KR102189570B1 - Display device with touch screen - Google Patents

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KR102189570B1
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윤승환
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은, m개(m은 3 이상의 자연수)의 구동 전극 및 상기 m개의 구동 전극과 교차하며 배열되는 n개(n은 3 이상의 자연수) 의 센싱 전극을 포함하는 패널; 상기 패널의 구동 모드에 따라 상기 m개의 구동 전극으로 제1 터치 구동 신호를 인가하거나 제2 터치 구동 신호를 인가하는 터치 구동부; 상기 제1 또는 제2 터치 구동 신호에 따른 터치 센싱 신호를 상기 n개의 센싱 전극으로부터 수신하는 터치 센싱부를 포함하는 터치스크린을 구비한 표시장치에 관한 것이다.The present invention includes: a panel including m (m is a natural number of 3 or more) driving electrodes and n (n is a natural number of 3 or more) sensing electrodes arranged to intersect with the m driving electrodes; A touch driver for applying a first touch driving signal or a second touch driving signal to the m driving electrodes according to a driving mode of the panel; The present invention relates to a display device having a touch screen including a touch sensing unit that receives a touch sensing signal according to the first or second touch driving signal from the n sensing electrodes.

Description

터치 스크린을 구비한 표시장치{DISPLAY DEVICE WITH TOUCH SCREEN}Display device with touch screen {DISPLAY DEVICE WITH TOUCH SCREEN}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치 스크린을 구비한 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device having a touch screen.

일반적으로 사용자의 접촉 위치 검출이 가능한 센싱 장치를 표시 장치 상에 장착하거나 표시 장치와 일체화시키고, 그 표시 장치의 화면 상에 각종의 버튼이나 화상 등을 표시하여, 화면 상에서 직접 사용자의 입력이 가능하게 하는 표시 장치를 터치 스크린을 구비한 표시장치라고 한다. 이와 같은 터치 스크린을 구비한 표시 장치는 키보드나 마우스, 키패드와 같은 입력 장치를 필요로 하지 않기 때문에 컴퓨터 이외에, 휴대 전화와 같은 휴대 정보 단말기 및 표시장치를 구비하고 있는 여러 전자장치에서도 많이 활용되고 있다.In general, a sensing device capable of detecting the user's contact position is mounted on the display device or integrated with the display device, and various buttons or images are displayed on the screen of the display device, allowing the user's input directly on the screen. The display device is referred to as a display device having a touch screen. Since such a display device having a touch screen does not require an input device such as a keyboard, mouse, or keypad, it is widely used in various electronic devices including portable information terminals such as mobile phones and display devices other than computers. .

상술한 터치 스크린이 사용자의 터치 입력을 검출하는 방식은 정전용량 방식, 전자기 방식, 광학 방식 등 여러 가지 방식이 존재하는데, 그 중에서 정전용량 방식의 터치 스크린은 구동 전극 및 센싱 전극을 포함하며 사용자의 터치 입력에 따른 구동 전극과 센싱 전극 사이의 정전용량의 변화량를 감지하는 방법으로 터치 입력 위치를 검출한다.There are various methods such as a capacitive type, an electromagnetic type, and an optical type for the above-described touch screen to detect a user's touch input. Among them, the capacitive type touch screen includes a driving electrode and a sensing electrode. A touch input position is detected by detecting a change in capacitance between a driving electrode and a sensing electrode according to a touch input.

이하에서는 종래의 정전용량 방식의 터치 스크린을 구비한 표시 장치에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a display device including a conventional capacitive touch screen will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 종래의 터치 스크린을 구비한 표시장치를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a display device having a conventional touch screen.

종래의 터치 스크린을 구비한 표시장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 패널(10), 터치 구동부(20) 및 터치 센싱부(30)를 포함하고 있다.A display device having a conventional touch screen includes a panel 10, a touch driver 20, and a touch sensing unit 30, as shown in FIG. 1.

먼저, 패널(10)은 복수의 구동 전극(11) 및 복수의 구동 전극과 교차하며 배열되는 복수의 센싱 전극(12)을 포함하고 있으며, 복수의 구동 전극(11)을 터치 구동부(20)와 연결시키고 복수의 센싱 전극(12)을 터치 센싱부(30)와 연결시키기 위한 배선(14)을 포함하고 있다.First, the panel 10 includes a plurality of driving electrodes 11 and a plurality of sensing electrodes 12 intersecting and arranged with the plurality of driving electrodes, and the plurality of driving electrodes 11 are connected to the touch driver 20. And a wiring 14 for connecting the plurality of sensing electrodes 12 to the touch sensing unit 30.

또한, 패널은 표시 영역(15) 외측의 비표시 영역에 복수의 센싱 전극(12)과 평행하게 배열되는 정전기 방지용 그라운드 배선(13)을 포함하고 있다.Further, the panel includes an antistatic ground wire 13 arranged in parallel with the plurality of sensing electrodes 12 in a non-display area outside the display area 15.

다음으로, 터치 구동부(20)는 복수의 구동 전극(11)으로 터치 구동 신호를 순차적으로 인가하여, 복수의 구동 전극(11) 및 복수의 센싱 전극(12) 사이에 정전용량이 형성되게 한다.Next, the touch driver 20 sequentially applies a touch driving signal to the plurality of driving electrodes 11 so that a capacitance is formed between the plurality of driving electrodes 11 and the plurality of sensing electrodes 12.

다음으로, 터치 센싱부(30)는 복수의 비교부(31)을 포함하고 있으며, 복수의 구동 전극 및 복수의 센싱 전극 사이에 형성된 정전용량에 있어서, 사용자의 터치 입력에 따른 정전용량의 변화량을 복수의 센싱 전극(12)을 통해 수신하여, 사용자의 터치 입력 위치를 감지한다.Next, the touch sensing unit 30 includes a plurality of comparison units 31, and in the capacitance formed between the plurality of driving electrodes and the plurality of sensing electrodes, the amount of change in capacitance according to the user's touch input is calculated. By receiving through a plurality of sensing electrodes 12, the user's touch input position is sensed.

여기서, 비교부(31)는, 이웃하는 센싱 전극들을 통해 입력되는 터치 감지 신호들의 차를 비교하는 동작을 수행함으로써 사용자의 터치 입력에 따른 정전용량의 변화량을 감지하는 기능을 한다.Here, the comparison unit 31 functions to detect a change in capacitance according to a user's touch input by performing an operation of comparing differences between touch sensing signals input through neighboring sensing electrodes.

상술한 여러 구성요소들을 포함하는 종래의 터치스크린 일체형 표시장치는 소비전력 저감의 목적으로 액티브(Active) 모드 및 아이들(Idle) 모드로 구분되어 동작하게 되는데, 여기서, 액티브 모드란 사용자의 터치 입력이 감지된 경우 사용자의 터치 입력에 따른 정확한 터치 좌표를 패널의 표시 영역에 표시하는 터치 감지 모드를 말하며, 아이들 모드란 일정 기간 동안 패널에 터치 입력이 없는 경우 패널의 소비전력을 줄일 목적으로 터치 감지를 위한 일련의 동작을 진행하지 않는 터치 대기 모드를 말한다.A conventional touch screen integrated display device including the above-described various components operates by being divided into an active mode and an idle mode for the purpose of reducing power consumption. Here, the active mode refers to a user's touch input. When detected, it refers to a touch detection mode in which the exact touch coordinates according to the user's touch input are displayed on the display area of the panel, and the idle mode means touch detection to reduce the power consumption of the panel when there is no touch input on the panel for a certain period of time. It refers to a touch standby mode that does not perform a series of operations for.

액티브 모드와 아이들 모드로 구분되어 동작하는 종래의 터치스크린 일체형 표시장치에서는 패널이 아이들 모드인 경우, 아이들 모드에서 액티브 모드로 넘어가기 위해 일정한 펄스로 패널에 사용자의 터치 입력 여부를 확인하는 동작을 수행해야만 터치 입력 유무에 따라 액티브 모드로 전환될 수 있다.In a conventional touch screen integrated display device that operates in an active mode and an idle mode, when the panel is in the idle mode, an operation to check whether a user's touch is input to the panel is performed with a constant pulse to transition from the idle mode to the active mode. Only then can it be switched to the active mode depending on the presence or absence of a touch input.

하지만, 종래의 터치스크린을 구비한 표시장치에서는 아이들 모드에서 도 1에 도시된 패널의 왼쪽 비표시 영역에 형성되어 있는 그라운드 배선(13)과 그에 인접하는 센싱 전극 및 패널의 오른쪽 비표시 영역에 형성되어 있는 그라운드 배선(13)과 그에 인접하는 센싱 전극에서 발생하는 정전용량으로 인해, 패널에 터치가 입력되지 않았음에도 불구하고 아이들 모드에서 액티브 모드로 전환되는 오류를 발생시킬 수 있다.However, in a conventional display device having a touch screen, in the idle mode, the ground wiring 13 formed in the left non-display area of the panel shown in FIG. 1, the sensing electrode adjacent thereto, and the right non-display area of the panel are formed. Due to the capacitance generated from the ground wiring 13 and the sensing electrode adjacent thereto, an error of switching from the idle mode to the active mode may occur even though no touch is input to the panel.

이하에서는 상술한 오류에 대해서 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the above-described error will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2는 터치 구동 신호에 따른 도 1의 도시된 A 및 B 영역의 터치 센싱 파형을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating touch sensing waveforms in regions A and B shown in FIG. 1 according to a touch driving signal.

도 2에 도시된 바와 같이 아이들 모드인 경우 도 1에 도시된 A 영역에서는 비표시 영역에 형성되어 있는 그라운드 배선(13)과 왼쪽 첫번째 센싱 전극 사이에 형성되는 정전용량(CP1) 및 동일한 그라운드 배선과 왼쪽 두번째 센싱 전극 사이에 형성되는 정전용량(CP2)로 인해, 도 2의 그래프에 도시된 바와 같이 터치 감지를 위한 로 데이터(raw data) 값이 상승하게 된다.In the case of the idle mode as shown in FIG. 2, in the area A shown in FIG. 1, the capacitance CP1 formed between the ground wiring 13 formed in the non-display area and the first sensing electrode on the left side and the same ground wiring Due to the capacitance CP2 formed between the left second sensing electrode, the raw data value for touch sensing increases as shown in the graph of FIG. 2.

예를 들어, 그라운드 라인과 인접할수록 정전용량이 커지므로 A 영역에서의 CP1은 0.5, CP2는 0.2라고 가정하고, 왼쪽 첫번째 센싱 전극 및 왼쪽 두번째 센싱 전극 사이에 형성되는 상호 정전용량 값이 1이라고 가정하면, A 영역에서의 왼쪽 첫번째 센싱 전극에서의 총 정전용량 값은 1.5가 되고, 왼쪽 두번째 센싱 전극에서의 총 정전용량 값은 1.2가 된다. 여기서, 각각의 정전용량 값은 터치 센싱을 위해 터치 감지 신호들의 차를 비교하는 첫번째 비교기로 입력되고, 첫번째 비교기에서는 왼쪽 두번째 센싱 전극의 총 정전용량 값보다 상대적으로 큰 왼쪽 첫번째 센싱 전극에서의 총 정전용량 값이 첫번째 비교기의 (+)쪽으로 인가되므로 터치 감지를 위한 로 데이터 값이 상승하게 된다.For example, the closer it is to the ground line, the larger the capacitance, so it is assumed that CP1 is 0.5 and CP2 is 0.2 in the A region, and the mutual capacitance formed between the first left sensing electrode and the second left sensing electrode is 1 Then, the total capacitance value at the left first sensing electrode in the area A becomes 1.5, and the total capacitance value at the left second sensing electrode becomes 1.2. Here, each capacitance value is input to the first comparator that compares the difference between the touch sensing signals for touch sensing, and in the first comparator, the total capacitance at the left first sensing electrode is relatively larger than the total capacitance value of the second left sensing electrode. Since the capacitance value is applied to the (+) side of the first comparator, the raw data value for touch detection increases.

이와 마찬가지로, 도 1에 도시된 B 영역에서는 비표시 영역에 형성되어 있는 그라운드 배선(13)과 오른쪽 첫번째 센싱 전극 사이에 형성되는 정전용량(CP1) 및 동일한 그라운드 배선과 오른쪽 두번째 센싱 전극 사이에 형성되는 정전용량(CP2)로 인해, 도 2의 그래프에 도시된 바와 같이 터치 감지를 위한 로 데이터 값이 하강하게 된다.Likewise, in the area B shown in FIG. 1, the capacitance CP1 formed between the ground wiring 13 formed in the non-display area and the first right sensing electrode, and the same ground wiring and the second right sensing electrode Due to the capacitance CP2, as shown in the graph of FIG. 2, the raw data value for touch sensing is lowered.

예를 들어, 그라운드 라인과 인접할수록 정전용량이 커지므로 B 영역에서의 CP1은 0.5, CP2는 0.2라고 가정하고, 오른쪽 첫번째 센싱 전극 및 오른쪽 두번째 센싱 전극 사이에 형성되는 상호 정전용량 값이 1이라고 가정하면, B 영역에서의 오른쪽 첫번째 센싱 전극에서의 총 정전용량 값은 1.5가 되고, 오른쪽 두번째 센싱 전극에서의 총 정전용량 값은 1.2가 된다. 여기서, 각각의 정전용량 값은 터치 센싱을 위해 터치 감지 신호들의 차를 비교하는 (n-1)번째 비교기로 입력되고, (n-1)번째 비교기에서는 오른쪽 두번째 센싱 전극의 총 정전용량 값보다 상대적으로 큰 오른쪽 첫번째 센싱 전극에서의 총 정전용량 값이 n번째 비교기의 (-)쪽으로 인가되므로 터치 감지를 위한 로 데이터 값이 하강하게 된다.For example, the closer it is to the ground line, the larger the capacitance, so it is assumed that CP1 is 0.5 and CP2 is 0.2 in the B region, and the mutual capacitance formed between the first sensing electrode on the right and the second sensing electrode on the right is 1 Then, the total capacitance value at the right first sensing electrode in the region B becomes 1.5, and the total capacitance value at the right second sensing electrode becomes 1.2. Here, each capacitance value is input to the (n-1)-th comparator that compares the difference between the touch sensing signals for touch sensing, and the (n-1)-th comparator is relative to the total capacitance value of the second sensing electrode on the right. As the total capacitance value at the first large right sensing electrode is applied to the (-) side of the nth comparator, the raw data value for touch sensing falls.

이상에서 언급한 바와 같이, 패널의 양쪽 비표시 영역 끝단에 형성되어 있는 그라운드 배선과 인접한 센싱 전극들 간의 정전용량으로 인해 아이들 모드에서 패널 내에 터치 입력이 발생하지 않았음에도 액티브 모드로 넘어가는 오류가 발생할 수 있으며, 이런 오류를 방지하기 위해 아이들 모드에서 터치 입력 여부을 확인하기 위한 새로운 센싱 방식이 필요하다.As mentioned above, due to the capacitance between the ground wiring formed at both ends of the non-display area of the panel and the sensing electrodes adjacent to it, an error that goes to the active mode occurs even though no touch input occurs in the panel in the idle mode. In order to prevent such an error, a new sensing method is needed to check whether a touch is input in the idle mode.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 정전용량 방식의 터치패널의 아이들 모드에서 오류 없이 터치 입력 여부를 확인할 수 있는 터치 스크린을 구비한 표시장치를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a display device having a touch screen capable of checking whether a touch is input without errors in an idle mode of a capacitive touch panel.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린을 구비한 표시장치는, m m개(m은 3 이상의 자연수)의 구동 전극 및 상기 m개의 구동 전극과 교차하며 배열되는 n개(n은 3 이상의 자연수) 의 센싱 전극을 포함하는 패널; 상기 패널의 구동 모드에 따라 상기 m개의 구동 전극으로 제1 터치 구동 신호를 인가하거나 제2 터치 구동 신호를 인가하는 터치 구동부; 상기 제1 또는 제2 터치 구동 신호에 따른 터치 센싱 신호를 상기 n개의 센싱 전극으로부터 수신하는 터치 센싱부를 포함하고, 상기 m개의 구동 전극 중 두번째 내지 m번째(m은 3 이상의 자연수) 구동 전극으로 인가되는 상기 제2 터치 구동 신호는 보상 신호 및 구동 신호로 이루어져 있으며, 두번째 구동 전극으로 인가되는 보상 신호는 첫번째 구동 전극으로 인가되는 구동 신호의 반전 신호이며, 세번째 구동 전극으로 인가되는 보상 신호는 두번째 구동 전극으로 인가되는 구동 신호의 반전 신호이며, 상기 두번째 구동 전극으로 인가되는 보상 신호는 상기 첫번째 구동 전극으로 인가되는 상기 구동 신호와 동일한 타이밍에 상기 두번째 구동 전극으로 인가되며, 상기 세번째 구동 전극으로 인가되는 보상 신호는 상기 두번째 구동 전극으로 인가되는 상기 구동 신호와 동일한 타이밍에 상기 세번째 구동 전극으로 인가되는 것을 특징으로 한다.A display device having a touch screen according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes mm (m is a natural number of 3 or more) driving electrodes and n ( n is a natural number of 3 or more) of a panel including a sensing electrode; A touch driver configured to apply a first touch driving signal or a second touch driving signal to the m driving electrodes according to a driving mode of the panel; A touch sensing unit that receives a touch sensing signal according to the first or second touch driving signal from the n sensing electrodes, and is applied to the second to m-th (m is a natural number of 3 or more) driving electrodes among the m driving electrodes The second touch driving signal is composed of a compensation signal and a driving signal, the compensation signal applied to the second driving electrode is an inverted signal of the driving signal applied to the first driving electrode, and the compensation signal applied to the third driving electrode is second driving. It is an inversion signal of the driving signal applied to the electrode, and the compensation signal applied to the second driving electrode is applied to the second driving electrode at the same timing as the driving signal applied to the first driving electrode, and applied to the third driving electrode. The compensation signal is applied to the third driving electrode at the same timing as the driving signal applied to the second driving electrode.

본 발명의 실시예들에 따르면, 터치 스크린을 구비한 표시장치에서 아이들 모드에서 패널의 터치 입력 여부를 오류 없이 확인할 수 있는 효과가 있다.According to embodiments of the present invention, in a display device having a touch screen, it is possible to check whether a panel is touched in an idle mode without error.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 패널의 비표시 영역에 형성되어 있는 그라운드 라인과 센싱 전극과의 정전용량에 상관없이 균일한 터치 감도를 얻을 수 있는 효과가 있다.In addition, according to embodiments of the present invention, there is an effect of obtaining a uniform touch sensitivity regardless of capacitance between a ground line and a sensing electrode formed in a non-display area of a panel.

도 1은 종래의 터치 스크린을 구비한 표시장치를 나타낸 도면;
도 2는 터치 구동 신호에 따른 도 1의 도시된 A 및 B 영역의 터치 센싱 파형을 나타낸 도면;
도 3a 및 도 3b은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린을 구비한 표시장치의 패널을 나타낸 도면;
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린을 구비한 표시장치및 터치 구동 신호의 인가를 나타낸 도면; 및
도 6은 도 5에 도시된 C 영역을 확대해서 나타낸 도면.
1 is a view showing a display device having a conventional touch screen;
2 is a diagram illustrating touch sensing waveforms in regions A and B shown in FIG. 1 according to a touch driving signal;
3A and 3B are views illustrating a panel of a display device having a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention;
4 and 5 are diagrams illustrating a display device having a touch screen and application of a touch driving signal according to an embodiment of the present invention; And
FIG. 6 is an enlarged view of area C shown in FIG. 5.

본 발명의 표시장치는 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등을 기반으로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 평판 표시장치의 일 예로서 액정표시소자 중심으로 설명하지만, 본 발명의 표시장치는 액정표시소자에 한정되지 않는다.The display device of the present invention is a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting diode display (Organic Light Emitting Display). , OLED), electrophoresis display device (Electrophoresis, EPD), etc. In the following embodiments, a liquid crystal display device is described as an example of a flat panel display device, but the display device of the present invention is not limited to a liquid crystal display device.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 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.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, the same elements may have the same numerals even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof may be omitted.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
In addition, in describing the constituent elements of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a) and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, order, or number of the component is not limited by the term.

본 발명에 따른 터치 스크린은 정전용량 방식의 터치 스크린으로써 구동 전극 및 센싱 전극을 포함하며 사용자의 터치 입력에 따른 구동 전극과 센싱 전극 사이의 정전용량의 변화량를 감지하는 방법으로 터치 입력 위치를 검출하는 방식으로, 구동 전극과 센싱 전극을 교차시켜 매트릭스를 형성하고, 매트릭스 상의 임의의 위치에서 터치가 이루어지는 경우, 구동 전극을 통해 구동 신호가 인가되면 정전용량이 변화되는 구동 전극과 센싱 전극 좌표를 센싱 전극을 통해 수신하여 터치 입력 위치를 검출하는 방식이다. 상술한 정전용량 방식의 터치 스크린의 입력수단은 꼭 손가락뿐만이 아니라, 구동 전극 및 센싱 전극과 정전용량의 변화가 생길 수 있는 어떤 입력수단이라도 상관 없다.The touch screen according to the present invention is a capacitive touch screen, which includes a driving electrode and a sensing electrode, and detects a touch input position by detecting a change in capacitance between the driving electrode and the sensing electrode according to the user's touch input. As a result, when a matrix is formed by crossing the driving electrode and the sensing electrode, and when a touch is made at an arbitrary position on the matrix, the coordinates of the driving electrode and the sensing electrode whose capacitance change when a driving signal is applied through the driving electrode are determined by the sensing electrode. It is a method of detecting the touch input location by receiving it through the device. The input means of the above-described capacitive touch screen may not only be a finger, but also any input means capable of causing a change in capacitance between the driving electrode and the sensing electrode.

또한, 본 발명의 따른 정전용량 방식의 터치 스크린은 구동 전극, 투명 기판 및 센싱 전극이 순차적으로 적층되거나, 구동 전극, 투명 필름 및 센싱 전극이 순차적으로 적층되어 액정 패널 상에 접착제를 통해 접합되어 있는 에드-온 (Add-on) 형태의 터치 스크린일 수도 있으며, 구동 전극 및 센싱 전극이 절연층을 사이에 두고 형성되어, 액정 패널 상에 접착제를 통해 직접 접합되어 있는 온셀(On Cell) 형태의 터치 스크린일 수도 있고, 구동 전극 및 센싱 전극이 상부 컬러필터와 하부 TFT로 구성되는 액정 패널의 내부에 형성되어 있는 인셀(In Cell) 형태의 터치 스크린일 수도 있다.In addition, in the capacitive touch screen according to the present invention, a driving electrode, a transparent substrate, and a sensing electrode are sequentially stacked, or a driving electrode, a transparent film, and a sensing electrode are sequentially stacked and bonded to a liquid crystal panel through an adhesive. It may be an add-on type touch screen, and an on-cell type touch in which a driving electrode and a sensing electrode are formed with an insulating layer interposed therebetween and are directly bonded to the liquid crystal panel through an adhesive. It may be a screen, or an in-cell type touch screen in which a driving electrode and a sensing electrode are formed inside a liquid crystal panel composed of an upper color filter and a lower TFT.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 일 실시예에 따른 터치 스크린을 구비한 표시장치의 패널을 나타낸 도면이다.3A and 3B are diagrams illustrating a panel of a display device having a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린을 구비한 표시장치의 패널(100)은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 표시 영역(150) 및 패널 내에서 표시 영역 외측에 형성되는 비표시 영역으로 구분되어 있다.The panel 100 of a display device having a touch screen according to an embodiment of the present invention includes a display area 150 and a non-display area formed outside the display area within the panel, as shown in FIGS. 3A and 3B. It is divided into.

표시 영역(150)은 m개(m은 3 이상의 자연수)의 구동 전극(110) 및 m개의 구동 전극과 교차하며 배열되는 n개(n은 3 이상의 자연수)의 센싱 전극을 포함하고 있고 비표시 영역은 그라운드 배선(130)을 포함하고 있다. 여기서, 그라운드 배선은 패널의 정전기 방지를 위한 목적으로 형성되어 있지만 형성 목적은 이에 한정되지 않는다.The display area 150 includes m (m is a natural number of 3 or more) driving electrodes 110 and n (n is a natural number of 3 or more) sensing electrodes intersecting and arranged with m driving electrodes, and a non-display area Includes the ground wiring 130. Here, the ground wiring is formed for the purpose of preventing static electricity of the panel, but the purpose of formation is not limited thereto.

도 3a의 구동 전극 및 센싱 전극은 마름모 형상의 단일 전극들을 연결시켜 구동 전극 및 센싱 전극을 형성하여 교차하게 배열한 형태이며, 도 3b는 바(bar) 형상의 구동 전극 및 센싱 전극을 교차하게 배열한 형태이다.The driving electrode and sensing electrode of FIG. 3A are formed by connecting single electrodes in a rhombus shape to form a driving electrode and a sensing electrode, and FIG. 3B is a bar-shaped driving electrode and a sensing electrode. It is one form.

도 3a 및 도 3b는 구동 전극 및 센싱 전극의 형태만 다를 뿐 동일한 구동 방식으로 구동하며, 구동 전극 및 센싱 전극은 도 3에 도시된 마름모 및 바 형상 이외에 다른 형상으로 형성될 수도 있다. 즉, 정전용량 방식의 터치 스크린을 구동할 수 있는 구동 전극 및 센싱 전극이라면 전극이 어떠한 형상으로 형성되든지 상관없다.3A and 3B are different only in the shape of the driving electrode and the sensing electrode, and are driven by the same driving method, and the driving electrode and the sensing electrode may be formed in other shapes other than the rhombus and bar shape shown in FIG. 3. That is, it does not matter what shape the electrode is formed as long as it is a driving electrode and a sensing electrode capable of driving a capacitive touch screen.

상술한, 구동 전극(110)은 Tx1 ~ Tx(m)으로 표시되며 배선(140)을 통해 터치 구동 신호가 순차적으로 인가되는 전극이며, 센싱 전극(120)은 Rx1 ~ Rx(n)으로 표시되며, 인가된 터치 구동 신호에 따라 구동 전극과 함께 정전용량을 형성하며, 사용자의 터치 입력에 따라 발생된 정전용량의 변화량을 배선(140)을 통해 외부로 전달하는 전극이다.The above-described driving electrode 110 is an electrode to which a touch driving signal is sequentially applied through the wiring 140 and is represented by Tx1 to Tx(m), and the sensing electrode 120 is represented by Rx1 to Rx(n). , An electrode that forms a capacitance together with a driving electrode according to an applied touch driving signal, and transmits a change amount of capacitance generated according to a user's touch input to the outside through the wiring 140.

이하에서는 상술한 도 3의 패널에 대한 설명을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린을 구비한 표시장치 및 이의 구동에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a display device having a touch screen and driving thereof according to an exemplary embodiment will be described in detail with reference to the description of the panel of FIG. 3 described above.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린을 구비한 표시장치및 터치 구동 신호의 인가를 나타낸 도면이다.4 and 5 are diagrams illustrating a display device having a touch screen and application of a touch driving signal according to an exemplary embodiment of the present invention.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 소비전력 저감의 목적으로 액티브(Active) 모드 및 아이들(Idle) 모드로 구분되어 동작하게 되는데, 액티브 모드란, 도 4에 도시된 터치 구동 모드로 사용자의 터치 입력이 감지된 경우 사용자의 터치 입력에 따른 정확한 터치 좌표를 패널의 표시 영역에 표시하는 터치 감지 모드를 말하며, 아이들 모드란, 도 5에 도시된 터치 구동 모드로 일정 기간 동안 패널에 터치 입력이 없는 경우 패널의 소비전력을 줄일 목적으로 터치 감지를 위한 일련의 동작을 진행하지 않는 터치 대기 모드를 말한다.In particular, the display device according to an embodiment of the present invention operates in an active mode and an idle mode for the purpose of reducing power consumption. The active mode refers to a touch driving mode shown in FIG. 4. When a user's touch input is detected, it refers to a touch sensing mode in which accurate touch coordinates according to the user's touch input are displayed on the display area of the panel, and the idle mode is a touch driving mode shown in FIG. When there is no input, it refers to a touch standby mode in which a series of operations for touch sensing is not performed for the purpose of reducing power consumption of the panel.

참고로, 본 발명에서는 제1 터치 구동 신호가 인가되는 패널의 구동 모드는 터치 입력의 좌표를 센싱하는 액티브(Active) 모드로 정의하기로 하고, 제2 터치 구동 신호가 인가되는 패널의 모드는 터치 입력의 유무를 판단하는 아이들(Idle) 모드로 정의하기로 한다. 제1 및 제2 터치 구동 신호에 대한 설명은 아래에서 상세히 하기로 한다.For reference, in the present invention, the driving mode of the panel to which the first touch driving signal is applied is defined as an active mode that senses the coordinates of the touch input, and the mode of the panel to which the second touch driving signal is applied is the touch It will be defined as an idle mode that determines the presence or absence of an input. A description of the first and second touch driving signals will be described in detail below.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시장치는 앞에선 언급했던 패널(100) 이외에 터치 구동부(200) 및 터치 센싱부(300)를 더 포함하며, 도 4 및 도 5를 참조하여 액티브 모드 및 아이들 모드에 따른 터치 구동 신호의 인가에 대해 설명하기로 한다.4 and 5, the touch screen integrated display device according to an embodiment of the present invention further includes a touch driver 200 and a touch sensing unit 300 in addition to the panel 100 mentioned above, With reference to FIGS. 4 and 5, application of a touch driving signal according to an active mode and an idle mode will be described.

도 4에 도시된 실시예는 패널이 액티브 모드로 동작하는 경우 터치 구동부(200)에서의 터치 구동 신호의 인가에 대한 실시예이다.The embodiment shown in FIG. 4 is an embodiment of application of a touch driving signal from the touch driver 200 when the panel is operated in an active mode.

패널(100)이 액티브(Active) 모드로 동작하는 경우 터치 구동부(200)에서는 m개의 구동 전극(110)으로 제1 터치 구동 신호를 순차적으로 인가하고, 터치 센싱부(300)에서는 인가된 제1 터치 구동 신호에 따른 터치 센싱 신호를 n개의 센싱 전극(120)으로부터 수신한다.When the panel 100 is operated in an active mode, the touch driver 200 sequentially applies a first touch driving signal to the m driving electrodes 110, and the touch sensing unit 300 applies the first touch driving signal. A touch sensing signal according to a touch driving signal is received from the n sensing electrodes 120.

다시 말해, 터치 구동부(200)에서는 첫번째 구동 전극부터 m번째 구동 전극까지 제1 터치 구동 신호를 순차적으로 인가하고, 순차적으로 인가된 제1 터치 구동 신호에 따라 m개의 구동 전극(110) 및 n개의 센싱 전극(120) 사이에 정전용량이 형성되게 한다. 여기서, 제1 터치 구동 신호는 터치 감지를 위해 인가되는 구동 신호만 이루어진 신호이다.In other words, the touch driver 200 sequentially applies the first touch driving signal from the first driving electrode to the m-th driving electrode, and according to the sequentially applied first touch driving signal, m driving electrodes 110 and n number of driving electrodes are applied. A capacitance is formed between the sensing electrodes 120. Here, the first touch driving signal is a signal comprising only a driving signal applied for touch sensing.

터치 센싱부(300)에서는 m개의 구동 전극 및 n개의 센싱 전극 사이에 형성된 정전용량에 있어서, 사용자의 터치 입력에 따른 정전용량의 변화량(터치 센싱 신호)을 n개의 센싱 전극(120)을 통해 수신하여, 사용자의 터치 입력 좌표를 감지한다.In the touch sensing unit 300, in the capacitance formed between m driving electrodes and n sensing electrodes, the amount of change in capacitance (touch sensing signal) according to the user's touch input is received through n sensing electrodes 120 Thus, the user's touch input coordinates are detected.

여기서, 터치 센싱부는 (n-1)개의 비교부(310)를 포함하고 있으며, 비교부는, 이웃하는 센싱 전극들을 통해 입력되는 터치 감지 신호들의 차를 비교하는 동작을 수행함으로써 사용자의 터치 입력에 따른 정전용량의 변화량을 감지하는 기능을 한다.Here, the touch sensing unit includes (n-1) comparison units 310, and the comparison unit performs an operation of comparing the difference between the touch sensing signals input through neighboring sensing electrodes. It functions to detect the amount of change in capacitance.

터치 센싱부(300)의 센싱 동작에 대해 보다 상세히 설명하자면, 이웃하는 센싱 전극들 사이에는 비교부(310)가 연결되어 있으며, 비교부는 이웃한 센싱 전극들을 통해 입력되는 터치 감지 신호들의 차를 증폭하여 증폭된 차 전압을 출력한다.To describe the sensing operation of the touch sensing unit 300 in more detail, the comparison unit 310 is connected between neighboring sensing electrodes, and the comparison unit amplifies the difference between touch sensing signals input through the neighboring sensing electrodes. To output the amplified difference voltage.

예를 들어, 첫번째 비교부는 제1 센싱 전극(Rx1)과 제2 센싱 전극(Rx2)을 통해 입력된 신호들 간의 차 전압을 출력하고, 두번째 비교부는 제2 센싱 전극(Rx2)과 제3 센싱 전극(Rx3)을 통해 입력된 신호들 간의 차 전압을 출력한다. 또한, 이러한 비교부(310)들은 이웃한 센싱 전극들을 통해 입력되는 신호들 간의 차 전압을 증폭한다. 이처럼 비교부 들은 이웃한 센싱 전극들을 통해 입력되는 신호들 간의 차 전압을 출력 및 증폭함으로써, 터치 스크린(TSP)의 기생용량으로 인하여 유입되는 노이즈 성분을 줄여 신호 대 잡음비(SNR)를 개선하는 역할을 한다.For example, the first comparison unit outputs a difference voltage between signals input through the first sensing electrode Rx1 and the second sensing electrode Rx2, and the second comparison unit outputs the second sensing electrode Rx2 and the third sensing electrode. The difference voltage between the signals input through (Rx3) is output. In addition, the comparison units 310 amplify a voltage difference between signals input through neighboring sensing electrodes. As such, the comparators play a role of improving the signal-to-noise ratio (SNR) by reducing the noise component introduced by the parasitic capacitance of the touch screen (TSP) by outputting and amplifying the difference voltage between signals input through neighboring sensing electrodes. do.

터치 센싱부(300)는 n개의 센싱 전극들과 비교부(310)를 통해 수신된 증폭된 차 전압을 통해, m개의 구동 전극 및 n개의 센싱 전극 사이에 형성된 정전용량에 있어서 사용자의 터치 입력에 따른 정전용량의 변화량을 센싱하여, 디지털 데이터로 변환한다. 이를 위하여, 터치 센싱부(300)는 아날로그-디지털 변환기(Analog to digital converter, 이하 "ADC"라 함)를 포함한다. ADC에서 변환된 디지털 데이터는 터치 감지를 위한 로 데이터(raw data)로서 시스템부(미도시)에 공급되어 패널의 표시 영역에 터치 좌표를 표시한다.The touch sensing unit 300 responds to a user's touch input in the capacitance formed between the m driving electrodes and the n sensing electrodes through the n sensing electrodes and the amplified difference voltage received through the comparison unit 310. The amount of change in capacitance is sensed and converted into digital data. To this end, the touch sensing unit 300 includes an analog to digital converter (hereinafter referred to as “ADC”). The digital data converted by the ADC is supplied to the system unit (not shown) as raw data for touch sensing, and displays the touch coordinates on the display area of the panel.

참고로, 액티브 모드에서도 종래 기술의 아이들 모드에서 언급되었던 것처럼 패널의 양쪽 비표시 영역 끝단에 형성되어 있는 그라운드 배선(130)과 인접한 센싱 전극(Rx1 또는 Rx(n))들 간의 정전용량으로 인해 터치 센싱 오류가 발생할 수 있지만, 레퍼런스 버퍼(Reference Buffer)를 사용하여 이와 같은 오류를 해결할 수 있다. 즉, 기준 로 데이터 값이 2048이며 상승 부분(Rx1) 로 데이터 값이 3000이고 하강 부분 로 데이터 값이 1000이라고 가정하는 경우, 기준 로 데이터 값에 비해 상승 또는 하강하는 부분을 보상하기 위하여 기준 로 데이터 값을 현재 데이터 값에 반영하여 상승 또는 하강하는 부분의 로 데이터 값을 기준 로 데이터 값으로 맞춰줌으로써 오류를 해결할 수 있다.For reference, even in the active mode, as mentioned in the conventional idle mode, touch due to the capacitance between the ground wiring 130 formed at both ends of the non-display area of the panel and adjacent sensing electrodes (Rx1 or Rx(n)) Sensing errors may occur, but such errors can be solved using a reference buffer. That is, assuming that the reference data value is 2048, the data value of the rising part (Rx1) is 3000, and the data value of the falling part is 1000, the reference data is to compensate for the rising or falling part compared to the reference data value. The error can be resolved by reflecting the value to the current data value and adjusting the raw data value of the rising or falling part to the data value as a reference.

도 5에 도시된 실시예는 패널이 아이들 모드로 동작하는 경우 터치 구동부(200)에서의 터치 구동 신호의 인가에 대한 실시예이다.The embodiment shown in FIG. 5 is an embodiment of application of a touch driving signal from the touch driver 200 when the panel operates in an idle mode.

패널(100)이 아이들(Idle) 모드로 동작하는 경우 터치 구동부(200)에서는 m개의 구동 전극(110)으로 제2 터치 구동 신호를 순차적으로 인가하고, 터치 센싱부(300)에서는 인가된 제2 터치 구동 신호에 따른 터치 센싱 신호를 n개의 센싱 전극(120)으로부터 수신한다.When the panel 100 is operated in an idle mode, the touch driver 200 sequentially applies a second touch driving signal to the m driving electrodes 110, and the touch sensing unit 300 applies a second touch driving signal. A touch sensing signal according to a touch driving signal is received from the n sensing electrodes 120.

여기서, m개의 구동 전극 중 첫번째 구동 전극으로 인가되는 제2 터치 구동 신호는 터치 감지를 위해 인가되는 구동 신호만으로 이루어져 있으며, m개의 구동 전극 중 두번째 내지 m번째(m은 3 이상의 자연수) 구동 전극으로 인가되는 제2 터치 구동 신호는 보상 신호 및 구동 신호로 이루어져 있다. 여기서, 보상 신호는 동일한 구동 전극을 기준으로 구동 신호보다 먼저 인가되는 신호를 말한다.Here, the second touch driving signal applied to the first driving electrode among the m driving electrodes consists of only the driving signal applied for touch sensing, and is used as the second to m-th (m is a natural number of 3 or more) driving electrodes among the m driving electrodes. The applied second touch driving signal includes a compensation signal and a driving signal. Here, the compensation signal refers to a signal applied before the driving signal based on the same driving electrode.

상술한, 두번째 구동 전극으로 인가되는 보상 신호는 첫번째 구동 전극으로 인가되는 구동 신호의 반전 신호이며, 세번째 구동 전극으로 인가되는 보상 신호는 두번째 구동 전극으로 인가되는 구동 신호의 반전 신호이고, m번째 구동 전극으로 인가되는 보상 신호는 (m-1)번째 구동 전극으로 인가되는 구동 신호의 반전 신호이다.The above-described compensation signal applied to the second driving electrode is an inverted signal of the driving signal applied to the first driving electrode, the compensation signal applied to the third driving electrode is an inverted signal of the driving signal applied to the second driving electrode, and the m-th driving The compensation signal applied to the electrode is an inverted signal of the driving signal applied to the (m-1)-th driving electrode.

그리고, 두번째 구동 전극으로 인가되는 보상 신호는 첫번째 구동 전극으로 인가되는 구동 신호와 동일한 타이밍에 두번째 구동 전극으로 인가되며, 세번째 구동 전극으로 인가되는 보상 신호는 두번째 구동 전극으로 인가되는 구동 신호와 동일한 타이밍에 세번째 구동 전극으로 인가되고, m번째 구동 전극으로 인가되는 보상 신호는 (m-1)번째 구동 전극으로 인가되는 구동 신호와 동일한 타이밍에 m번째 구동 전극으로 인가된다.And, the compensation signal applied to the second drive electrode is applied to the second drive electrode at the same timing as the drive signal applied to the first drive electrode, and the compensation signal applied to the third drive electrode is the same timing as the drive signal applied to the second drive electrode. The compensation signal applied to the third driving electrode and applied to the m-th driving electrode is applied to the m-th driving electrode at the same timing as the driving signal applied to the (m-1)-th driving electrode.

다시 말해, 두번째 전극으로 인가되는 보상 신호는, 첫번째 구동 전극에 인가되는 구동 신호와 동일한 타이밍에 인가되고, 세번째 내지 m번째 구동 전극으로 인가되는 보상 신호는, 이전 구동 전극에 구동 신호와 동일한 타이밍에 인가되어, 첫번째 내지 (m-1)번째 구동 전극으로 인가되는 구동 신호(터치 감지를 위해 인가되는 구동 신호)를 상쇄시키는 역할을 한다.In other words, the compensation signal applied to the second electrode is applied at the same timing as the driving signal applied to the first driving electrode, and the compensation signal applied to the third to m-th driving electrodes is applied to the previous driving electrode at the same timing as the driving signal. It is applied and serves to cancel a driving signal (a driving signal applied for touch detection) applied to the first to (m-1)-th driving electrodes.

패널이 아이들 모드로 동작하는 경우에는 사용자의 터치 입력 유무만을 감지하여 패널을 액티브 모드로 전환시키기 위한 모드이므로 정확한 터치 좌표를 감지할 필요는 없으므로 상술한 실시예처럼 첫번째 내지 (m-1)번째 구동 전극으로 터치 감지를 위해 인가되는 구동 신호를 그 다음 구동 전극에서 보상 신호를 통해 상쇄시켜도 터치 입력 유무를 위한 구동에는 아무런 문제가 발생하지 않는다.When the panel is operated in the idle mode, it is a mode for switching the panel to the active mode by detecting only the presence or absence of a user's touch input, so there is no need to detect accurate touch coordinates, so the first to the (m-1)th drive as in the above-described embodiment Even if the driving signal applied to the electrode for touch sensing is canceled through the compensation signal from the next driving electrode, no problem occurs in driving for the presence or absence of a touch input.

더군다나, 이처럼 이전 구동 전극의 터치 감지를 위해 인가되는 구동 신호를 상쇄시킴으로써, 패널의 양쪽 비표시 영역 끝단에 형성되어 있는 그라운드 배선과 인접한 센싱 전극들 간의 정전용량으로 인해 아이들 모드인 경우 패널에서 어떤 터치 입력도 발생하지 않았음에도 액티브 모드로 전환되는 오류를 방지할 수 있는 효과가 있다.Moreover, by canceling the driving signal applied to sense the touch of the previous driving electrode, in the case of the idle mode, some touch on the panel due to the capacitance between the ground wires formed at both ends of the non-display area of the panel and adjacent sensing electrodes. There is an effect of preventing an error from switching to the active mode even though no input has occurred.

마지막으로, 도 5에서 언급한 첫번째 내지 (m-1)번째 구동 전극으로 인가되는 터치 감지를 위해 인가되는 구동 신호의 상쇄 구동 방법에 대해 도 6을 통해 설명하기로 한다.Finally, a method of offset driving of a driving signal applied to sense a touch applied to the first to (m-1)-th driving electrodes mentioned in FIG. 5 will be described with reference to FIG. 6.

도 6은 도 5에 도시된 C 영역을 확대해서 나타낸 도면이다.6 is an enlarged view of area C shown in FIG. 5.

도 6에 도시된 바와 같이, 아이들 모드에서 구동 시 첫번째 구동 전극(Tx1)내의 구동 신호(Pulse)의 정전용량(Cm)은 정 위상 신호의 인가로 인하여 Cp 값이 충전되고, 두번째 구동 전극(Tx2) 내의 보상 신호(Pulse Bar)의 정전용량(Cm)은 첫번째 구동 전극 내의 구동 신호의 정 위상 신호에 위상 반전된 역 위상 신호의 인가로 인하여 Cp 값이 방전된다.As shown in FIG. 6, when driving in the idle mode, the capacitance Cm of the driving signal Pulse in the first driving electrode Tx1 is charged with a Cp value due to the application of the positive phase signal, and the second driving electrode Tx2 ), the Cp value is discharged due to the application of a phase-inverted reverse phase signal to the positive phase signal of the driving signal in the first driving electrode.

또한, 두번째 구동 전극(Tx2) 내의 구동 신호(Pulse)의 정전용량(Cm)은 정 위상 신호(Pulse)의 인가로 인하여 Cp 값이 충전되고, 세번째 구동 전극(Tx3) 내의 보상 신호(Pulse Bar)의 정전용량(Cm)은 두번째 구동 전극 내의 구동 신호의 정 위상 신호에 위상 반전된 역 위상 신호(Pulse Bar)의 인가로 인하여 Cp 값이 방전된다. 여기서 Cp 값은 신호에 의한 정전용량의 증가 또는 감소 값이다.In addition, the capacitance Cm of the driving signal Pulse in the second driving electrode Tx2 is charged with the Cp value due to the application of the positive phase signal Pulse, and the compensation signal (Pulse Bar) in the third driving electrode Tx3 The Cp value is discharged due to the application of a phase-inverted reverse phase signal (Pulse Bar) to the positive phase signal of the driving signal in the second driving electrode. Here, the Cp value is an increase or decrease in capacitance due to a signal.

이처럼, 첫번째 및 두번째 구동 전극으로 인가되는 구동 신호(Pulse)와 두번째 및 세번째 구동 전극으로 인가되는 보상 신호(Pulse Bar)의 Cp 값은 정 위상 신호 및 역 위상 신호로 인한 상호 반전 값이므로 서로 상쇄가 되어 Cp 값이 거의 0 이 되므로, 패널의 양쪽 비표시 영역 끝단에 형성되어 있는 그라운드 배선과 인접한 센싱 전극들 간의 정전용량으로 인한 영향이 발생하지 않는다.As such, the Cp values of the driving signal (Pulse) applied to the first and second driving electrodes and the compensation signal (Pulse Bar) applied to the second and third driving electrodes are mutually inverted values due to the forward and reverse phase signals, so they are mutually cancelled. As a result, since the Cp value becomes almost 0, there is no effect due to the capacitance between the ground wiring formed at the ends of the non-display area of the panel and adjacent sensing electrodes.

물론, 구동 신호(Pulse)를 상쇄시키는 구동 방법은 액티브 모드에서의 구동처럼 정확한 터치 좌표를 패널의 표시 영역에 표시할 수는 없지만, 아이들 모드에서 패널에 터치 입력 유무를 확인하는 동작만은 충분히 가능하게 한다.
Of course, the driving method that cancels the driving signal (Pulse) cannot display the exact touch coordinates on the display area of the panel like driving in the active mode, but it is only possible to check the presence or absence of a touch input on the panel in the idle mode. Let's do it.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will appreciate that the above-described present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

100 : 패널 110 : 구동 전극
120 : 센싱 전극 130 : 그라운드 배선
140 : 배선 150 : 표시 영역
200 : 터치 구동부 300 : 터치 센싱부
310 : 비교기
100: panel 110: driving electrode
120: sensing electrode 130: ground wiring
140: wiring 150: display area
200: touch driver 300: touch sensing unit
310: comparator

Claims (13)

m개(m은 3 이상의 자연수)의 구동 전극 및 상기 m개의 구동 전극과 교차하며 배열되는 n개(n은 3 이상의 자연수)의 센싱 전극을 포함하는 패널;
상기 패널의 제1 구동 모드에서 상기 m개의 구동 전극으로 제1 터치 구동 신호를 인가하고, 일정 기간 동안 터치 입력이 감지되지 않으면 제2 구동 모드로 전환하여 제2 터치 구동 신호를 인가하는 터치 구동부; 및
상기 제1 또는 제2 터치 구동 신호에 따른 터치 센싱 신호를 상기 n개의 센싱 전극으로부터 수신하는 터치 센싱부를 포함하되,
i(i는 2부터 m까지의 자연수)번째 구동 전극으로 인가되는 상기 제2 터치 구동 신호는 구동 신호 및 보상 신호를 포함하고,
상기 i번째 구동 전극으로 인가되는 보상 신호는 i-1번째 구동 전극으로 인가되는 구동 신호의 반전 신호이며,
상기 제2 구동 모드 동안 상기 제2 터치 구동 신호에 기초하여 터치 발생이 감지되면 상기 터치 구동부는 상기 제1 구동 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 터치스크린을 구비한 표시장치.
a panel including m (m is a natural number of 3 or more) driving electrodes and n (n is a natural number of 3 or more) sensing electrodes arranged intersecting with the m driving electrodes;
A touch driver for applying a first touch driving signal to the m driving electrodes in a first driving mode of the panel, and for applying a second touch driving signal by switching to a second driving mode when no touch input is detected for a predetermined period of time; And
A touch sensing unit receiving a touch sensing signal according to the first or second touch driving signal from the n sensing electrodes,
The second touch driving signal applied to the i (i is a natural number from 2 to m)-th driving electrode includes a driving signal and a compensation signal,
The compensation signal applied to the i-th driving electrode is an inverted signal of the driving signal applied to the i-1th driving electrode,
When the occurrence of a touch is sensed based on the second touch driving signal during the second driving mode, the touch driver switches to the first driving mode.
제1 항에 있어서,
상기 i번째 구동 전극으로 인가되는 보상 신호는 상기 i-1번째 구동 전극으로 인가되는 상기 구동 신호와 동일한 타이밍에 상기 i-1번째 구동 전극으로 인가되는 것을 특징으로 하는 터치스크린을 구비한 표시장치.
The method of claim 1,
A display device with a touch screen, wherein the compensation signal applied to the i-th driving electrode is applied to the i-1th driving electrode at the same timing as the driving signal applied to the i-1th driving electrode.
제1 항에 있어서,
상기 m번째 구동 전극으로 인가되는 보상 신호는 (m-1)번째 구동 전극으로 인가되는 구동 신호의 반전 신호인 것을 특징으로 하는 터치스크린을 구비한 표시장치.
The method of claim 1,
A display device with a touch screen, wherein the compensation signal applied to the m-th driving electrode is an inverted signal of the driving signal applied to the (m-1)-th driving electrode.
제3 항에 있어서,
상기 m번째 구동 전극으로 인가되는 보상 신호는 상기 (m-1)번째 구동 전극으로 인가되는 상기 구동 신호와 동일한 타이밍에 상기 m번째 구동 전극으로 인가되는 것을 특징으로 하는 터치스크린을 구비한 표시장치.
The method of claim 3,
A display device with a touch screen, wherein the compensation signal applied to the m-th driving electrode is applied to the m-th driving electrode at the same timing as the driving signal applied to the (m-1)-th driving electrode.
제1 항에 있어서,
상기 제2 터치 구동 신호는 상기 보상 신호 및 상기 구동 신호의 순서로 상기 i번째 구동 전극으로 인가되는 것을 특징으로 하는 터치스크린을 구비한 표시장치.
The method of claim 1,
The second touch driving signal is applied to the i- th driving electrode in the order of the compensation signal and the driving signal.
제1 항에 있어서,
상기 m개의 구동 전극 중 첫번째 구동 전극으로 인가되는 상기 제2 터치 구동 신호는 구동 신호만으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 터치스크린을 구비한 표시장치.
The method of claim 1,
The display device with a touch screen, characterized in that the second touch driving signal applied to the first driving electrode among the m driving electrodes comprises only a driving signal.
제1 항에 있어서,
상기 제1 터치 구동 신호는 j(j는 1부터 m까지의 자연수)번째 구동 전극으로 인가되는 구동 신호를 포함하고, 첫번째 구동 전극부터 m번째 구동 전극까지 순차적으로 인가되는 것을 특징으로 하는 터치스크린을 구비한 표시장치.
The method of claim 1,
The first touch driving signal includes a driving signal applied to a j (j is a natural number from 1 to m)-th driving electrode, and is sequentially applied from the first driving electrode to the m-th driving electrode. Equipped display device.
제1 항에 있어서,
상기 제1 구동 모드는 터치 입력의 좌표를 센싱하는 액티브(Active) 모드이고,
상기 제2 구동 모드는 터치 입력의 유무를 판단하는 아이들(Idle) 모드인 것을 특징으로 하는 터치스크린을 구비한 표시장치.
The method of claim 1,
The first driving mode is an active mode for sensing coordinates of a touch input,
The second driving mode is an idle mode for determining the presence or absence of a touch input.
제1 항에 있어서,
상기 터치 센싱 신호는 상기 m개의 구동 전극 및 n개의 센싱 전극 사이에 형성된 정전용량에 있어서 터치 입력에 따른 상기 정전용량의 변화량인 것을 특징으로 하는 터치스크린을 구비한 표시장치.
The method of claim 1,
The touch sensing signal is a change amount of the capacitance according to a touch input in capacitance formed between the m driving electrodes and n sensing electrodes.
제1항에 있어서, 상기 패널은,
상기 m개의 구동 전극에 인접하게 배치되는 적어도 하나의 그라운드 배선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린을 구비한 표시장치.
The method of claim 1, wherein the panel,
The display device with a touch screen, further comprising at least one ground wire disposed adjacent to the m driving electrodes.
제10항에 있어서, 상기 터치 센싱 신호는,
상기 m개의 구동 전극 및 상기 적어도 하나의 그라운드 배선 사이의 정전 용량 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린을 구비한 표시장치.
The method of claim 10, wherein the touch sensing signal,
And a capacitance value between the m driving electrodes and the at least one ground wire.
제10항에 있어서, 상기 제2 구동 모드에서,
구동 신호가 인가되는 i-1번째 구동 전극과 상기 적어도 하나의 그라운드 배선 사이의 정전용량 값은 상기 보상 신호가 인가되는 i번째 구동 전극과 상기 적어도 하나의 그라운드 배선 사이의 정전용량에 의해 상쇄되는 것을 특징으로 하는 터치스크린을 구비한 표시장치.
The method of claim 10, wherein in the second driving mode,
The capacitance value between the i-1 th driving electrode to which a driving signal is applied and the at least one ground wire is canceled by the capacitance between the i-th driving electrode to which the compensation signal is applied and the at least one ground wire. A display device having a touch screen, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 센싱 전극은 제 1센싱 전극, 제 2센싱 전극, 제 3센싱 전극 및 제 4센싱 전극을 포함하고,
상기 터치 센싱부는 적어도 하나의 제 1 비교부 및 제 2 비교부를 포함하고,
상기 제 1비교부는 상기 제 1센싱 전극과 상기 제 2센싱 전극을 통해 입력된 터니 센싱 신호들 간의 차 전압을 출력하고,
상기 제 2비교부는 상기 제 3센싱 전극과 상기 제 4센싱 전극을 통해 입력된 터치 센싱 신호들 간의 차 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 터치스크린을 구비한 표시장치.
The method of claim 1,
The sensing electrode includes a first sensing electrode, a second sensing electrode, a third sensing electrode, and a fourth sensing electrode,
The touch sensing unit includes at least one first comparison unit and a second comparison unit,
The first comparison unit outputs a difference voltage between the turn sensing signals input through the first sensing electrode and the second sensing electrode,
And the second comparing unit outputs a voltage difference between the touch sensing signals input through the third sensing electrode and the fourth sensing electrode.
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