은 감지 라인에 결합하고 나머지 데이터 라인들은 접지에 결합할 수 있다. LCD의 요구사항에 따라 다른 구성이 역시 가능할 수 있다.
도 8은, 다양한 실시예에 따라 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD의 하나 이상의 데이터 라인을 LCD의 감지 라인에 결합하도록 구성하기 위한 예시적인 방법을 도시한다. 이 방법은 예를 들어 도 3-5의 회로 상에서 실행될 수 있다. 도 8의 예에서, 디스플레이 모드 또는 터치 모드 중 어느 하나에서 실행할지의 여부를 표시하는 입력 신호가 수신될 수 있다(805, 810).
만일 입력 신호가 디스플레이 모드를 위한 것이라고 판정되면, LCD의 감지 영역의 데이터 라인들은 데이터 신호를 수신하기 위하여 LCD 회로에 결합하도록 스위칭될 수 있다(815). 일단 결합되고 나면, LCD 회로는 LCD 상에 그래픽 또는 데이터를 디스플레이하기 위해 데이터 라인을 따라 데이터 신호를 전송할 수 있다(820). 선택사항으로서, LCD의 감지 영역의 감지 라인들은 공통 전압에서 홀드하기 위해 LCD 회로에 결합하도록 스위칭될 수 있다.
만일 입력 신호가 터치 모드를 위한 것이라고 판정되면, LCD의 감지 영역의 데이터 라인들은 감지 영역의 대응하는 감지 라인들을 통해 터치 회로에 결합하도록 스위칭될 수 있다(825). 즉, 데이터 라인들은 감지 라인에 결합할 수 있고, 감지 라인은 터치 회로에 결합할 수 있다. 터치 신호는 LCD 상의 터치 또는 준터치를 표시하기 위해 감지 라인을 따라 전송될 수 있다. 데이터 라인 상의 임의의 잔여 데이터 신호는 터치 신호와 결합할 수 있다(830). 결합된 신호는 LCD 상의 터치를 감지하기 위한 터치 회로에 전송될 수 있다(835).
도 9는, 다양한 실시예에 따라 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD의 하나 이상의 데이터 라인을 터치 모드 동안 접지에 결합하도록 구성하기 위한 또 다른 예시적인 방법을 도시한다. 이 방법은 예를 들어 도 6 및 7의 회로에 의해 실행될 수 있다. 도 9의 예에서, 디스플레이 모드 또는 터치 모드 중 어느 하나를 실행할지의 여부를 표시하는 입력 신호가 수신될 수 있다(905, 910).
만일 입력 신호가 디스플레이 모드를 위한 것이라고 판정되면, LCD의 감지 영역의 데이터 라인들은 LCD 회로에 결합하도록 스위칭될 수 있다(915). LCD 회로는, LCD 상에서 디스플레이하기 위해 데이터 라인을 따라 데이터 신호를 전송할 수 있다(920). 선택사항으로서, 감지 영역의 감지 라인들은 공통 전압에서 홀드하기 위해 LCD 회로에 결합할 수 있다.
만일 입력 신호가 터치 모드를 위한 것이라고 판정되면, 감지 영역의 데이터 라인들은 AC 접지로 스위칭될 수 있다(925). 데이터 라인 상의 임의의 잔여 데이터 신호는 AC 접지에 전송될 수 있다(930). 대응하는 감지 라인은 터치 회로에 결합할 수 있다. 터치 신호는 감지 라인을 따라 LCD 상의 터치를 감지하기 위한 터치 회로에 전송될 수 있다(935).
디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD를 구성하기 위한 방법들은 도 8 및 9의 방법으로만 제한되는 것은 아니며, 다양한 실시예에 따라 수행할 수 있는 추가적인 방법 또는 다른 방법들을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 10은, 본 명세서에서 기술되는 다양한 실시예들 중 하나 이상을 포함할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 시스템을 도시한다. 도 10의 예에서, 컴퓨팅 시스템(1000)은, 하나 이상의 패널 프로세서(1002)와 주변장치(1004), 그리고 패널 서브시스템(1006)을 포함할 수 있다. 주변장치(1004)는, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 다른 타입의 메모리 또는 스토리지, 와치독 타이머 등을 포함할 수 있지만, 이것으로만 제한되는 것은 아니다. 패널 서브시스템(1006)은, 하나 이상의 감지 채널(1008), 채널 스캔 로직(아날로그 또는 디지털)(1010), 및 드라이버 로직(아날로그 또는 디지털)(1014)을 포함할 수 있지만, 이것으로만 제한되는 것은 아니다. 채널 스캔 로직(1010)은 RAM(1012)을 액세스하고, 감지 채널(1008)로부터의 데이터를 자율적으로 판독하고, 감지 채널에 제어 신호(1017)를 제공할 수 있다. 또한, 채널 스캔 로직(1010)은, 터치 스크린(1024)의 구동 영역에 동시에 인가될 수 있는 자극 신호(1016)를 다양한 단계에서 발생시키도록 드라이버 로직(1014)을 제어할 수 있다. 패널 서브시스템(1006)은 낮은 디지털 로직 전압 레벨(예를 들어, 1.7 내지 3.3V)에서 동작할 수 있다. 드라이브 로직(1014)은, 2개의 전하 스토리지 장치, 예를 들어, 커패시터를 함께 직렬연결하여 전하 펌프(1015)를 형성함으로써 디지털 로직 레벨 공급 전압보다 큰 공급 전압을 생성할 수 있다. 전하 펌프(1015)는, 디지털 로직 레벨 공급 전압의 약 2배(예를 들어, 3.4 내지 6.6 V)의 진폭을 가질 수 있는 자극 신호(1016)을 생성하기 위해 이용될 수 있다. 비록 도 10이 드라이버 로직(1014)과는 분리된 전하 펌프(1015)를 도시하고 있지만, 전하 펌프는 드라이버 로직의 일부일 수 있다. 일부 실시예들에서, 패널 서브시스템(1006), 패널 프로세서(1002), 및 주변장치(1004)는, 하나의 주문형 집적 회로(ASIC) 내에 통합될 수 있다.
터치 스크린(1024)은, 다양한 실시예에 따라 구동 영역(1027) 및 감지 영역(1029)을 갖는 용량성 감지 매체를 포함할 수 있다. 각각의 구동 영역(1027)과 각각의 감지 영역(1029)은, 픽셀(1026)로서 간주될 수 있고 터치 스크린(1024)이 터치의 "이미지"를 캡춰하는 것으로서 간주될 때 특별히 유용할 수 있는, 용량성 소자를 포함할 수 있다. (즉, 터치 스크린의 각각의 터치 센서에서 터치 이벤트가 검출되었는지를 패널 서브시스템(1006)이 판정한 후에, 터치 이벤트가 발생한 멀티-터치 스크린의 터치 센서들의 패턴은 터치의 "이미지"(예를 들어, 스크린을 터치하는 손가락의 패턴)로서 간주될 수 있다.) 터치 스크린 부근 또는 터치 스크린 상의 손가락 또는 기타의 물체의 존재는, 신호 커패시턴스의 함수인, 터치되고 있는 픽셀들에 존재하는 신호 전하에 대한 변화를 측정함으로써 검출될 수 있다. 터치 스크린(1024)의 각각의 감지 영역은 패널 서브시스템(1006)의 감지 채널(1008)을 구동할 수 있다.
컴퓨팅 시스템(1000)은 또한, 패널 프로세서(1002)로부터의 출력을 수신하고, 그 출력에 기초하여, 커서나 포인터와 같은 하나 이상의 객체를 이동시키거나, 스크롤링 또는 팬닝, 제어 설정 조정, 파일이나 문서 오픈, 메뉴 보기, 선택하기, 명령어 실행, 호스트 장치에 결합된 주변장치 작동, 전화 응답, 전화 걸기, 전화 통화 종료, 음량 또는 오디오 설정 변경, 주소, 자주 거는 번호, 수신된 전화, 못받은 전화와 같은 전화 통신에 관련된 정보 저장, 컴퓨터나 컴퓨터 네트워크에 로그인, 컴퓨터나 컴퓨터 네트워크의 제한된 영역에 대한 인증된 개개인의 액세스를 허용하기, 컴퓨터 데스크탑의 사용자 선호 배치와 연관된 사용자 프로파일 로딩, 웹 콘텐츠로의 액세스 허용, 특정한 프로그램 론칭, 메시지의 암호화 또는 디코딩 등을 포함할 수 있지만 이것으로만 제한되지 않는 동작들을 수행하기 위한 호스트 프로세서(1028)를 포함할 수 있다. 호스트 프로세서(1028)는 또한, 패널 처리에 관련되지 않은 추가적인 기능을 수행할 수도 있고, 장치의 사용자에게 사용자 인터페이스를 제공하기 위해 LCD와 같은 터치 스크린(1024)과 프로그램 스토리지(1032)에 결합될 수 있다.
주목할 점은, 전술된 기능들 중 하나 이상은, 메모리(예를 들어, 도 10의 주변장치(1004) 중 하나)에 저장되고 패널 프로세서(1002)에 의해 실행되거나, 프로그램 스토리지(1032)에 저장되고 호스트 프로세서(1028)에 의해 실행되는, 펌웨어에 의해 수행될 수 있다는 것이다. 펌웨어는 또한, 컴퓨터-기반의 시스템, 프로세서-포함 시스템, 또는 명령어 실행 시스템, 기구 또는 장치로부터 명령어를 가져와 그 명령어를 실행할 수 있는 기타의 시스템과 같은, 명령어 실행 시스템, 기구, 또는 장치에 의해 사용되거나 이들과 연계하여 사용하기 위한 임의의 컴퓨터-판독가능한 매체 내에 저장 및/또는 매체 내에서 수송될 수 있다. 본 명세서의 정황에서, "컴퓨터-판독가능한 매체"는, 명령어 실행 시스템, 기구, 또는 장치에 의해 사용되거나 이와 연계하여 사용하기 위한 프로그램을 포함하거나 저장할 수 있는 임의의 매체일 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체는, 전자적, 자기적, 광학적, 전자기적, 적외선, 또는 반도체 시스템, 기구 또는 장치, 포터블 컴퓨터 디스켓(자기형), 랜덤 액세스 메모리(RAM)(자기형), 판독 전용 메모리(ROM)(자기형), 소거가능한 프로그래머블 판독 전용 메모리(EPROM)(자기형), CD, CD-R, CD-RW, DVD, DVD-R 또는 DVD-RW와 같은 포터블 광학 디스크, 컴팩트 플래시 카드, 보안 디지털 카드, USB 메모리 장치, 메모리 스틱과 같은 플래시 메모리 등을 포함할 수 있지만, 이것으로만 제한되는 것은 아니다.
펌웨어는 또한, 컴퓨터-기반의 시스템, 프로세서-포함 시스템, 또는 명령어 실행 시스템, 기구 또는 장치로부터 명령어를 가져와 그 명령어를 실행할 수 있는 기타의 시스템과 같은, 명령어 실행 시스템, 기구, 또는 장치에 의해 사용되거나 이들과 연계하여 사용하기 위한 임의의 트랜스포트 매체 내에서 전파될 수 있다. 본 명세서의 정황에서, "트랜스포트 매체"는, 명령어 실행 시스템, 기구, 또는 장치에 의해 사용되거나 이와 연계하여 사용하기 위한 프로그램을 전달, 전파 또는 수송할 수 있는 임의의 매체일 수 있다. 트랜스포트 판독가능한 매체는, 전자적, 자기적, 광학적, 전자기적 또는 적외선형 유선 또는 무선 전파 매체를 포함할 수 있지만, 이것으로만 제한되는 것은 아니다.
터치 스크린은, 도 10에 기술된 바와 같은 터치만으로 제한되지 않으며, 다양한 실시예에 따라, 근접 스크린(proximity screen), 또는 디스플레이 모드 및 터치 모드 사이에서 스위칭할 수 있는 임의의 다른 스크린일 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 본 명세서에서 기술된 터치 센서 패널은, 싱글-터치 또는 멀티-터치 센서 패널일 수 있다.
도 11a는, 터치 스크린(1124)과, 전화의 터치 모드 동안에 터치 스크린의 데이터 라인들을 구성하기 위해 이용될 수 있는 다른 컴퓨팅 시스템 블록을 포함할 수 있는 예시적인 모바일 전화(1136)를 도시한다.
도 11b는, 터치 스크린(1124)과, 미디어 재생기의 터치 모드 동안에 터치 스크린의 데이터 라인들을 구성하기 위해 이용될 수 있는 다른 컴퓨팅 시스템 블록을 포함할 수 있는 예시적인 디지털 미디어 재생기(1140)를 도시한다.
도 11c는, 터치 스크린(1124)과, 터치 센서 패널(트랙패드)(1126)과, 개인용 컴퓨터의 터치 모드 동안에 터치 스크린의 데이터 라인들을 구성하기 위해 이용될 수 있는 다른 컴퓨팅 시스템 블록을 포함할 수 있는 예시적인 개인용 컴퓨터(1144)를 도시한다.
도 11a, 11b, 11c의 모바일 전화, 미디어 재생기, 및 개인용 컴퓨터는, 다양한 실시예에 따라 구성가능한 데이터 라인들을 갖는 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 LCD에 의해 비용 및 전력 절감형일 수 있다.
비록 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 충분히 기술되었지만, 당업자에게는 다양한 변경 및 수정이 명백해질 것이라는 점에 주목해야 한다. 이와 같은 변경 및 수정은 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된 다양한 실시예들의 범위 내에 포함되는 것으로서 이해되어야 한다.

Claims (25)

  1. 디스플레이 모드와 터치 모드 사이에서 스위칭할 수 있는 디스플레이 장치로서,
    디스플레이 데이터 신호를 전송하도록 구성된 데이터 라인 및 터치 신호를 전송하도록 구성된 감지 라인을 갖는 디스플레이 픽셀; 및
    디스플레이 모드와 연관된 제1 구성과 터치 모드와 연관된 제2 구성 사이에서 상기 데이터 라인을 스위칭하도록 구성된 스위치
    를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 구성은, 상기 장치 상에 그래픽 또는 데이터를 디스플레이하기 위하여 상기 장치의 디스플레이 회로에 결합되어 상기 전송된 디스플레이 데이터 신호를 보내기 위한 상기 데이터 라인을 포함하는, 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 구성은, 상기 감지 라인에 결합된 상기 데이터 라인을 포함하고, 상기 감지 라인은, 상기 장치 상의 터치 또는 준터치(near touch)를 감지하기 위하여 터치 회로에 결합되어 상기 전송된 터치 신호 및 상기 전송된 디스플레이 데이터 신호를 수신하기 위한 것인, 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 구성은, 상기 디스플레이 데이터 신호를 폐기하기 위하여 접지에 결합되어 상기 전송된 디스플레이 데이터 신호를 수신하기 위한 상기 데이터 라인을 포함하는, 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 구성은, 상기 장치 상의 터치 또는 준터치를 감지하기 위하여 터치 회로에 결합되어 상기 전송된 터치 신호를 수신하기 위한 상기 감지 라인을 포함하는, 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 장치 상의 터치 또는 준터치를 감지하기 위하여 상기 터치 모드 동안에 적어도 하나의 상기 감지 라인으로부터 상기 터치 신호를 수신하고, 적어도 하나의 상기 데이터 라인으로부터 잔여 데이터 신호를 수신하도록 구성된 터치 회로를 포함하는, 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 장치 상에 그래픽 또는 데이터를 디스플레이하기 위하여 상기 디스플레이 모드 동안에 상기 데이터 라인에 상기 디스플레이 데이터 신호를 전송하도록 구성된 디스플레이 회로를 포함하는, 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 스위치는, 상기 감지 라인을 상기 제1 구성과 상기 제2 구성 사이에서 스위칭하도록 더 구성되는, 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서, 모바일 전화, 디지털 미디어 재생기, 또는 개인용 컴퓨터 중 적어도 하나에 병합된 디스플레이 장치.
  10. 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 디스플레이 장치로서,
    데이터 라인과 감지 라인을 갖는 디스플레이 픽셀을 포함하고, 상기 데이터 라인은 상기 데이터 라인에 의해 생성된 기생 커패시턴스를 감소시키기 위해 터치 모드 동안에 상기 감지 라인에 결합하도록 구성된, 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 터치 모드 동안에 상기 데이터 라인을 상기 감지 라인에 결합시키도록 구성된 스위치를 포함하는, 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 스위치는 디스플레이 모드 동안에 상기 감지 라인으로부터 상기 데이터 라인을 분리(decouple)시키도록 구성된, 디스플레이 장치.
  13. 제10항에 있어서, 디스플레이 모드 동안에 상기 데이터 라인을 디스플레이 회로에 결합시키도록 구성된 스위치를 포함하는, 디스플레이 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 스위치는 상기 터치 모드 동안에 상기 디스플레이 회로로부터 상기 데이터 라인을 분리시키도록 구성된, 디스플레이 장치.
  15. 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 디스플레이 장치로서,
    데이터 라인과 감지 라인을 갖는 픽셀을 포함하고, 상기 데이터 라인은 상기 데이터 라인에 의해 생성된 기생 커패시턴스를 감소시키기 위해 터치 모드 동안에 접지에 결합하도록 구성된, 디스플레이 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 데이터 라인으로부터의 디스플레이 데이터 신호를 폐기하기 위해 상기 터치 모드 동안에 상기 데이터 라인을 접지에 결합시키도록 구성된 스위치를 포함하는, 디스플레이 장치.
  17. 제15항에 있어서, 디스플레이 모드 동안에 상기 데이터 라인을 디스플레이 회로에 결합시키도록 구성된 스위치를 포함하고, 상기 디스플레이 회로는 디스플레이 데이터 신호에 기초하여 디스플레이 데이터를 상기 결합된 데이터 라인에 전송하도록 구성된, 디스플레이 장치.
  18. 제15항에 있어서, 상기 감지 라인은 상기 터치 모드 동안에 터치 회로에 결합되고, 상기 터치 회로는 상기 결합된 감지 라인으로부터 수신된 터치 신호에 기초하여 터치를 감지하도록 구성된, 디스플레이 장치.
  19. 디스플레이 모드 및 터치 모드를 갖는 디스플레이 장치를 구성하기 위한 방법으로서,
    터치 모드의 경우, 데이터 라인에 의해 생성된 기생 커패시턴스를 감소시키기 위하여, 상기 장치의 픽셀의 데이터 라인을, 상기 장치의 상기 픽셀의 감지 라인 또는 접지에 결합하도록 스위칭하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    디스플레이 모드의 경우, 상기 데이터 라인을 상기 장치의 디스플레이 회로에 결합하도록 스위칭하는 단계를 포함하는, 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 터치 모드의 경우, 상기 감지 라인에 결합하고 있는 상기 데이터 라인이 상기 디스플레이 장치 상의 터치 또는 준터치를 감지하기 위해, 상기 데이터 라인으로부터의 제2 신호와 결합된 상기 감지 라인으로부터의 제1 신호를 터치 회로에 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 터치 모드의 경우, 접지에 결합하고 있는 상기 데이터 라인이, 상기 디스플레이 장치 상의 터치 또는 준터치를 감지하기 위해, 상기 데이터 라인으로부터의 제1 신호를 접지로 전송하고, 상기 감지 라인으로부터의 제2 신호를 상기 장치의 터치 회로에 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  23. 디스플레이 장치를 디스플레이 모드와 터치 모드 사이에서 스위칭하기 위한 방법으로서,
    모드 신호가 디스플레이 장치에 대한 디스플레이 모드 또는 터치 모드와 연관되어 있는지를 판정하는 단계;
    상기 디스플레이 모드와 연관된 상기 판정된 모드 신호에 대해, 상기 디스플레이 장치의 픽셀의 데이터 라인을 상기 디스플레이 장치의 디스플레이 회로에 결합하도록 스위칭하는 단계; 및
    상기 터치 모드와 연관된 상기 판정된 모드 신호에 대해, 상기 디스플레이 장치의 상기 픽셀의 상기 데이터 라인을 상기 디스플레이 장치의 상기 디스플레이 회로로부터 분리하도록 스위칭하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 터치 모드 동안에, 상기 디스플레이 회로로부터 분리된 상기 데이터 라인을 상기 디스플레이 장치의 상기 픽셀의 감지 라인과 결합하도록 스위칭하는 단계를 포함하는, 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 터치 모드 동안에, 상기 디스플레이 회로로부터 분리된 상기 데이터 라인을 접지와 결합하도록 스위칭하는 단계를 포함하는, 방법.
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