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KR20180009023A - 터치 디스플레이 장치 및 전원 회로 - Google Patents

터치 디스플레이 장치 및 전원 회로 Download PDF

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Publication number
KR20180009023A
KR20180009023A KR1020160090275A KR20160090275A KR20180009023A KR 20180009023 A KR20180009023 A KR 20180009023A KR 1020160090275 A KR1020160090275 A KR 1020160090275A KR 20160090275 A KR20160090275 A KR 20160090275A KR 20180009023 A KR20180009023 A KR 20180009023A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power supply
voltage
circuit
power
driving
Prior art date
Application number
KR1020160090275A
Other languages
English (en)
Inventor
장현우
정진봉
장경진
박재규
조영우
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020160090275A priority Critical patent/KR20180009023A/ko
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

본 실시예들은 터치 디스플레이 장치와 이에 포함된 전원 회로에 관한 것으로서, 전원 회로가 구동 회로로 입력되는 전원의 전압을 피드백 받고 피드백 받은 전압에 기초하여 출력 전압을 조절함으로써 구동 회로에 안정적인 전원을 공급하며 불필요한 전력 소비를 감소시킬 수 있도록 한다. 이때, 구동 회로의 더미 핀을 통해 피드백 라인을 구성하거나 전원 회로의 출력 전압이 인가되는 노드의 전압을 구동 회로의 제어 신호에 의해 동작하는 스위칭 소자로 조절함으로써, 전원 회로로 구동 회로의 입력 전압이 피드백되는 구성을 용이하게 구현할 수 있도록 한다.

Description

터치 디스플레이 장치 및 전원 회로{TOUCH DISPLAY DEVICE AND POWER CIRCUIT}
본 실시예들은 터치 디스플레이 장치와 터치 디스플레이 장치에 포함되는 전원 회로에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 디스플레이 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, 유기발광 디스플레이 장치 등의 다양한 타입의 디스플레이 장치가 활용되고 있다.
이러한 디스플레이 장치들 중에서, 스마트 폰, 태블릿 등과 같은 모바일 디바이스와, 스마트 텔레비전 등의 중대형 디바이스 등은 사용자 편의와 디바이스 특성 등에 따라 터치 방식의 입력 처리를 제공하고 있다.
이러한 터치 방식의 입력 처리가 가능한 디스플레이 장치는 더욱 다양하고 많은 기능을 제공할 수 있도록 발전되고 있다.
이러한 터치 디스플레이 장치에서 디스플레이 구동을 위한 회로와 터치 구동을 위한 회로가 디스플레이 패널에 배치될 수 있으며, 구동 회로는 디스플레이 패널에 연결된 전원 회로로부터 전원을 공급받아 동작한다.
이때, 전원 회로로부터 구동 회로로 전원이 공급되는 경로 상의 저항으로 인해 구동 회로로 공급되는 전원의 전압이 감소될 수 있으며, 감소되는 전압을 고려하여 높은 전압의 전원을 출력할 경우 불필요한 전력 소모가 발생할 수 있는 문제점이 존재한다.
본 실시예들의 목적은, 터치 디스플레이 장치에서 디스플레이 구동과 터치 구동을 수행하는 구동 회로로 안정적인 전압의 전원을 공급할 수 있도록 하는 터치 디스플레이 장치와 전원 회로를 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 목적은, 터치 디스플레이 장치에서 구동 회로로의 안정적인 전원 공급이 가능하도록 하면서 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있도록 하는 터치 디스플레이 장치와 전원 회로를 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 목적은, 터치 디스플레이 장치의 디스플레이 패널에 배치된 구동 회로로 출력되는 전원의 전압을 효율적으로 제어할 수 있는 전원 회로를 제공하는 데 있다.
일 측면에서, 본 실시예들은, 다수의 터치 센서(터치 전극)가 배치되고 다수의 터치 센서를 구동하는 구동 회로가 배치된 디스플레이 패널을 포함하는 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
이러한 터치 디스플레이 장치에서 구동 회로는 디스플레이 패널과 연결된 소스 인쇄회로기판에 배치된 전원 회로로부터 구동에 필요한 전원을 공급받을 수 있다.
전원 회로는 전원 회로와 구동 회로를 연결하는 전원 공급 라인을 통해 전원을 공급할 수 있다.
이때, 전원 회로와 구동 회로 사이에는 전원 공급 라인 이외에 전원 회로와 구동 회로를 연결하며 구동 회로로 입력되는 전원의 전압을 전원 회로로 피드백하는 피드백 라인이 배치될 수 있다.
여기서, 피드백 라인은 구동 회로에 포함된 더미 핀을 통해 구현될 수 있다.
전원 회로는 이러한 피드백 라인을 통해 구동 회로로 입력된 전원의 전압을 피드백 받고 피드백 받은 전압에 기초하여 출력하는 전원의 전압을 조절할 수 있다.
복수의 구동 회로로 전원을 공급하는 경우에는 복수의 구동 회로로부터 피드백 받은 전압 중 가장 낮은 전압을 기준으로 출력하는 전원의 전압을 조절할 수도 있다.
다른 실시예는, 전원 회로로부터 전원이 출력되는 출력단과 전원 공급 라인이 연결되는 노드의 전압을 피드백하여 출력하는 전원의 전압을 제어할 수도 있다.
이때, 전원 회로가 피드백 받는 노드의 전압은 구동 회로로 입력되는 전원의 전압에 기초한 제어 신호에 의해 제어되는 스위칭 소자에 의해 조절될 수 있다.
일 예로, 구동 회로로 입력되는 전원의 전압이 낮으면 스위칭 소자에 의해 전원 회로가 피드백 받는 노드의 전압이 낮아지도록 하고, 구동 회로로 입력되는 전원의 전압이 높으면 스위칭 소자에 의해 전원 회로가 피드백 받는 노드의 전압이 높아지도록 한다.
여기서, 스위칭 소자는 구동 회로 내에 배치될 수도 있고, 전원 회로가 배치되는 소스 인쇄회로기판에 배치될 수도 있다.
한편, 시분할로 디스플레이 구동과 터치 구동을 수행하는 경우 전원 회로는 디스플레이 구동 구간 동안 터치 구동 구간에서 출력되는 전원의 전압보다 낮은 전압을 갖는 전원을 출력할 수 있다.
전원 회로는 디지털 전원의 경우 디스플레이 구동 구간에서 터치 구동 구간 동안 출력되는 전원의 전압보다 낮고 0V보다 높은 최소한의 전압을 갖는 디지털 전원을 출력하고, 아날로그 전원의 경우 디스플레이 구동 구간에서 0V의 전압을 갖는 전원을 출력할 수도 있다.
이때, 전원 회로가 디스플레이 구동 구간에서 0V의 전압을 갖는 전원을 출력하는 경우 구동 회로로부터 입력되는 인에이블 신호에 따라 0V의 전원을 출력할 수도 있다.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 소스 인쇄회로기판에 배치된 전원 회로와, 소스 인쇄회로기판에 위치하고 전원 회로의 전원 출력단과 전원 회로로부터 출력되는 전원을 소스 인쇄회로기판의 외부에 위치한 구동 회로로 전달하는 전원 공급 라인이 연결되는 제1 노드와, 소스 인쇄회로기판에 위치하고 제1 노드 및 전원 회로의 피드백 입력단과 연결된 제2 노드를 포함하는 터치 디스플레이 장치를 제공한다.
여기서, 제2 노드와 연결되고 구동 회로로 입력되는 전원의 전압에 기초한 제어 신호에 의해 제어되며 제2 노드의 전압을 조절하는 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 전원 공급 라인을 통해 구동 회로로 입력되는 전원을 출력하는 전원 출력부와, 구동 회로로 입력된 전원의 전압을 피드백 받거나 구동 회로로 입력된 전원의 전압에 의해 제어되는 노드의 전압을 입력받는 피드백 입력부와, 피드백 입력부에 입력된 전압에 기초하여 구동 회로로 출력하는 전원의 전압을 제어하는 전원 제어부를 포함하는 전원 회로를 제공한다.
본 실시예들에 의하면, 디스플레이 패널에서 디스플레이 구동과 터치 구동을 수행하는 구동 회로로 입력되는 전원의 전압을 피드백 받아 전원 회로가 출력하는 전원의 전압을 조절함으로써, 구동 회로가 안정적으로 전원을 공급받을 수 있도록 한다.
본 실시예들에 의하면, 전원 회로가 피드백 받는 전압에 기초하여 출력 전원을 제어함으로써, 저항에 따른 편차를 고려하지 않고 높은 전압의 전원을 공급하는 경우에 비하여 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있도록 한다.
본 실시예들에 의하면, 디스플레이 구동 구간과 터치 구동 구간에서 출력하는 디지털 전원과 아날로그 전원을 조절함으로써, 터치 디스플레이 장치의 소비전력을 최소화할 수 있도록 한다.
도 1은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서 전원 회로와 구동 회로의 연결 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서 복수의 구동 회로가 배치된 경우의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 6은 제2 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치에서 전원 회로와 구동 회로의 연결 구조의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7과 도 8은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서 구동 구간에 따라 전원 회로가 출력하는 전원을 조절하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 개략적인 구성을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는 다수의 터치 센서(TS)가 배치된 디스플레이 패널(110)과, 다수의 터치 센서(TS)를 구동하는 구동 회로(120)와, 구동 회로(120)에 전원을 공급하는 전원 회로(130)를 포함한다.
다수의 터치 센서(TS)는, 디스플레이 패널(110)에 일정한 크기로 분리되어 배치될 수 있다.
다수의 터치 센서(TS)는, 디스플레이 패널(110)이 영상을 표시하는 디스플레이 모드로 구동하는 구간에서 디스플레이 구동을 위한 전압(예: 공통 전압)을 인가받는다.
다수의 터치 센서(TS)는, 디스플레이 패널(110)이 사용자의 터치를 센싱하는 터치 모드로 구동하는 구간에서 사용자의 터치 센싱을 위한 터치 신호를 인가받는다.
즉, 다수의 터치 센서(TS)는, 디스플레이 구동 구간에서는 영상을 표시하기 위한 공통 전극으로서 사용되고, 터치 구동 구간에서는 사용자의 터치 센싱을 위한 터치 전극으로 사용된다.
구동 회로(120)는, 디스플레이 패널(110)이 디스플레이 모드로 동작하는 것을 제어하는 회로와, 터치 모드로 동작하는 것을 제어하는 회로를 포함할 수 있으며, 디스플레이 패널(110)에 배치될 수 있다.
구동 회로(120)는, 디스플레이 패널(110)이 디스플레이 모드 또는 터치 모드로 구동하는 구간에 다수의 터치 센서(TS)로 인가되는 전압 또는 신호를 제어하여 디스플레이 패널(110)이 영상을 표시하거나 사용자의 터치를 센싱할 수 있도록 한다.
전원 회로(130)는, 구동 회로(120)에 필요한 전원을 공급하며, 디스플레이 패널(110)에 연결되는 소스 인쇄회로기판(140)에 배치될 수 있다.
전원 회로(130)는, 구동 회로(120)에 전원을 공급하여 구동 회로(120)가 다수의 터치 센서(TS)로 디스플레이 구동 또는 터치 구동을 위한 전압을 출력할 수 있도록 한다.
이때, 전원 회로(130)와 구동 회로(120)는 디스플레이 패널(110)과 소스 인쇄회로기판(140)에 본딩된 배선에 의해 연결될 수 있다.
이러한 배선과 본딩에 의한 저항으로 인하여 전원 회로(130)로부터 구동 회로(120)로 공급되는 전원이 구동 회로(120)에서 필요한 전압보다 낮은 전압으로 인가될 수 있다.
또한, 배선과 본딩에 의한 저항은 편차가 크기 때문에 구동 회로(120)로 안정적인 전원을 공급하기 위해서는, 전원 회로(130)가 일괄적으로 큰 전압을 생성하여 구동 회로(120)로 공급해야 하므로 불필요한 전력 소모가 발생할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예들은 터치 디스플레이 장치(100)의 전원 회로(130)가 구동 회로(120)로 안정적인 전원을 공급하면서 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있는 전원 제어 방식과 그 구조를 제공한다.
도 2는 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)를 나타낸 것으로서, 제1 실시예에 따른 구동 회로(120)와 전원 회로(130)의 연결 구조의 예시를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 다수의 터치 센서(TS)와 다수의 터치 센서(TS)를 구동하는 구동 회로(120)와 구동 회로(120)에 전원을 공급하는 전원 회로(130)를 포함한다.
구동 회로(120)는 전원 회로(130)와 전원 공급 라인(150)으로 연결되어 전원 공급 라인(150)을 통해 전원 회로(130)로부터 출력된 전원을 인가받는다.
이때, 전원 공급 라인(150)이 디스플레이 패널(110) 등에 본딩됨에 따른 저항으로 인하여 전원 회로(130)로부터 출력된 전원이 구동 회로(120)에 충분히 전달되지 못할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예들은 전원 회로(130)로부터 구동 회로(120)로 인가되는 전압에 기초하여 전원 회로(130)의 출력 전압을 제어하는 방식과 구조를 제공하며, 제1 실시예는 구동 회로(120)와 전원 회로(130) 사이에 연결된 피드백 라인(160)을 통해 전원 회로(130)의 출력 전원을 제어하는 방식을 제공한다.
피드백 라인(160)은 일단이 전원 공급 회로(150)가 구동 회로(120)와 연결되는 부분에 연결되고 타단은 전원 회로(130)의 피드백 입력단과 연결된다.
피드백 라인(160)이 전원 회로(130)로부터 출력된 전원이 구동 회로(120)로 입력되는 부분에 연결되어 구동 회로(120)로 입력되는 전원의 전압이 피드백 라인(160)을 통해 전원 회로(130)로 전달될 수 있도록 한다.
즉, 전원 회로(130)로부터 출력된 전원은 구동 회로(120)로 인가되고, 구동 회로(120)로 인가된 전원의 전압이 피드백 라인(160)을 통해 바이패스(bypass)되어 전원 회로(130)의 피드백 입력단으로 전달된다.
전원 회로(130)는 피드백 라인(160)을 통해 피드백된 전압을 통해 구동 회로(120)로 인가되는 전원의 전압을 확인할 수 있다.
따라서, 전원 회로(130)는 구동 회로(120)로 출력한 전원의 전압과 구동 회로(120)로 입력된 전원의 전압의 차이를 확인할 수 있고, 확인된 전압 감소 차이에 기초하여 출력하는 전원의 전압을 조절함으로써 구동 회로(120)에 필요한 전압의 전원이 공급될 수 있도록 한다.
구동 회로(120)는 전원 회로(130)로부터 입력된 전압을 바이패스하여 전원 회로(130)로 피드백함에 있어서, 구동 회로(120)에 포함된 더미 핀을 통해 입력된 전압을 피드백할 수 있다.
이에 따라, 구동 회로(120)로 안정적인 전원 공급을 위해 구동 회로(120)의 입력 전압을 피드백하기 위하여 별도의 구성을 추가하지 않고 용이하게 구현이 가능하다.
도 3은 제1 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이 패널(110)에 배치된 구동 회로(120)가 복수인 경우의 전압 피드백 구조의 예시를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 디스플레이 패널(110)에 배치된 복수의 구동 회로(121, 122)마다 각각의 구동 회로(121, 122)로 입력된 전원의 전압을 전원 회로(130)로 피드백하는 피드백 라인(161, 162)이 존재한다.
전원 회로(130)로부터 출력된 전원은 전원 공급 라인(150)을 통해 복수의 구동 회로(121, 122)로 입력된다.
복수의 구동 회로(121, 122)는 각각의 구동 회로(121, 122)에 배치된 전원 공급 라인(150)에 연결된 피드백 라인(161, 162)을 통해 전원 회로(130)로 입력 전압을 피드백한다.
이때, 각각의 구동 회로(121, 122)에 배치된 더미 핀을 통해 입력 전압을 피드백할 수 있다.
전원 회로(130)는 복수의 구동 회로(121, 122)로 출력된 전원의 입력 전압을 피드백 받고, 피드백 받은 전압에 기초하여 복수의 구동 회로(121, 122)로 출력하는 전원의 전압을 조절한다.
전원 회로(130)는 복수의 구동 회로(121, 122)로부터 입력 전압을 피드백 받은 경우, 피드백 받은 전압 중 낮은 전압을 기준으로 출력할 전원의 전압을 조절할 수 있다.
디스플레이 패널(110)에 배치된 복수의 구동 회로(121, 122) 중 입력 전압이 낮은 구동 회로(121, 122)를 기준으로 출력할 전압을 조절하므로, 복수의 구동 회로(121, 122)로 모두 안정적인 전원이 공급될 수 있도록 한다.
한편, 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는 구동 회로(120)로 안정적인 전원 공급을 위해 구동 회로(120)로 입력되는 전압을 피드백 받아 출력하는 전원의 전압을 조절할 수도 있지만, 전원 회로(130)에서 출력되는 전원의 전압을 피드백 받아 출력할 전압을 조절할 수도 있다.
이때, 전원 회로(130)에서 출력되는 전압을 기준으로 조절할 경우 전원 공급 라인(150)의 저항에 의한 전압 감소가 고려되지 않을 수 있다.
따라서, 본 실시예들은 전원 회로(130)에서 출력되는 전압을 피드백 받아 전압을 조절하되, 전원 회로(130)에서 출력되는 전압이 피드백되는 노드의 전압을 구동 회로(120)의 입력 전압에 기초하여 제어함으로써, 구동 회로(120)의 입력 전압에 기초한 전압 조절이 가능하도록 한다.
도 4 내지 도 6은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 제2 실시예에 따른 구동 회로(120)와 전원 회로(130)의 연결 구조 및 출력 전압 제어 방식의 예시를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 전원 회로(130)로부터 전원이 출력되는 전원 출력단과 전원 공급 라인(150)이 연결되는 제1 노드(N1)와 제1 노드(N1)와 연결되며 전원 회로(130)의 피드백 입력단과 연결되는 제2 노드(N2)가 소스 인쇄회로기판(140)에 배치된다.
전원 회로(130)로부터 출력된 전원은 제1 노드(N1)를 통해 전원 공급 라인(150)으로 전달되며, 제1 노드(N1)와 연결된 제2 노드(N2)가 출력되는 전원의 전압을 전원 회로(130)로 피드백한다.
즉, 전원 회로(130)는 제2 노드(N2)의 전압을 통해 출력하는 전원의 전압을 조절할 수 있다.
이때, 제2 노드(N2)는 구동 회로(120)에 의해 제어되는 피드백 제어 라인(170)과 연결되고, 구동 회로(120)에 의해 피드백 제어 라인(170)이 제어됨에 따라 제2 노드(N2)의 전압이 조절된다.
따라서, 전원 회로(130)로부터 출력되는 전원의 전압을 소스 인쇄회로기판(140)에 배치된 노드를 통해 피드백받되, 출력 전압이 피드백되는 노드의 전압을 구동 회로(120)의 입력 전압에 기초하여 제어함으로써 구동 회로(120)의 입력 전압에 따라 전원 회로(130)가 출력 전압을 조절할 수 있도록 한다.
도 5와 도 6은 제2 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 구동 회로(120)와 전원 회로(130)의 연결 구조의 구체적인 예시를 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 전원 회로(130)와 구동 회로(120)는 전원 공급 라인(150)으로 연결된다. 그리고, 전원 회로(130)로부터 출력된 전원이 전원 공급 라인(150)을 통해 구동 회로(120)로 전달된다.
전원 회로(130)의 출력단과 전원 공급 라인(150)이 연결되는 제1 노드(N1)는 제2 노드(N2)와 연결된다. 따라서, 제1 노드(N1)를 통해 출력되는 전원의 전압이 제2 노드(N2)를 통해 전원 회로(130)로 피드백된다.
이때, 제2 노드(N2)는 피드백 제어 라인(170)을 통해 구동 회로(120)에 배치된 스위칭 소자(200)와 연결된다.
그리고, 제2 노드(N2)에는 제1 저항(R1)이 연결되고 스위칭 소자(200)에는 제2 저항(R2)이 연결된다.
따라서, 스위칭 소자(200)에 인가되는 전압에 따라 제2 노드(N2)의 전압이 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)으로 분배되어 제2 노드(N2)의 전압을 제어할 수 있다.
스위칭 소자(200)는 구동 회로(120) 내에서 인가되는 제어 신호에 따라 동작하며, 구동 회로(120)는 전원 회로(130)로부터 입력되는 전원의 전압에 기초하여 제어 신호를 스위칭 소자(200)에 인가한다.
예를 들어, 전원 회로(130)로부터 출력되어 구동 회로(120)로 입력된 전원의 전압이 낮으면 구동 회로(120)는 높은 전압을 갖는 제어 신호를 스위칭 소자(200)에 인가한다.
스위칭 소자(200)에 높은 전압을 갖는 제어 신호가 인가됨에 따라 제2 노드(N2)의 전압은 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)으로 분배되어 제2 노드(N2)의 전압이 낮아지게 된다.
이에 따라, 전원 회로(130)는 제2 노드(N2)의 낮아진 전압을 피드백 받고 피드백 받은 낮은 전압에 기초하여 출력하는 전원의 전압을 조절하므로, 출력하는 전원의 전압을 높여 출력한다.
즉, 전원 회로(130)로부터 출력된 전원이 저항 등에 의해 구동 회로(120)로 낮은 전압이 입력된 경우, 구동 회로(120)에서 스위칭 소자(200)의 제어를 통해 전원 회로(130)로 피드백되는 제2 노드(N2)의 전압이 낮아지도록 제어함으로써 전원 회로(130)에서 전압을 높여 전원을 출력하도록 한다.
따라서, 구동 회로(120)는 전원 회로(130)에서 높은 전압의 전원이 출력되어 구동 회로(120)에 필요한 전압의 전원을 공급받을 수 있게 된다.
또한, 전원 회로(130)로부터 출력되어 구동 회로(120)로 입력된 전원의 전압이 구동 회로(120)에서 필요한 전압에 해당하거나 낮지 않으면 구동 회로(120)는 스위칭 소자(200)에 제어 신호를 인가하지 않거나 낮은 전압을 갖는 제어 신호를 인가한다.
스위칭 소자(200)는 제어 신호가 인가되지 않거나 낮은 전압을 갖는 제어 신호가 인가되므로, 스위칭 소자(200)의 동작에 의한 제2 노드(N2)의 전압 분배 정도는 작아지게 된다.
전원 회로(130)는 피드백 받은 제2 노드(N2)의 전압이 전원 회로(130)로부터 출력된 전원의 전압과 크게 차이가 없으므로, 전원 회로(130)는 출력 전압을 유지하거나 미세하게 높여 조절한다.
따라서, 구동 회로(120)로 충분한 전압을 갖는 전원이 공급된 경우에는 전원 회로(130)가 출력하는 전원의 전압을 높여주지 않으므로, 전원 회로(130)의 전압 조절에 의한 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있도록 한다.
도 6은 제2 실시예에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 구동 회로(120)와 전원 회로(130)의 연결 구조의 다른 예시를 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 구동 회로(120)의 제어 신호에 따라 동작하는 스위칭 소자(200)가 소스 인쇄회로기판(140)에 위치한다.
구동 회로(120)는 전원 회로(130)로부터 입력된 전원의 전압에 따라 스위칭 소자(200)를 구동하는 제어 신호를 출력한다.
구동 회로(120)는 전원 회로(130)로부터 입력된 전원의 전압이 낮으면 높은 전압을 갖는 제어 신호를 스위칭 소자(200)에 인가하고, 전원 회로(130)로부터 입력된 전원의 전압이 높으면 낮은 전압을 갖는 제어 신호를 스위칭 소자(200)에 인가하거나 제어 신호를 인가하지 않는다.
스위칭 소자(200)에 높은 전압을 갖는 제어 신호가 인가되면 제2 노드(N2)의 전압이 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)로 분배되어 제2 노드(N2)의 전압이 낮아지고, 스위칭 소자(200)에 낮은 전압을 갖는 제어 신호가 인가되거나 제어 신호가 인가되지 않으면 제2 노드(N2)의 전압 분배 정도가 작아 제2 노드(N2)의 전압이 유지된다.
전원 회로(130)는 제2 노드(N2)의 전압을 피드백 받으므로 제2 노드(N2)의 전압이 낮으면 높은 전압을 갖는 전원을 출력하고, 제2 노드(N2)의 전압이 낮지 않으면 출력 전압을 유지하며 전원을 출력한다.
따라서, 구동 회로(120)로 입력되는 전압에 따라 전원 회로(130)의 출력 전압을 조절함으로써, 구동 회로(120)로 안정적인 전원이 공급되도록 하면서 불필요하게 높은 전압의 전원이 출력되지 않도록 한다.
또한, 제2 노드(N2)의 전압을 제어하는 스위칭 소자(200)를 구동 회로(120) 또는 전원 회로(130)가 배치된 소스 인쇄회로기판(140)에 배치함으로써, 터치 디스플레이 장치(100)에 따라 적합하게 피드백 구성을 구현할 수 있도록 한다.
그리고, 본 실시예들은 터치 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이 모드로 동작하는 구간과 터치 모드로 동작하는 구간에 전원 회로(130)에서 출력하는 전원의 전압을 조절해줌으로써 구동 회로(120)로 출력되는 전원의 불필요한 소모를 최소화할 수 있도록 한다.
예를 들어, 구동 회로(120)에서 터치 모드를 제어하는 회로가 동작하지 않는 디스플레이 모드 구간에서 구동 회로(120)로 인가되는 전원의 전압을 터치 모드에 인가되는 전압보다 낮게 인가함으로써 전력 소비를 감소시킬 수 있다.
또한, 디스플레이 모드 구간과 터치 모드 구간에서 인가되는 디지털 전원과 아날로그 전원을 다르게 제어함으로써, 구동 회로(120)가 정상적으로 동작하도록 하면서 구동 회로(120)의 동작을 위해 인가되는 전원을 최소화할 수 있다.
도 7과 도 8은 본 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 구동 모드에 따라 전원 회로(130)가 출력하는 전원의 전압을 조절하는 예시를 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, 전원 회로(131, 132)는 디지털 전원 회로(131)와 아날로그 전원 회로(132)로 구분된다.
디지털 전원 회로(131)는 전원 공급 라인(151)을 통해 디지털 전원을 구동 회로(120)로 공급한다.
그리고, 구동 회로(120)로 입력되는 디지털 전원의 전압을 피드백 라인(163)을 통해 바이패스하여 피드백 받거나, 구동 회로(120)에 의해 제어되는 스위칭 소자(200)의 동작에 따라 조절되는 제2 노드(N2)의 전압을 통해 피드백 받는다.
디지털 전원 회로(131)는 피드백 받은 전압에 따라 출력하는 전원의 전압을 조절함으로써 구동 회로(120)로 안정적인 전원을 공급한다.
디지털 전원 회로(131)는 구동 회로(120)가 디스플레이 구동을 위해 동작하는 디스플레이 모드 구간에서는 터치 모드 구간에서 출력되는 전원의 전압보다 낮은 전압을 갖는 디지털 전원을 출력한다.
이때, 디지털 전원 회로(131)는 디스플레이 모드 구간에서 터치 모드 구간에 출력되는 전원의 전압보다 낮고 0V보다 높은 전압을 갖는 디지털 전원을 출력할 수 있다.
이는 디스플레이 모드 구간에서 디지털 전원을 오프(Off)할 경우 터치 모드를 구동하는 회로가 초기화될 수 있으므로, 디스플레이 모드 구간에서도 최소 전압을 갖는 디지털 전원을 출력한다.
따라서, 구동 회로(120)로 입력된 디지털 전원의 전압을 피드백 받아 출력 전압을 조절함으로써 구동 회로(120)로 안정적인 디지털 전원이 공급되도록 하며, 디스플레이 모드 구간에서 출력 전압의 조절을 통해 전력 소비를 감소시킬 수 있도록 한다.
아날로그 전원 회로(132)는 전원 공급 회로(152)를 통해 구동 회로(120)와 연결되며, 구동 회로(120)로 아날로그 전원을 인가한다.
아날로그 전원 회로(132)는 구동 회로(120)로 입력되는 아날로그 전원의 전압을 피드백 라인(164)을 통해 피드백 받거나, 구동 회로(120)에 의해 제어되는 스위칭 소자(200)의 동작에 따라 조절되는 전압을 피드백 받는다.
아날로그 전원 회로(132)는 피드백 받은 아날로그 전원의 전압에 기초하여 출력하는 아날로그 전원의 전압을 조절함으로써 구동 회로(120)로 아날로그 전원을 안정적으로 공급할 수 있도록 한다.
또한, 아날로그 전원 회로(132)는 디스플레이 모드 구간에서 터치 모드 구간 동안 구동 회로(120)로 출력되는 아날로그 전원의 전압보다 낮은 전압을 갖는 아날로그 전원을 출력한다.
이때, 아날로그 전원 회로(132)는 디스플레이 모드 구간에서 구동 회로(120)로 출력하는 아날로그 전원을 오프(Off)하여 아날로그 전원이 구동 회로(120)로 출력되지 않도록 할 수도 있다.
이에 따라, 디스플레이 모드 구간에서 불필요한 아날로그 전원이 출력되지 않도록 함으로써, 전원의 소비를 최소화할 수 있도록 한다.
그리고, 아날로그 전원 회로(132)는 디스플레이 모드 구간에서 구동 회로(120)로부터 인에이블 제어 라인(180)을 통해 인에이블 제어 신호를 입력받고 입력받은 인에이블 제어 신호에 따라 온(On)/오프(Off)될 수도 있다.
즉, 아날로그 전원 회로(132)의 경우 디스플레이 모드 구간에서 오프(Off) 상태로 동작이 가능하므로, 구동 회로(120)에서 디스플레이 모드 구간에 출력하는 인에이블 제어 신호에 따라 오프(Off)되어 아날로그 전원의 소비를 최소화할 수 있도록 한다.
도 8은 전술한 디지털 전원 회로(131)와 아날로그 전원 회로(132)가 디스플레이 모드 구간 또는 터치 모드 구간에서 출력하는 전원의 전압을 나타낸 것이다.
도 8을 참조하면, 디지털 전원은 디스플레이 모드 구간에서 터치 모드 구간 동안 출력되는 전압보다 낮은 전압으로 출력된다.
이때, 디스플레이 모드 구간에서 낮은 전압을 갖는 디지털 전원이 출력되더라도 터치 모드를 구동하는 회로의 초기화를 방지하기 위해, 터치 모드 구간에서 출력되는 전압보다 낮으며 최소 전압 이상의 전압을 갖는 디지털 전원이 출력된다.
아날로그 전원은 디스플레이 모드 구간에서 터치 모드 구간 동안 출력되는 전압보다 낮은 전압으로 출력되며, 디스플레이 모드 구간에서는 아날로그 전원이 오프(Off)되어 출력되지 않을 수도 있다.
따라서, 터치 모드를 구동하는 회로가 동작하지 않는 디스플레이 모드 구간에서 디지털 전원과 아날로그 전원의 전압을 최소화함으로써, 전원 회로(130)에서 구동 회로(120)로 출력하는 전원을 효율적으로 제어할 수 있도록 한다.
본 실시예들에 의하면, 전원 회로(130)로부터 출력되어 구동 회로(120)로 입력되는 전원의 전압을 피드백 받아 전원 회로(130)의 출력 전압을 제어함으로써, 전원 공급 라인(150)의 저항과 본딩에 따른 저항에 불구하고 구동 회로(120)로 안정적인 전원을 공급하며 불필요한 전력 소비를 방지할 수 있도록 한다.
또한, 구동 회로(120)의 입력 전압을 피드백 라인(150)을 통해 피드백 받거나 구동 회로(120)에 의해 제어되는 스위칭 소자(200)의 동작에 따라 조절되는 전압을 피드백 받을 수 있도록 하여 다양하게 피드백 구성을 구현할 수 있도록 한다.
이때, 피드백 라인(150)을 통해 피드백 받는 경우에는 구동 회로(120)에 포함된 더미 핀을 통해 구동 회로(120)의 입력 전압을 피드백 받음으로써 구동 회로(120)의 구조를 변경하지 않고 피드백 라인(150)을 구성할 수 있도록 한다.
나아가, 디스플레이 모드 구간에서는 터치 모드 구간에서 출력되는 전원의 전압보다 낮은 전압을 갖는 전원을 출력하고, 디지털 전원과 아날로그 전원에 따라 다르게 전압을 제어함으로써 구동 회로(120)를 안정적으로 제어하며 전원의 소비는 최소화할 수 있도록 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 터치 디스플레이 장치 110: 디스플레이 패널
120: 구동 회로 130: 전원 회로
140: 소스 인쇄회로기판 150, 151, 152: 전원 공급 라인
160, 161, 162, 163, 164: 피드백 라인
170: 피드백 제어 라인 180: 인에이블 제어 라인

Claims (14)

  1. 전원 회로;
    상기 전원 회로로부터 출력되는 전원을 전달하는 전원 공급 라인;
    상기 전원 공급 라인을 통해 전달되는 상기 전원을 입력받는 구동 회로; 및
    일단은 상기 전원 공급 라인이 상기 구동 회로에 배치되는 부분과 연결되고 타단은 상기 전원 회로와 연결되며, 상기 구동 회로가 입력받은 상기 전원의 전압을 상기 전원 회로로 피드백하는 피드백 라인을 포함하고,
    상기 전원 회로는,
    상기 피드백 라인을 통해 피드백 받은 전압에 기초하여 출력하는 전원의 전압을 조절하는 터치 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피드백 라인은,
    상기 구동 회로에 배치된 더미 핀 중 적어도 일부를 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전원 회로는,
    상기 구동 회로가 복수인 경우 복수의 구동 회로로부터 피드백 받은 전압 중 가장 낮은 전압에 기초하여 출력하는 전원의 전압을 조절하는 터치 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전원 회로는,
    디스플레이 구동 구간에서 터치 구동 구간 동안 출력되는 전원의 전압보다 낮은 전압의 전원을 출력하는 터치 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전원 회로는,
    상기 디스플레이 구동 구간에서 상기 터치 구동 구간 동안 출력되는 디지털 전원의 전압보다 낮고 0V보다 높은 전압을 갖는 디지털 전원을 출력하는 터치 디스플레이 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 전원 회로는,
    상기 구동 회로로부터 입력되는 인에이블 신호에 의해 제어되어 상기 디스플레이 구동 구간에서 0V의 아날로그 전원을 출력하는 터치 디스플레이 장치.
  7. 소스 인쇄회로기판에 배치된 전원 회로;
    상기 소스 인쇄회로기판에 위치하고 상기 전원 회로의 전원 출력단과 상기 전원 회로로부터 출력되는 전원을 상기 소스 인쇄회로기판의 외부에 위치한 구동 회로로 전달하는 전원 공급 라인이 연결되는 제1 노드;
    상기 소스 인쇄회로기판에 위치하고 상기 제1 노드 및 상기 전원 회로의 피드백 입력단과 연결된 제2 노드; 및
    상기 제2 노드와 연결되고 상기 구동 회로로 입력되는 전원의 전압에 기초한 제어 신호에 의해 제어되며 상기 제2 노드의 전압을 조절하는 스위칭 소자
    를 포함하는 터치 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는,
    상기 구동 회로로 입력되는 전원의 전압이 낮을수록 높은 전압을 갖는 상기 제어 신호가 인가되는 터치 디스플레이 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는,
    상기 소스 인쇄회로기판에 배치되거나 상기 구동 회로에 배치되는 터치 디스플레이 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 전원 회로는,
    상기 제2 노드의 전압에 기초하여 출력하는 전원의 전압을 조절하며 상기 제2 노드의 전압이 낮을수록 높은 전압을 갖는 전원을 출력하는 터치 디스플레이 장치.
  11. 전원 공급 라인을 통해 구동 회로로 입력되는 전원을 출력하는 전원 출력부;
    상기 구동 회로로 입력된 전원의 전압을 피드백 받거나 상기 구동 회로로 입력된 전원의 전압에 의해 제어되는 노드의 전압을 입력받는 피드백 입력부; 및
    상기 피드백 입력부에 입력된 전압에 기초하여 상기 구동 회로로 출력하는 전원의 전압을 제어하는 전원 제어부
    를 포함하는 전원 회로.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전원 제어부는,
    디스플레이 구동 구간에서 터치 구동 구간 동안 출력되는 전원의 전압보다 낮은 전압의 전원을 출력하는 전원 회로.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전원 제어부는,
    상기 디스플레이 구동 구간에서 상기 터치 구동 구간 동안 출력되는 디지털 전원의 전압보다 낮고 0V보다 높은 전압을 갖는 디지털 전원을 출력하고, 0V의 아날로그 전원을 출력하는 전원 회로.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 피드백 입력부는,
    상기 구동 회로로 입력된 전원의 전압을 상기 구동 회로에 배치된 더미 핀과 연결된 피드백 라인을 통해 피드백 받는 전원 회로.
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