JP5964922B2 - Touch sensing device and driving method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、画素アレイ内にタッチセンサが内蔵されるタッチセンシング装置とその駆動方法に関する。   The present invention relates to a touch sensing device in which a touch sensor is built in a pixel array and a driving method thereof.

ユーザ・インタフェース(User Interface、UI)は、人(ユーザー)と各種電気機器や電子機器等との通信を可能にし、ユーザーが機器を容易に自分の所望の通り制御できるようにする。ユーザ・インタフェースの代表的な例としては、キーパッド、キーボード、マウス、オンスクリーンディスプレイ(On Screen Display、OSD)、赤外線通信、あるいは高周波(RF)通信機能を有するリモートコントローラ(Remote controller)などがある。ユーザ・インタフェース技術は、ユーザーの感性と操作利便性を高める方向へと発展を重ねている。近来、ユーザ・インターフェースは、タッチUI、音声認識UI、3D UIなどに進化している。   The user interface (UI) enables communication between a person (user) and various electric devices and electronic devices, and allows the user to easily control the device as desired. Typical examples of user interfaces include a keypad, keyboard, mouse, on-screen display (OSD), infrared communication, or remote controller having a radio frequency (RF) communication function. . User interface technology has been developed in the direction of enhancing user sensibility and operational convenience. Recently, user interfaces have evolved into touch UIs, voice recognition UIs, 3D UIs, and the like.

タッチUIは、スマートフォンなどの携帯情報機器に必需的に採用されており、ノートパソコン、コンピュータモニタ、家電製品などに拡大適用されている。近来では、タッチセンサを表示パネルの画素アレイに内蔵する技術(以下、「インセルタッチセンサ(In-cell touch sensor)」と称する)が提案されている。インセルタッチセンサ技術は、表示パネルの厚さを増加させることなく表示パネルにタッチセンサを取り付けることができる。このようなタッチセンサは、寄生容量を介して画素に接続される。駆動方法は、画素とタッチセンサのカップリング(Coupling)による相互の影響を低減するために、画素を駆動する期間(以下、「ディスプレイ駆動期間」と称する)とタッチセンサを駆動する期間(以下、「タッチセンサ駆動期間」と称する)を時分割する。   The touch UI is inevitably adopted in portable information devices such as smartphones, and is expanded and applied to notebook personal computers, computer monitors, home appliances, and the like. Recently, a technique (hereinafter referred to as “in-cell touch sensor”) in which a touch sensor is built in a pixel array of a display panel has been proposed. In-cell touch sensor technology can attach a touch sensor to a display panel without increasing the thickness of the display panel. Such a touch sensor is connected to the pixel via a parasitic capacitance. The driving method includes a period for driving the pixel (hereinafter referred to as “display driving period”) and a period for driving the touch sensor (hereinafter, referred to as “display driving period”) in order to reduce mutual influence due to coupling between the pixel and the touch sensor. (Referred to as “touch sensor driving period”).

インセルタッチセンサ技術は、表示パネルの画素に接続された電極をタッチセンサの電極として活用する。たとえば、インセルタッチセンサ技術は、液晶表示装置の画素に共通電圧を供給するための共通電極を分割して、タッチセンサの電極として活用する方法がある。共通電圧は、すべての画素に対して同じ電圧である必要があるが、共通電極がタッチセンサに分割されると、大画面で使われる表示パネルにおいては、共通電圧が不均一になる結果、画質が低下することがある。   In-cell touch sensor technology uses electrodes connected to the pixels of the display panel as the electrodes of the touch sensor. For example, in-cell touch sensor technology includes a method in which a common electrode for supplying a common voltage to pixels of a liquid crystal display device is divided and used as a touch sensor electrode. The common voltage needs to be the same voltage for all pixels, but if the common electrode is divided into touch sensors, the display voltage used on a large screen becomes non-uniform, resulting in image quality. May decrease.

図1〜図3を参照すると、インセルタッチセンサ技術は、共通電極(COM)を複数のセンサ(C1〜C4)に分割する。センサ(C1〜C4)の各々には、センサライン(L1〜L4)が接続される。   Referring to FIGS. 1-3, in-cell touch sensor technology divides a common electrode (COM) into a plurality of sensors (C1-C4). A sensor line (L1 to L4) is connected to each of the sensors (C1 to C4).

ディスプレイ駆動期間(Td)の間に、画素の共通電圧(Vcom)が、センサライン(L1〜L4)を介して、センサ(C1〜C4)に供給される。タッチセンサ駆動期間(Tt)の間、センサ駆動信号(Tdrv)がセンサライン(L1〜L4)を介して、センサ(C1〜C4)に供給される。   During the display driving period (Td), the common voltage (Vcom) of the pixels is supplied to the sensors (C1 to C4) via the sensor lines (L1 to L4). During the touch sensor driving period (Tt), a sensor driving signal (Tdrv) is supplied to the sensors (C1 to C4) via the sensor lines (L1 to L4).

センサライン(L1〜L4)の長さは、タッチセンサの場所によって異なる。したがって、センサライン(L1〜L4)の長さの差により、センサ(C1〜C4)に印加される共通電圧(Vcom)の遅延時間がタッチセンサの位置に応じて異なるため、画質が不均一になる。   The length of the sensor lines (L1 to L4) varies depending on the location of the touch sensor. Accordingly, the delay time of the common voltage (Vcom) applied to the sensors (C1 to C4) varies depending on the position of the touch sensor due to the difference in the length of the sensor lines (L1 to L4), so that the image quality is uneven. Become.

例えば、図3のように、第1センサライン(L1)を介して第1センサ(C1)に印加される共通電圧(Vcom)の遅延時間は、第4センサライン(L4)を介して第4センサ(C4)に印加される共通電圧(Vcom)の遅延時間より長い。これは、第1センサライン(L1)の長さが第4センサライン(L4)より長く、RC遅延(delay)がさらに大きいからである。したがって、第1及び第4センサライン(L1、L4)に同じ電圧が印加されても、第1センサ(C1)の電圧が第4センサ(C4)の電圧よりも低くなる。RC遅延により、センサ駆動信号(Tdrv)もタッチセンサの位置に応じて遅延時間が異なる。   For example, as shown in FIG. 3, the delay time of the common voltage (Vcom) applied to the first sensor (C1) through the first sensor line (L1) is the fourth time through the fourth sensor line (L4). It is longer than the delay time of the common voltage (Vcom) applied to the sensor (C4). This is because the length of the first sensor line (L1) is longer than that of the fourth sensor line (L4) and the RC delay (delay) is larger. Therefore, even if the same voltage is applied to the first and fourth sensor lines (L1, L4), the voltage of the first sensor (C1) is lower than the voltage of the fourth sensor (C4). Due to the RC delay, the sensor drive signal (Tdrv) also has a different delay time depending on the position of the touch sensor.

大画面の表示装置の場合には、センサライン(L1〜L4)の長さの差がさらに大きくなる。したがって、従来のインセルタッチセンサ技術は、大画面の表示装置においてディスプレイ駆動期間(Td)の間にセンサ(C1〜C4)を介して印加される共通電圧(Vcom)が不均一になるため、表示装置の画質が低下することになる。   In the case of a large-screen display device, the difference in the lengths of the sensor lines (L1 to L4) is further increased. Therefore, in the conventional in-cell touch sensor technology, since the common voltage (Vcom) applied through the sensors (C1 to C4) during the display driving period (Td) in a large-screen display device becomes non-uniform, The image quality of the device will be degraded.

大画面の表示装置は、インセルタッチセンサと画素の間のカップリング(Coupling)により、寄生容量(parastIC capacitanc)が大きくなる。これにより、インセルタッチセンサが適用されたタッチスクリーンのサイズが大きくなり解像度も大きくなると、インセルタッチセンサに接続された寄生容量が増加して、タッチ感度とタッチ認識精度が落ちる。したがって、インセルタッチセンサ技術を大画面表示装置のタッチスクリーンに適用するために、タッチセンサの寄生容量を最小化することができる方案が求められている。   A large-screen display device has a large parasitic capacitance (parastIC capacitanc) due to coupling between the in-cell touch sensor and the pixel. Accordingly, when the size of the touch screen to which the in-cell touch sensor is applied is increased and the resolution is increased, the parasitic capacitance connected to the in-cell touch sensor is increased, and the touch sensitivity and the touch recognition accuracy are lowered. Therefore, in order to apply the in-cell touch sensor technology to the touch screen of the large screen display device, there is a demand for a method that can minimize the parasitic capacitance of the touch sensor.

本発明の目的は、インセルタッチセンサを含む表示装置の画素に印加される共通電圧を均一にし、タッチ感度とタッチ認識精度を向上させることができるタッチセンシング装置とその駆動方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a touch sensing device and a driving method thereof that can uniformize a common voltage applied to pixels of a display device including an in-cell touch sensor and improve touch sensitivity and touch recognition accuracy. .

前記目的を達成するために、本発明に係るタッチセンシング装置は、画素に接続された信号配線と、タッチセンサに接続されたセンサラインと、ディスプレイ駆動期間の間に前記センサラインの一端に共通電圧を供給し、タッチセンサ駆動期間の間に前記センサラインの一端にタッチ駆動信号を供給する、第1給電部と、前記ディスプレイ駆動期間の間に前記センサラインを接続して、前記タッチセンサを互いに短絡させ、前記センサラインの他端において前記共通電圧を供給する、第2給電部を含む。   To achieve the above object, the touch sensing device according to the present invention includes a signal line connected to a pixel, a sensor line connected to a touch sensor, and a common voltage at one end of the sensor line during a display driving period. And supplying a touch driving signal to one end of the sensor line during the touch sensor driving period, and connecting the sensor line during the display driving period to connect the touch sensors to each other. A second power feeding unit that includes a short circuit and supplies the common voltage at the other end of the sensor line is included.

前記第2給電部は、前記タッチセンサ駆動期間の間、前記センサラインを分離する。   The second power feeding unit separates the sensor line during the touch sensor driving period.

前記タッチセンシング装置の駆動方法は、ディスプレイ駆動期間の間、前記センサラインを接続することで前記タッチセンサを互いに短絡させ、前記センサラインの一端と他端を介して前記センサのラインに共通電圧を供給する段階と、タッチセンサ駆動期間の間、前記センサラインを分離し、前記センサラインの一端にタッチ駆動信号を供給する段階と、を含む。   The touch sensing device is driven by connecting the sensor lines during a display driving period to short-circuit the touch sensors, and applying a common voltage to the sensor lines via one end and the other end of the sensor line. Supplying a touch driving signal to one end of the sensor line, and separating the sensor line during a touch sensor driving period.

本発明は、インセルタッチ技術を表示装置に実装し、画素に共通電圧を供給するための共通電極を分割して複数のタッチセンサのセンサ電極を形成し、センサに接続されたセンサラインを介して、共通電圧とタッチ駆動信号とをタッチセンサに供給する。本発明は、ディスプレイ駆動期間の間センサラインを接続し、タッチセンサを互いに短絡させた状態でセンサラインの両端に共通電圧を供給し、タッチセンサ駆動期間の間センサラインを分離する。その結果、本発明のタッチセンシング装置は、インセルタッチセンサを含む表示装置において画素に印加される共通電圧を均一にすることができる。   The present invention implements in-cell touch technology on a display device, divides a common electrode for supplying a common voltage to pixels, forms sensor electrodes of a plurality of touch sensors, and passes through a sensor line connected to the sensor. The common voltage and the touch drive signal are supplied to the touch sensor. The present invention connects a sensor line during a display driving period, supplies a common voltage to both ends of the sensor line in a state where the touch sensors are short-circuited with each other, and separates the sensor line during the touch sensor driving period. As a result, the touch sensing device of the present invention can make the common voltage applied to the pixels uniform in the display device including the in-cell touch sensor.

本発明は、タッチセンサ駆動期間の間タッチセンサに接続された寄生容量を最小化するために、画素に接続された信号配線にタッチ駆動信号と同じ位相の交流信号を供給する。したがって、本発明のタッチセンシング装置は、タッチセンサの寄生容量を最小化することができる。   According to the present invention, in order to minimize the parasitic capacitance connected to the touch sensor during the touch sensor driving period, an AC signal having the same phase as the touch driving signal is supplied to the signal wiring connected to the pixel. Therefore, the touch sensing device of the present invention can minimize the parasitic capacitance of the touch sensor.

本発明の表示装置は、インセルタッチセンサと接続された画素の共通電圧を均一にし、且つタッチセンサの寄生容量を最小化することで、インセルタッチセンサが搭載された表示装置を大画面化することができ、またタッチスクリーンの解像度を向上させることができる。   The display device of the present invention makes the common voltage of the pixels connected to the in-cell touch sensor uniform and minimizes the parasitic capacitance of the touch sensor, thereby increasing the size of the display device on which the in-cell touch sensor is mounted. And the resolution of the touch screen can be improved.

タッチセンサに接続されるセンサラインを示す図である。It is a figure which shows the sensor line connected to a touch sensor. インセルタッチ技術において、タッチセンサに印加される共通電圧とタッチ駆動信号を示す波形図である。In in-cell touch technology, it is a wave form diagram which shows the common voltage and touch drive signal which are applied to a touch sensor. インセルタッチ技術において、タッチセンサの位置に応じて遅延時間が変化する共通電圧を示す波形図である。In in-cell touch technology, it is a wave form diagram which shows the common voltage from which delay time changes according to the position of a touch sensor. 本発明の表示装置を概略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing a display device of the present invention. 本発明の実施の形態に係る自己容量型のタッチセンサを例示した図である。It is the figure which illustrated the self-capacitance type touch sensor concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る自己容量型のタッチセンサを例示した図である。It is the figure which illustrated the self-capacitance type touch sensor concerning an embodiment of the invention. 本発明の表示装置に印加される画素駆動信号とタッチ駆動信号を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the pixel drive signal and touch drive signal which are applied to the display apparatus of this invention. 本発明の表示装置に印加される画素駆動信号とタッチ駆動信号を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the pixel drive signal and touch drive signal which are applied to the display apparatus of this invention. 本発明の表示装置に印加される画素駆動信号とタッチ駆動信号を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the pixel drive signal and touch drive signal which are applied to the display apparatus of this invention. タッチ駆動信号の様々な例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the various examples of a touch drive signal. 本発明の実施の形態に係る表示装置の駆動回路を詳細に示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing in detail a drive circuit of the display device according to the embodiment of the present invention. 図11のような駆動回路から出力される画素駆動信号とタッチ駆動信号を示す波形図である。FIG. 12 is a waveform diagram illustrating a pixel drive signal and a touch drive signal output from the drive circuit as illustrated in FIG. 11. 図11のような駆動回路から出力される画素駆動信号とタッチ駆動信号を示す波形図である。FIG. 12 is a waveform diagram illustrating a pixel drive signal and a touch drive signal output from the drive circuit as illustrated in FIG. 11. 本発明の実施の形態に係る相互容量型のタッチセンサを示す等価回路図である。1 is an equivalent circuit diagram illustrating a mutual capacitance type touch sensor according to an embodiment of the present invention. 図14のようなタッチセンサにダブル給電手段を接続した例を示す図である。It is a figure which shows the example which connected the double electric power feeding means to the touch sensor like FIG. 図14のようなタッチセンサにダブル給電手段を接続した例を示す図である。It is a figure which shows the example which connected the double electric power feeding means to the touch sensor like FIG. 図14のようなタッチセンサにダブル給電手段を接続した例を示す図である。It is a figure which shows the example which connected the double electric power feeding means to the touch sensor like FIG. 相互容量型のタッチセンサに印加される信号の波形を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the waveform of the signal applied to a mutual capacitance type touch sensor.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。明細書全体にかけて同一の参照番号は実質的に同一の構成要素を意味する。以下、本発明に関する公知の機能や構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要に不明確にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Throughout the specification, the same reference numbers refer to substantially the same components. Hereinafter, when it is determined that specific descriptions of known functions and configurations related to the present invention unnecessarily obscure the gist of the present invention, detailed description thereof will be omitted.

本発明の表示装置は、液晶表示装置(Liquid Crystal Display、LCD)、電界放出表示装置(Field Emission Display:FED))、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel:PDP)、有機発光ダイオード表示装置(OrganIC Light Emitting Display、OLED)、電気泳動表示装置(Electrophoresis Display、EPD)などの平板表示装置に実現することができる。以下の実施の形態において、平板表示素子の一例として液晶表示装置を中心に説明するが、これに限定されない。例えば、本発明の表示装置は、インセルタッチセンサ技術が適用可能ないずれの表示装置にも適用が可能である。   The display device of the present invention includes a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), and an organic light emitting diode display (OrganIC Light). It can be realized in flat display devices such as Emitting Display (OLED) and electrophoretic display (EPD). In the following embodiments, a liquid crystal display device will be mainly described as an example of a flat panel display element, but the present invention is not limited to this. For example, the display device of the present invention can be applied to any display device to which the in-cell touch sensor technology can be applied.

本発明のタッチセンシング装置は、画素に共通電圧を供給する共通電極を分割して、画素アレイ内に複数のタッチセンサを内蔵する。本発明のタッチセンシング装置は、スイッチング素子を利用して、ディスプレイ駆動期間の間にタッチセンサを互いに短絡(short circuit)させ、センサが互いに接続された状態において、互いに接続されたセンサを介して画素に共通電圧(Vcom)を印加する。本発明のタッチセンシング装置は、タッチセンサ駆動期間の間スイッチング素子をターン・オフ(turn-off)させ、タッチセンサを分離した状態においてタッチセンサにタッチ駆動信号を印加する。タッチセンサ期間の間に、画素に接続された寄生容量の影響を最小限にするための信号配線にタッチ駆動信号と同位相の交流信号が供給されることができる。   The touch sensing device of the present invention divides a common electrode for supplying a common voltage to pixels, and incorporates a plurality of touch sensors in the pixel array. The touch sensing device of the present invention uses a switching element to short-circuit touch sensors during a display driving period, and in a state where the sensors are connected to each other, the pixels are connected via the sensors connected to each other. A common voltage (Vcom) is applied to. In the touch sensing device of the present invention, the switching element is turned off during the touch sensor driving period, and a touch driving signal is applied to the touch sensor in a state where the touch sensor is separated. During the touch sensor period, an AC signal having the same phase as the touch drive signal can be supplied to the signal wiring for minimizing the influence of the parasitic capacitance connected to the pixel.

共通電圧は、以下の実施の形態においては、液晶表示装置の画素に印加される共通電圧を例示したが、これに限定されない。例えば、共通電圧は、有機発光ダイオード表示装置の画素に共通に印加される高電位/低電位電源電圧(VDD/VSS)など、平板表示装置の画素に共通に供給される電圧と解釈されるべきである。   In the following embodiments, the common voltage is exemplified as the common voltage applied to the pixels of the liquid crystal display device, but is not limited thereto. For example, the common voltage should be interpreted as a voltage commonly supplied to the pixels of the flat panel display device, such as a high potential / low potential power supply voltage (VDD / VSS) commonly applied to the pixels of the organic light emitting diode display device. It is.

本発明のタッチセンサは、インセルタッチセンサにおいて実現可能な静電容量(capacitance)型のタッチセンサを意味する。このようなタッチセンサは、自己静電容量(Self capacitance)型または相互静電容量(Mutual capacitance)型に分けることができる。   The touch sensor of the present invention means a capacitance type touch sensor that can be realized in an in-cell touch sensor. Such touch sensors can be classified into a self capacitance type or a mutual capacitance type.

指が自己容量型のタッチセンサに接触するとき、静電容量が生成される。センシング回路は、タッチ駆動信号が印加される自己容量型のタッチセンサにおいて、接触物体により変わる静電容量(または電荷)の変化を測定して、タッチ位置とタッチ面積を感知することができる。   Capacitance is generated when the finger contacts the self-capacitance touch sensor. In the self-capacitance touch sensor to which a touch drive signal is applied, the sensing circuit can detect a touch position and a touch area by measuring a change in electrostatic capacitance (or charge) that varies depending on a contact object.

相互静電容量型は、タッチ駆動信号が印加されるTxラインと、誘電体層(または絶縁層)を挟んでTxラインと交差するRxラインとの間に形成される相互容量を、タッチセンサにおいて使用する。Txラインには、タッチ駆動信号が印加される。センシング回路は、接触物体により変わるタッチセンサの静電容量(または電荷)の変化量をRxラインを介して受信して、タッチ位置とタッチ面積を感知することが出来る。相互静電容量型は、自己静電容量型に比べて、マルチタッチ入力をさらに正確に判断することができる。   In the mutual capacitance type, a mutual capacitance formed between a Tx line to which a touch drive signal is applied and an Rx line that intersects the Tx line with a dielectric layer (or insulating layer) interposed therebetween is determined in the touch sensor. use. A touch drive signal is applied to the Tx line. The sensing circuit can detect the touch position and the touch area by receiving the change amount of the capacitance (or charge) of the touch sensor, which changes depending on the contact object, via the Rx line. The mutual capacitance type can more accurately determine multi-touch input than the self-capacitance type.

図4は、本発明の表示装置を概略的に示すブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram schematically showing the display device of the present invention.

図4を参照すると、本発明の表示装置は、タッチセンシング装置を含む。タッチセンシング装置は、表示パネル100に内蔵されたタッチセンサを利用して、タッチ入力を感知する。タッチセンサは、図5、図6のような自己容量センサ型や、図12〜図15のような相互容量センサ型で実現することができる。   Referring to FIG. 4, the display device of the present invention includes a touch sensing device. The touch sensing device senses a touch input using a touch sensor built in the display panel 100. The touch sensor can be realized by a self-capacitance sensor type as shown in FIGS. 5 and 6 or a mutual capacitance sensor type as shown in FIGS.

液晶表示装置において、表示パネル100の二枚の基板の間には液晶層が形成される。液晶層の液晶分子は、画素電極に印加されるデータ電圧と、共通電極に印加される共通電圧(Vcom)の電位差で発生する電界により駆動される。表示パネル100の画素アレイは、データライン(S1〜Sm、mは2以上の正の整数)とゲートライン(G1〜Gn、nは2以上の正の整数)で定義された画素、画素に接続された共通電極から分割されたタッチセンサ、タッチセンサに接続されたセンサライン(L1〜Li)、及びセンサライン(L1〜Li、iは0より大きく、mより小さい正の整数)に接続されたスイッチ素子(図4において、省略)などを含む。   In the liquid crystal display device, a liquid crystal layer is formed between two substrates of the display panel 100. The liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are driven by an electric field generated by a potential difference between a data voltage applied to the pixel electrode and a common voltage (Vcom) applied to the common electrode. The pixel array of the display panel 100 is connected to pixels defined by data lines (S1 to Sm, m is a positive integer of 2 or more) and gate lines (G1 to Gn, n is a positive integer of 2 or more). Connected to the touch sensor divided from the common electrode, the sensor lines (L1 to Li) connected to the touch sensor, and the sensor lines (L1 to Li, i is a positive integer larger than 0 and smaller than m) A switch element (not shown in FIG. 4) is included.

センサライン(L1〜Li)の長さは、画素アレイ(または画面)内において互いに同一である。
例えば、図5のように複数のタッチセンサは、カラムラインに沿って形成する第1タッチセンサ乃至第4タッチセンサ(C1〜C4)を含む。第2タッチセンサ(C2)は、第1タッチセンサ(C1)の下に配置されてある。第1センサライン(L1)は、第1タッチセンサ(C1)に接続され、第2センサライン(L2)は、第2タッチセンサ(C2)に接続される。第2センサライン(L2)の長さは、画素アレイ内で第1センサライン(L1)の長さと同じである。共通電圧(Vcom)は、ディスプレイ駆動期間(Td)の間にセンサライン(L1〜Li)の両端を介してタッチセンサに供給される。第1センサライン(L1)の一端は、第1タッチセンサ(C1)と後述する第1給電部とに接続される。第1センサライン(L1)の他端は、第1タッチセンサ(C1)と後述する第2給電部とに接続される。第2センサライン(L2)の一端は、第2タッチセンサ(C2)と第1給電部とに接続される。第2センサライン(L2)の他端は、第2タッチセンサ(C2)と第2給電部とに接続される。第1センサライン(L1)において、第1タッチセンサ(C1)と第1給電部との間の長さは、第2センサライン(L2)において、第2タッチセンサと第1給電部との間の長さより長い。その反面、第1センサライン(L1)において第1タッチセンサ(C1)と第2給電部との間の長さは、第2センサライン(L2)において第2タッチセンサ(C2)と第2給電部との間の長さより短い。共通電圧(Vcom)は、画素の基準信号として表現され得る。
The sensor lines (L1 to Li) have the same length in the pixel array (or screen).
For example, as shown in FIG. 5, the plurality of touch sensors include first to fourth touch sensors (C1 to C4) formed along the column line. The second touch sensor (C2) is disposed below the first touch sensor (C1). The first sensor line (L1) is connected to the first touch sensor (C1), and the second sensor line (L2) is connected to the second touch sensor (C2). The length of the second sensor line (L2) is the same as the length of the first sensor line (L1) in the pixel array. The common voltage (Vcom) is supplied to the touch sensor through both ends of the sensor lines (L1 to Li) during the display driving period (Td). One end of the first sensor line (L1) is connected to the first touch sensor (C1) and a first power feeding unit to be described later. The other end of the first sensor line (L1) is connected to the first touch sensor (C1) and a second power feeding unit described later. One end of the second sensor line (L2) is connected to the second touch sensor (C2) and the first power feeding unit. The other end of the second sensor line (L2) is connected to the second touch sensor (C2) and the second power feeding unit. In the first sensor line (L1), the length between the first touch sensor (C1) and the first power feeding unit is between the second touch sensor and the first power feeding unit in the second sensor line (L2). Longer than On the other hand, the length between the first touch sensor (C1) and the second power feeding unit in the first sensor line (L1) is the same as the second touch sensor (C2) and the second power feeding in the second sensor line (L2). It is shorter than the length between the parts. The common voltage (Vcom) can be expressed as a pixel reference signal.

画素の各々は、データライン(S1〜Sm)とゲートライン(G1〜Gn)との交差部に形成された画素TFT(Thin Film Transistor、図11のT3)、画素TFT(T3)を介してデータ電圧の供給を受ける画素電極、共通電圧(Vcom)が印加される共通電極、画素電極に接続され、液晶セルの電圧を維持させるためのストレージキャパシタ(Storage Capacitor、Cst)などを含む。共通電極は、タッチセンサ駆動期間の間、複数のタッチセンサに分割される。   Each pixel has a pixel TFT (Thin Film Transistor, T3 in FIG. 11) formed at the intersection of the data line (S1 to Sm) and the gate line (G1 to Gn), and data is transmitted through the pixel TFT (T3). It includes a pixel electrode that receives a voltage supply, a common electrode to which a common voltage (Vcom) is applied, a storage capacitor (Storage Capacitor, Cst) that is connected to the pixel electrode and maintains the voltage of the liquid crystal cell. The common electrode is divided into a plurality of touch sensors during the touch sensor driving period.

表示パネル100の上部基板には、ブラックマトリックス、カラーフィルタなどが形成されることができる。表示パネル100の下部基板は、COT(Color filter On TFT)構造として実現することができる。この場合に、カラーフィルタは、表示パネル100の下部基板に形成することができる。表示パネル100の上部基板と下部基板とには、それぞれ偏光板が付着され、液晶と接する内面に液晶のプレチルト角を設定するための配向膜が形成される。表示パネル100の上部基板と下部基板との間には、液晶層のセル・ギャップ(Cell gap)を維持するためのカラムスペーサーが形成される。   A black matrix, a color filter, or the like can be formed on the upper substrate of the display panel 100. The lower substrate of the display panel 100 can be realized as a COT (Color filter On TFT) structure. In this case, the color filter can be formed on the lower substrate of the display panel 100. Polarizers are attached to the upper substrate and the lower substrate of the display panel 100, respectively, and an alignment film for setting the pretilt angle of the liquid crystal is formed on the inner surface in contact with the liquid crystal. A column spacer for maintaining the cell gap of the liquid crystal layer is formed between the upper substrate and the lower substrate of the display panel 100.

表示パネル100の背面下には、バックライトユニットが配置されることができる。バックライトユニットは、エッジ型(edge type)または直下型(Direct type)バックライトユニットで実現され、表示パネル100に光を照射する。表示パネル100は、TN(Twisted Nematic)モード、VA(Vertical Alignment)モード、IPS(In Plane Switching)モード、FFS(Fringe Field Switching)モードなどの公知のいずれの液晶モードでも実現することができる。有機発光ダイオード表示装置のような自発光表示装置においては、バックライトユニットは必要ない。   A backlight unit may be disposed below the back surface of the display panel 100. The backlight unit is realized by an edge type or direct type backlight unit, and irradiates the display panel 100 with light. The display panel 100 can be realized in any known liquid crystal mode such as a TN (Twisted Nematic) mode, a VA (Vertical Alignment) mode, an IPS (In Plane Switching) mode, and an FFS (Fringe Field Switching) mode. In a self light emitting display device such as an organic light emitting diode display device, a backlight unit is not required.

本発明による表示装置において、画素に入力映像のデータを書き込むディスプレイ駆動回路(12、14、20)は、タッチセンサを駆動するセンシング回路30、および電源を発生させる電源部50をさらに含む。   In the display device according to the present invention, the display drive circuit (12, 14, 20) for writing input video data to the pixel further includes a sensing circuit 30 for driving the touch sensor and a power supply unit 50 for generating power.

ディスプレイ駆動回路(12、14、20)とセンシング回路30は、同期信号(Tsync)に応答して、互いに同期される。ディスプレイ駆動期間(Td)とタッチセンサ駆動期間(Tt)は、図2のように時分割される。   The display driving circuit (12, 14, 20) and the sensing circuit 30 are synchronized with each other in response to a synchronization signal (Tsync). The display driving period (Td) and the touch sensor driving period (Tt) are time-divided as shown in FIG.

ディスプレイ駆動回路(12、14、20)は、ディスプレイ駆動期間(図2、Td)の間、画素にデータを書き込む。画素は、タッチセンサ駆動期間(図2、Tt)の間は画素TFT(T3)がオフ状態であるため、ディスプレイ駆動期間(Td)で充填したデータ電圧を保持(hold)する。ディスプレイ駆動回路は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間に、タッチセンサと画素とに接続された信号配線(S1〜Sm、G1〜Gn)との間の寄生容量を最小化するために、センサライン(L1〜Li)を介してタッチセンサに印加されるタッチ駆動信号(Tdrv)のような位相の交流信号を信号配線(S1〜Sm、G1〜Gn)に供給することができる。画素に接続された信号配線は、画素にデータを書き込むための信号配線として、データ電圧を画素に供給するためのデータライン(S1〜Sm)と、データが書き込まれた画素を選択するためのゲートパルス(またはスキャンパルス)が供給されるゲートライン(G1〜Gm)とを含む。   The display drive circuit (12, 14, 20) writes data to the pixels during the display drive period (FIG. 2, Td). Since the pixel TFT (T3) is in an off state during the touch sensor driving period (FIG. 2, Tt), the pixel holds the data voltage filled in the display driving period (Td). The display driving circuit is configured to minimize the parasitic capacitance between the touch sensor and the signal wirings (S1 to Sm, G1 to Gn) connected to the pixels during the touch sensor driving period (Tt). An AC signal having a phase such as a touch drive signal (Tdrv) applied to the touch sensor via the lines (L1 to Li) can be supplied to the signal wirings (S1 to Sm, G1 to Gn). The signal wiring connected to the pixel is a signal wiring for writing data to the pixel, a data line (S1 to Sm) for supplying a data voltage to the pixel, and a gate for selecting the pixel in which the data is written And gate lines (G1 to Gm) to which pulses (or scan pulses) are supplied.

ディスプレイ駆動回路(12、14、20)は、データ駆動回路12と、ゲート駆動回路14と、タイミングコントローラ20とを含む。データ駆動回路12は、ディスプレイ駆動期間(Td)の間にタイミングコントローラ20から受信される入力映像のデジタルビデオデータ(RGB)をアナログ正極性/負極性のガンマ補償電圧に変換して、データ電圧を出力する。データ駆動回路12から出力されたデータ電圧は、データライン(S1〜Sm)に供給される。データ駆動回路12は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間に、タッチセンサに印加されるタッチ駆動信号(Tdrv)のような位相の交流信号をデータライン(S1〜Sm)に印加して、タッチセンサとデータラインとの間の寄生容量を最小化する。これは、寄生容量の両端の電圧が同時に変化して、その電圧差が小さいほど、寄生容量に充電される電荷量が小さくなるからである。一方、タッチセンサの一端がセンサに接続され、他端がグランド(GND)に接続されるので、タッチセンサは、タッチ駆動信号(Tdrv)が印加されるとき電荷を充電する。   The display drive circuit (12, 14, 20) includes a data drive circuit 12, a gate drive circuit 14, and a timing controller 20. The data driving circuit 12 converts the digital video data (RGB) of the input video received from the timing controller 20 during the display driving period (Td) into an analog positive / negative gamma compensation voltage, and converts the data voltage. Output. The data voltage output from the data driving circuit 12 is supplied to the data lines (S1 to Sm). The data driving circuit 12 applies an AC signal having a phase such as a touch driving signal (Tdrv) applied to the touch sensor to the data lines (S1 to Sm) during the touch sensor driving period (Tt), thereby touching the data. Minimize parasitic capacitance between sensor and data line. This is because the amount of charge charged in the parasitic capacitance decreases as the voltage across the parasitic capacitance changes simultaneously and the voltage difference decreases. On the other hand, since one end of the touch sensor is connected to the sensor and the other end is connected to the ground (GND), the touch sensor charges the electric charge when the touch drive signal (Tdrv) is applied.

ゲート駆動回路14は、ディスプレイ駆動期間(Td)の間、データ電圧に同期されるゲートパルス(またはスキャンパルス)をゲートライン(G1〜Gn)に順次供給し、データ電圧を書き込む表示パネル100のラインを選択する。ゲートパルスは、ゲートハイ電圧(VGH)とゲートロー電圧(VGL)との間でスイングする。ゲートパルスは、ゲートライン(G1〜Gn)を介して、画素TFT(T3)のゲートに印加される。ゲートハイ電圧(VGL)は、画素TFTのしきい値電圧より高い電圧に設定され、画素TFT(T3)をターンオン(turn-on)させる。ゲートロー電圧(VGL)は、画素TFT(T3)のしきい値電圧より低い電圧である。ゲート駆動回路14は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間に、タッチセンサに印加されるタッチ駆動信号(Tdrv)のような位相の交流信号をゲートライン(G1〜Gn)に印加して、タッチセンサとゲートラインとの間の寄生容量を最小化する。タッチセンサ駆動期間(Tt)の間にゲートライン(G1〜Gn)に印加される交流信号の電圧は、画素に書き込まれたデータが変わらないように、図12及び図13のようにゲートハイ電圧(VGH)より低く、画素TFT(T3)のしきい値電圧より低くしなければならない。   The gate driving circuit 14 sequentially supplies a gate pulse (or scan pulse) synchronized with the data voltage to the gate lines (G1 to Gn) during the display driving period (Td) to write the data voltage. Select. The gate pulse swings between a gate high voltage (VGH) and a gate low voltage (VGL). The gate pulse is applied to the gate of the pixel TFT (T3) via the gate lines (G1 to Gn). The gate high voltage (VGL) is set to a voltage higher than the threshold voltage of the pixel TFT, and the pixel TFT (T3) is turned on. The gate low voltage (VGL) is a voltage lower than the threshold voltage of the pixel TFT (T3). The gate driving circuit 14 applies an AC signal having a phase such as a touch driving signal (Tdrv) applied to the touch sensor to the gate lines (G1 to Gn) during the touch sensor driving period (Tt). Minimize parasitic capacitance between sensor and gate line. The voltage of the AC signal applied to the gate lines (G1 to Gn) during the touch sensor driving period (Tt) is set to the gate high voltage (see FIG. 12 and FIG. 13) so that the data written in the pixels does not change. VGH) and lower than the threshold voltage of the pixel TFT (T3).

タイミングコントローラ20は、ホストシステム40から入力される垂直同期信号(Vsync)、水平同期信号(Hsync)、データイネーブル信号(Data Enable、DE)、メインクロック(MCLK)などのタイミング信号の入力を受け、データ駆動回路12とゲート駆動回路14との動作タイミングを同期させる。スキャンタイミング制御信号は、ゲートスタートパルス(Gate Start Pulse、GSP)、ゲートシフトクロック(Gate Shift Clock、GSC)、ゲート出力イネーブル信号(Gate Output Enable、GOE)などを含む。データタイミング制御信号は、ソースサンプリングクロック(Source Sampling Clock、SSC)、極性制御信号(Polarity、POL)、ソース出力イネーブル信号(Source Output Enable、SOE)などを含む。   The timing controller 20 receives timing signals such as a vertical synchronization signal (Vsync), a horizontal synchronization signal (Hsync), a data enable signal (Data Enable, DE), and a main clock (MCLK) input from the host system 40. The operation timings of the data driving circuit 12 and the gate driving circuit 14 are synchronized. The scan timing control signal includes a gate start pulse (Gate Start Pulse, GSP), a gate shift clock (Gate Shift Clock, GSC), a gate output enable signal (Gate Output Enable, GOE), and the like. The data timing control signal includes a source sampling clock (Source Sampling Clock, SSC), a polarity control signal (Polarity, POL), a source output enable signal (Source Output Enable, SOE), and the like.

ホストシステム40は、テレビシステム、セットトップボックス、ナビゲーションシステム、DVDプレーヤー、ブルーレイプレーヤー、パーソナルコンピュータ(PC)、ホームシアターシステム、携帯電話システム(Phone system)のいずれかで実現することができる。ホストシステム40は、スケーラー(scaler)を内蔵したSoC(System on chip)を含み、入力映像のデジタルビデオデータを表示パネル100の解像度に適したフォーマットに変換する。ホストシステム40は、入力映像のデジタルビデオデータ(RGB)と共にタイミング信号(Vsync、Hsync、DE、MCLK)をタイミングコントローラ20に伝送する。また、ホストシステム40は、センシング回路30から入力されるタッチ入力の座標情報(XY)と連携したアプリケーションを実行する。   The host system 40 can be realized by any of a television system, a set-top box, a navigation system, a DVD player, a Blu-ray player, a personal computer (PC), a home theater system, and a mobile phone system (Phone system). The host system 40 includes a SoC (System on chip) with a built-in scaler, and converts the digital video data of the input video into a format suitable for the resolution of the display panel 100. The host system 40 transmits timing signals (Vsync, Hsync, DE, MCLK) to the timing controller 20 together with digital video data (RGB) of the input video. Further, the host system 40 executes an application linked with coordinate information (XY) of touch input input from the sensing circuit 30.

タイミングコントローラ20、またはホストシステム40は、ディスプレイ駆動回路(12、14、20)とセンシング回路30を同期させるための同期信号(Tsync)を発生させることができる。   The timing controller 20 or the host system 40 can generate a synchronization signal (Tsync) for synchronizing the display driving circuit (12, 14, 20) and the sensing circuit 30.

共通電圧(Vcom)は、ディスプレイ駆動期間(Td)の間にタッチセンサを介して画素に印加される。タッチセンサは、ディスプレイ駆動期間(Td)の間に、図5のようなスイッチング素子(T1)、給電ライン(D1)、給電制御ライン(D2)、及びセンサライン(L1〜L4)を介して互いに短絡(short circuit)される。このように、タッチセンサが短絡された状態で、共通電圧(Vcom)がセンサライン(L1〜L4)の両方向から同時に供給される。   The common voltage (Vcom) is applied to the pixels through the touch sensor during the display driving period (Td). During the display driving period (Td), the touch sensors are connected to each other through the switching element (T1), the power supply line (D1), the power supply control line (D2), and the sensor lines (L1 to L4) as shown in FIG. Short circuited. Thus, the common voltage (Vcom) is simultaneously supplied from both directions of the sensor lines (L1 to L4) in a state where the touch sensor is short-circuited.

センシング回路30は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間にタッチセンサの容量変化を所定のしきい値と比較して、しきい値より大きい容量の変化をタッチ入力と判断してタッチ入力の位置や面積を感知する。センシング回路30は、タッチ入力の座標情報(XY)を計算して、ホスト・システム40に伝送する。   The sensing circuit 30 compares the capacitance change of the touch sensor with a predetermined threshold during the touch sensor driving period (Tt), determines that the capacitance change larger than the threshold is a touch input, and determines the position of the touch input. Sense the area. The sensing circuit 30 calculates coordinate information (XY) of the touch input and transmits it to the host system 40.

データ駆動回路12とセンシング回路30は、図5と図11のように一つのIC(Integrated Circuit)内に集積され、COG(Chip on glass)工程において表示パネルの基板上に接着されることができる。   The data driving circuit 12 and the sensing circuit 30 are integrated in one IC (Integrated Circuit) as shown in FIGS. 5 and 11, and can be bonded to the substrate of the display panel in a COG (Chip on glass) process. .

電源部50は、ディスプレイ駆動期間(Td)の間に、センサライン(L1〜Li)の一端に共通電圧(Vcom)を供給する。電源部50は、共通電圧(Vcom)のダブルフィード(double feeding)のために、図5のような給電ライン(D1)と、給電制御ライン(D2)とに必要な電圧を発生する。電源部50は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間に、タッチ駆動信号(Tdrv)のような位相の交流信号を発生する。   The power supply unit 50 supplies a common voltage (Vcom) to one end of the sensor lines (L1 to Li) during the display driving period (Td). The power supply unit 50 generates a voltage necessary for the power supply line (D1) and the power supply control line (D2) as shown in FIG. 5 for double feeding of the common voltage (Vcom). The power supply unit 50 generates an AC signal having a phase such as a touch drive signal (Tdrv) during the touch sensor drive period (Tt).

図5及び図6は、本発明の実施の形態に係る自己容量型のタッチセンサを例示した図である。図5及び図6において、図面符号’11’は、画素の画素電極であり、’101’は、表示パネル100の基板である。そして、図面符号’102 ’は、入力映像が表示される画素アレイを示す。表示パネル100において、画素アレイ102の外の部分は非表示領域であるベゼル(Bezel)である。   5 and 6 are diagrams illustrating a self-capacitance touch sensor according to an embodiment of the present invention. 5 and 6, reference numeral “11” is a pixel electrode of the pixel, and “101” is a substrate of the display panel 100. Reference numeral “102” denotes a pixel array on which an input image is displayed. In the display panel 100, a portion outside the pixel array 102 is a bezel that is a non-display area.

図5及び図6を参照すると、共通電極(COM)は、複数のセンサ(C1〜C4)に分けられる。センサライン(L1〜L4)は、タッチセンサ(C1〜C4)に1対1で接続される。自己容量型のタッチセンサの各々は、一つのセンサに接続された静電容量を含む。   Referring to FIGS. 5 and 6, the common electrode (COM) is divided into a plurality of sensors (C1 to C4). The sensor lines (L1 to L4) are connected to the touch sensors (C1 to C4) on a one-to-one basis. Each self-capacitive touch sensor includes a capacitance connected to one sensor.

センサ(C1〜C4)のそれぞれは、画素より大きいサイズにパターニングされ、複数の画素に接続される。センサ(C1〜C4)のそれぞれは、透明導電性材料、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)で形成することができる。センサライン(L1〜L4)は、低抵抗の金属、例えば、Cu、AlNd、Mo、Ti等の金属で形成することができる。センサ(C1〜C4)は、ディスプレイ駆動期間(Td)の間に、互いに接続された状態で画素に共通電圧(Vcom)を供給する共通電極である。そして、センサ(C1〜C4)は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間に、互いに分離される。したがって、自己容量型のタッチセンサは、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間に、互いに分離されて独立して駆動される。   Each of the sensors (C1 to C4) is patterned to a size larger than the pixel and connected to a plurality of pixels. Each of the sensors (C1 to C4) can be formed of a transparent conductive material, for example, ITO (Indium Tin Oxide). The sensor lines (L1 to L4) can be formed of a low resistance metal, for example, a metal such as Cu, AlNd, Mo, or Ti. The sensors (C1 to C4) are common electrodes that supply a common voltage (Vcom) to the pixels while being connected to each other during the display driving period (Td). The sensors (C1 to C4) are separated from each other during the touch sensor driving period (Tt). Accordingly, the self-capacitance type touch sensors are separated from each other and driven independently during the touch sensor driving period (Tt).

本発明の表示装置は、ディスプレイ駆動期間(Td)の間にセンサ(C1〜C4)を接続し、そのセンサ(C1〜C4)に共通電圧(Vcom)を供給するためのダブル給電手段(double feeding means)を含む。ダブル給電手段は、センサライン(L1〜L4)の両端に共通電圧を印加し、センサ(C1〜C4)に印加される共通電圧の遅延を減らすことで、画素の共通電圧を画面全体で均一にする。   The display device of the present invention connects sensors (C1 to C4) during a display driving period (Td), and supplies a common voltage (Vcom) to the sensors (C1 to C4). means). The double power feeding means applies a common voltage to both ends of the sensor lines (L1 to L4), and reduces the delay of the common voltage applied to the sensors (C1 to C4), thereby making the common voltage of the pixels uniform over the entire screen. To do.

ダブル給電手段は、ディスプレイ駆動期間(Td)の間にセンサライン(L1〜L4)の一端に共通電圧(Vcom)を印加する第1給電部と、ディスプレイ駆動期間(Td)の間に給電ラインD1を経由して、センサライン(L1〜L4)を互いに接続し、センサライン(L1〜L4)の他端に共通電圧(Vcom)を供給する第2給電部とを含む。タッチセンサは、ディスプレイ駆動期間(Td)の間に給電ラインD1を介して、センサライン(L1〜L4)と接続されるので、互いに短絡される。   The double power feeding means includes a first power feeding unit that applies a common voltage (Vcom) to one end of the sensor lines (L1 to L4) during the display driving period (Td), and a power feeding line D1 during the display driving period (Td). And a second power feeding unit that connects the sensor lines (L1 to L4) to each other and supplies a common voltage (Vcom) to the other ends of the sensor lines (L1 to L4). Since the touch sensors are connected to the sensor lines (L1 to L4) via the power supply line D1 during the display driving period (Td), they are short-circuited with each other.

第1給電部はタッチセンサ駆動期間(Tt)の間に、タッチ駆動信号をセンサライン(L1〜L4)を介してタッチセンサに供給する。第2給電部はタッチセンサ駆動期間(Tt)の間にセンサラインを分離して、タッチセンサの各々が独立して駆動されるようにする。   A 1st electric power feeding part supplies a touch drive signal to a touch sensor via a sensor line (L1-L4) during a touch sensor drive period (Tt). The second power feeding unit separates the sensor lines during the touch sensor driving period (Tt) so that each of the touch sensors is driven independently.

第1給電部及び第2給電部は、センサライン(L1〜L4)を挟んで互いに反対側に位置する。第1給電部は、図5にセンサライン(L1〜L4)の下端に接続されたICであり得、第2給電部は、センサライン(L1〜L4)の上端に接続できるが、これに限定されない。例えば、センサライン(L1〜L4)が横方向に沿って形成されると、第1給電部及び第2給電部は、そのセンサのライン(L1〜L4)を間に置いて表示パネル100の左側と右側とに配置することができる。   A 1st electric power feeding part and a 2nd electric power feeding part are located in the other side on both sides of a sensor line (L1-L4). The first power supply unit may be an IC connected to the lower ends of the sensor lines (L1 to L4) in FIG. 5, and the second power supply unit can be connected to the upper ends of the sensor lines (L1 to L4), but is not limited thereto. Not. For example, when the sensor lines (L1 to L4) are formed along the horizontal direction, the first power supply unit and the second power supply unit are arranged on the left side of the display panel 100 with the sensor lines (L1 to L4) interposed therebetween. And the right side.

第2給電部は、センサライン(L1〜L4)にそれぞれ接続されたTFT(T1)と、TFT(T1)に接続された給電ラインD1及び給電制御ライン(D2)とを含む。TFT(T1)は、画素TFT(T3)のような構造とサイズで画素TFT(T3)と同時に形成される。TFT(T1)は、給電制御ライン(D2)に接続されたゲート、給電ライン(D1)に接続されたドレイン、及びセンサラインに接続されたソースを有する。従って、TFT(T1)は、給電制御ライン(D2)の電圧に応答して給電ライン(D1)とセンサラインとを選択的に接続する。   The second power supply unit includes a TFT (T1) connected to each of the sensor lines (L1 to L4), a power supply line D1 and a power supply control line (D2) connected to the TFT (T1). The TFT (T1) has the same structure and size as the pixel TFT (T3) and is formed at the same time as the pixel TFT (T3). The TFT (T1) has a gate connected to the power supply control line (D2), a drain connected to the power supply line (D1), and a source connected to the sensor line. Accordingly, the TFT (T1) selectively connects the power supply line (D1) and the sensor line in response to the voltage of the power supply control line (D2).

給電ライン(D1)と、給電制御ライン(D2)とは、画素アレイ102の外のベゼル領域に沿って形成される低抵抗の金属配線である。電源部50は、ディスプレイ駆動期間(Td)の間に給電ライン(D1)に共通電圧(Vcom)を供給し、給電制御ライン(D2)を介してゲートハイ電圧(VGH)を供給してTFT(T1)をターン・オン(turn-on)させる。従って、TFT(T1)は、ディスプレイ駆動期間(Td)の間に給電制御ライン(D2)を介して印加されるゲートハイ電圧(VGH)に応答して、給電ライン(D1)からの共通電圧(Vcom)をセンサライン(L1〜L4)に供給する。   The power supply line (D1) and the power supply control line (D2) are low-resistance metal wirings formed along the bezel region outside the pixel array 102. The power supply unit 50 supplies a common voltage (Vcom) to the power supply line (D1) during the display driving period (Td), and supplies a gate high voltage (VGH) through the power supply control line (D2) to supply the TFT (T1 ) Turn-on. Accordingly, the TFT (T1) is responsive to the gate high voltage (VGH) applied through the power supply control line (D2) during the display driving period (Td), and the common voltage (Vcom) from the power supply line (D1). ) To the sensor lines (L1 to L4).

TFT(T1)は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間、オフ状態を維持する。TFTのゲートとドレインには、センサライン(L1〜L4)との寄生容量を最小化するために、タッチ駆動信号(Tdrv)のような位相の交流信号が印加されることができる。タッチセンサ駆動期間(Tt)の間に、給電ライン(D1)と、給電制御ライン(D2)は、図7〜図9に示すように制御することができる。これについては、図7〜図9を結びつけて後述することにする。   The TFT (T1) is kept off during the touch sensor driving period (Tt). An AC signal having a phase such as a touch drive signal (Tdrv) can be applied to the gate and drain of the TFT in order to minimize parasitic capacitance with the sensor lines (L1 to L4). During the touch sensor driving period (Tt), the feed line (D1) and the feed control line (D2) can be controlled as shown in FIGS. This will be described later with reference to FIGS.

給電ライン(D1)と、給電制御ライン(D2)は、フレキシブルプリント回路(Flexible Printed Circuit、FPC)を介して電源部50に接続することができる。   The power supply line (D1) and the power supply control line (D2) can be connected to the power supply unit 50 via a flexible printed circuit (FPC).

図7〜図9は、本発明の表示装置に印加される画素駆動信号とタッチ駆動信号を示す波形図である。図7〜図9において、「Ten」は、給電制御ライン(D2)の電圧であり、「Vcom_FPC」は、給電ライン(D1)の電圧である。   7 to 9 are waveform diagrams showing pixel drive signals and touch drive signals applied to the display device of the present invention. 7 to 9, “Ten” is the voltage of the power supply control line (D2), and “Vcom_FPC” is the voltage of the power supply line (D1).

図7を参照すると、ディスプレイ駆動期間(Td)とタッチセンサ駆動期間(Tt)は、時分割される。   Referring to FIG. 7, the display driving period (Td) and the touch sensor driving period (Tt) are time-divided.

ディスプレイ駆動期間(Td)の間、入力映像のデータが画素に書き込まれる。ディスプレイ駆動期間(Td)の間、データライン(S1、S2)に入力映像のデータ電圧が供給され、そのデータ電圧に同期されるゲートパルスが、スキャンライン(G1、G2)に順次印加される。共通電圧(Vcom)は、ディスプレイ駆動期間(Td)の間、センサライン(L1〜L4)の両端を介して互に接続されたセンサ(C1〜C4)に供給される。ディスプレイ駆動期間(Td)の間、給電制御ライン(D2)にTFT(T1)のしきい値電圧より高いゲートハイ電圧(VGH)が供給され、給電ライン(D1)に共通電圧(Vcom)が供給される。従って、共通電圧(Vcom)は、ICとTFT(T1)を介して、センサライン(L1〜L4)の両端に供給される。共通電圧(Vcom)がセンサライン(L1〜L4)の両端を介してセンサ(C1〜C4)に印加されると、センサ(C1〜C4)の電圧降下を防止することができるので、大画面上で画素に印加される共通電圧(Vcom)を均一にして画質を向上させることができる。   During the display drive period (Td), input video data is written to the pixels. During the display driving period (Td), the data voltage of the input video is supplied to the data lines (S1, S2), and gate pulses synchronized with the data voltage are sequentially applied to the scan lines (G1, G2). The common voltage (Vcom) is supplied to the sensors (C1 to C4) connected to each other via both ends of the sensor lines (L1 to L4) during the display driving period (Td). During the display driving period (Td), a gate high voltage (VGH) higher than the threshold voltage of the TFT (T1) is supplied to the power supply control line (D2), and a common voltage (Vcom) is supplied to the power supply line (D1). The Accordingly, the common voltage (Vcom) is supplied to both ends of the sensor lines (L1 to L4) via the IC and the TFT (T1). When the common voltage (Vcom) is applied to the sensors (C1 to C4) via both ends of the sensor lines (L1 to L4), the voltage drop of the sensors (C1 to C4) can be prevented. The image quality can be improved by making the common voltage (Vcom) applied to the pixels uniform.

画素に充電されたデータ電圧は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間で維持される。これは、画素TFT(T3)と第2給電部のTFT(T1)とがタッチセンサ駆動期間(Tt)の間、オフ状態を維持するからである。   The data voltage charged in the pixel is maintained during the touch sensor driving period (Tt). This is because the pixel TFT (T3) and the TFT (T1) of the second power feeding unit are kept off during the touch sensor driving period (Tt).

電源部50は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間にセンサ(C1〜C4)に供給されるタッチ駆動信号(Tdrv)の電圧を発生させる。電源部50の出力端子は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間に給電ラインD1と給電制御ライン(D2)とに分離される。従って、給電ライン(D1)と、給電制御ライン(D2)とは、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間に電圧が印加されないハイインピーダンス(High impedence、Hi−Z)状態を維持することができる。 TFT(T1)は、給電ライン(D1)と、給電制御ライン(D2)とがハイインピーダンス(Hi−Z)を維持するため、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間、オフ状態を維持する。   The power supply unit 50 generates a voltage of a touch drive signal (Tdrv) supplied to the sensors (C1 to C4) during the touch sensor drive period (Tt). The output terminal of the power supply unit 50 is separated into a power supply line D1 and a power supply control line (D2) during the touch sensor driving period (Tt). Therefore, the power supply line (D1) and the power supply control line (D2) can maintain a high impedance (High impedence, Hi-Z) state in which no voltage is applied during the touch sensor driving period (Tt). The TFT (T1) maintains the OFF state during the touch sensor driving period (Tt) because the power supply line (D1) and the power supply control line (D2) maintain high impedance (Hi-Z).

電源部50は、センサライン(L1〜L4)と画素に接続された信号ライン(S1、S2、G1、G2)との間の寄生容量を最小化するために、タッチ駆動信号(Tdrv)のような位相の交流信号をタッチセンサ駆動期間(Tt)の間に発生させる。寄生容量を最小化するために、交流信号の電圧は、タッチ駆動信号(Tdrv)と同じに設定することができる。   The power supply unit 50 is configured as a touch drive signal (Tdrv) to minimize the parasitic capacitance between the sensor lines (L1 to L4) and the signal lines (S1, S2, G1, G2) connected to the pixels. An AC signal having a correct phase is generated during the touch sensor driving period (Tt). In order to minimize the parasitic capacitance, the voltage of the AC signal can be set to be the same as the touch drive signal (Tdrv).

図8を参照すると、ディスプレイ駆動期間(Td)の間の画素駆動方法とタッチセンサの駆動方法は、図7の実施の形態と実質的に同じなので、それに対する詳細な説明を省略する。   Referring to FIG. 8, the pixel driving method and the touch sensor driving method during the display driving period (Td) are substantially the same as those in the embodiment of FIG.

画素に充電されたデータ電圧は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間に維持される。これは、画素TFT(T3)と第2給電部のTFT(T1)とがタッチセンサ駆動期間(Tt)の間、オフ状態を維持するからである。給電ライン(D1)は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間、ハイインピーダンス状態を維持する。給電制御ライン(D2)の電圧は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間にTFT(T1)のしきい値電圧よりも低いゲートロー電圧(VGL)を維持する。   The data voltage charged in the pixel is maintained during the touch sensor driving period (Tt). This is because the pixel TFT (T3) and the TFT (T1) of the second power feeding unit are kept off during the touch sensor driving period (Tt). The power supply line (D1) maintains a high impedance state during the touch sensor driving period (Tt). The voltage of the power supply control line (D2) maintains a gate low voltage (VGL) lower than the threshold voltage of the TFT (T1) during the touch sensor driving period (Tt).

電源部50は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間にセンサ(C1〜C4)に供給されるタッチ駆動信号(Tdrv)の電圧を発生させる。電源部50は、センサライン(L1〜L4)と画素に接続された信号ライン(S1、S2、G1、G2)間の寄生容量を最小化するために、タッチ駆動信号(Tdrv)のような位相の交流信号をタッチセンサ駆動期間(Tt)の間に発生させる。寄生容量を最小化するために、交流信号の電圧は、タッチ駆動信号(Tdrv)と同じに設定することができる。   The power supply unit 50 generates a voltage of a touch drive signal (Tdrv) supplied to the sensors (C1 to C4) during the touch sensor drive period (Tt). The power supply unit 50 has a phase like a touch drive signal (Tdrv) in order to minimize the parasitic capacitance between the sensor lines (L1 to L4) and the signal lines (S1, S2, G1, G2) connected to the pixels. Are generated during the touch sensor driving period (Tt). In order to minimize the parasitic capacitance, the voltage of the AC signal can be set to be the same as the touch drive signal (Tdrv).

図9を参照すると、ディスプレイ駆動期間(Td)の間の画素駆動方法とタッチセンサ駆動方法は、図7の実施の形態と実質的に同じなので、それに対する詳細な説明を省略する。   Referring to FIG. 9, the pixel driving method and the touch sensor driving method during the display driving period (Td) are substantially the same as those of the embodiment of FIG.

画素に充電されたデータ電圧は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間で維持される。これは、画素TFT(T3)と第2給電部のTFT(T1)がタッチセンサ駆動期間(Tt)の間、オフ状態を維持するからである。   The data voltage charged in the pixel is maintained during the touch sensor driving period (Tt). This is because the pixel TFT (T3) and the TFT (T1) of the second power feeding unit are kept off during the touch sensor driving period (Tt).

タッチセンサ駆動期間(Tt)の間の画素信号配線(S1〜S2、G1〜G2)とセンサライン(L1〜L4)とに印加される交流信号及びタッチ駆動信号(Tdrv)の電圧は、画素に書き込まれたデータが変わらないようにゲートハイ電圧(VGH)より低く、画素TFT(T3)のしきい値電圧より低くなければならない。   The voltage of the AC signal and the touch drive signal (Tdrv) applied to the pixel signal lines (S1 to S2, G1 to G2) and the sensor lines (L1 to L4) during the touch sensor drive period (Tt) is applied to the pixels. The written data must be lower than the gate high voltage (VGH) and lower than the threshold voltage of the pixel TFT (T3) so that the written data does not change.

電源部50は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間にセンサ(C1〜C4)に供給されるタッチ駆動信号(Tdrv)の電圧を発生させる。電源部50は、センサライン(L1〜L4)と画素に接続された信号ライン(S1、S2、G1、G2)との間の寄生容量と、センサライン(L1〜L4)と給電ライン(D1)との間の寄生容量と、センサライン(L1〜L4)と給電制御ライン(D2)との間の寄生容量を最小化するために、タッチ駆動信号(Tdrv)のような位相の交流信号を発生する。寄生容量を最小化するために、交流信号の電圧は、タッチ駆動信号(Tdrv)と同じに設定することができる。このような交流信号は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間にセンサライン(L1〜L4)、画素に接続された信号ライン(S1、S2、G1、G2)、給電ライン(D1)、及び給電制御ライン(D2)に供給される。タッチ駆動信号(Tdrv)と、そのタッチ駆動信号(Tdrv)の同位相で発生される交流信号は、TFT(T1)のしきい値電圧より小さい。従って、TFT(T1)は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間オフ状態を維持する。   The power supply unit 50 generates a voltage of a touch drive signal (Tdrv) supplied to the sensors (C1 to C4) during the touch sensor drive period (Tt). The power supply unit 50 includes a parasitic capacitance between the sensor lines (L1 to L4) and the signal lines (S1, S2, G1, and G2) connected to the pixels, the sensor lines (L1 to L4), and the power supply line (D1). In order to minimize the parasitic capacitance between the sensor line (L1 to L4) and the feed control line (D2), an alternating current signal such as a touch drive signal (Tdrv) is generated. To do. In order to minimize the parasitic capacitance, the voltage of the AC signal can be set to be the same as the touch drive signal (Tdrv). Such an AC signal is transmitted during the touch sensor driving period (Tt), from the sensor lines (L1 to L4), the signal lines (S1, S2, G1, G2) connected to the pixels, the power supply line (D1), and the power supply. It is supplied to the control line (D2). The touch drive signal (Tdrv) and the AC signal generated at the same phase of the touch drive signal (Tdrv) are smaller than the threshold voltage of the TFT (T1). Accordingly, the TFT (T1) is kept off during the touch sensor driving period (Tt).

図10は、タッチ駆動信号(Tdrv)の様々な例を示す波形図である。   FIG. 10 is a waveform diagram showing various examples of the touch drive signal (Tdrv).

タッチ駆動信号(Tdrv)は、表示パネルの大きさ、解像度、RC遅延などを考慮して、さまざまな波形と電圧を有することができる。例えば、RC遅延が大きい場合、電圧降下を考慮して、タッチ駆動信号(Tdrv)の電圧を高く設定することが望ましい。図10で、M1〜M3(M1> M2> M3> M4)は、タッチ駆動信号(Tdrv)の電圧である。図10の(A)と(B)の波形は第1電位から第2電位に上昇し、第2電位から第1電位に下降した後、 第1電位から第3電位に下降し、第3電位から第1電位に上昇する。タッチ駆動信号(Tdrv)は、図10の(C)のようなマルチステップ波形を有することができる。M1は、早い時間内にタッチセンサの電荷を充電させるための電位であり、M3は、タッチセンサの残留電荷を急速に放電するための電位である。図10の(C)の波形は第1電位から第2電位に上昇し、第2電位から第3電位に下降した後、第3電位から第1電位に下降する。続いて図10の(C)の波形は第1電位から第4電位に下降し、第4電位から第5電位に上昇した後、第5電位から第1電位に上昇する。図10の(C)の波形において、第3電位は第1電位より高く、第2電位より低い。そして第5電位は、第4電位より高く、第1電位より低い。図10の(C)のようなタッチ駆動信号(Tdrv)は、米国特許出願14/079、798(2013.11.14)で提案されたマルチステップ(multi step)の波形を有することができる。タッチ駆動信号(Tdrv)と同位相で発生される交流信号も、図10のような様々な波形を有することができる。交流信号は、図7〜図9、図12及び図13のように、タッチ駆動信号(Tdrv)と同じ位相、同じ電圧と同じ波形を有することができる。   The touch driving signal (Tdrv) can have various waveforms and voltages in consideration of the size, resolution, RC delay, and the like of the display panel. For example, when the RC delay is large, it is desirable to set the voltage of the touch drive signal (Tdrv) high in consideration of the voltage drop. In FIG. 10, M1 to M3 (M1> M2> M3> M4) are voltages of the touch drive signal (Tdrv). The waveforms of (A) and (B) in FIG. 10 rise from the first potential to the second potential, fall from the second potential to the first potential, and then fall from the first potential to the third potential. To the first potential. The touch drive signal (Tdrv) may have a multi-step waveform as shown in FIG. M1 is a potential for charging the charge of the touch sensor within an early time, and M3 is a potential for rapidly discharging the residual charge of the touch sensor. The waveform in FIG. 10C rises from the first potential to the second potential, falls from the second potential to the third potential, and then falls from the third potential to the first potential. Subsequently, the waveform of FIG. 10C decreases from the first potential to the fourth potential, increases from the fourth potential to the fifth potential, and then increases from the fifth potential to the first potential. In the waveform of FIG. 10C, the third potential is higher than the first potential and lower than the second potential. The fifth potential is higher than the fourth potential and lower than the first potential. The touch drive signal (Tdrv) as shown in FIG. 10C may have a multi-step waveform proposed in US patent application 14/079, 798 (2013.11.11). The AC signal generated in the same phase as the touch drive signal (Tdrv) can also have various waveforms as shown in FIG. The AC signal may have the same phase, the same voltage, and the same waveform as the touch drive signal (Tdrv), as shown in FIGS. 7 to 9, 12, and 13.

図11は、本発明の実施の形態に係る表示装置の駆動回路を詳細に示す回路図である。図12及び図13は、図11のような駆動回路から出力される画素駆動信号とタッチ駆動信号を示す波形図である。図11において、「Clc」は液晶セルであり、「T3」は、画素TFTである。   FIG. 11 is a circuit diagram showing in detail a drive circuit of the display device according to the embodiment of the present invention. 12 and 13 are waveform diagrams showing pixel drive signals and touch drive signals output from the drive circuit as shown in FIG. In FIG. 11, “Clc” is a liquid crystal cell, and “T3” is a pixel TFT.

図11〜図13を参照すると、電源部50は、共通電圧(Vcom1、Vcom2)、ロジック電源電圧(Vcc)、ゲートハイ電圧(VGH1、VGH2)、ゲートロー電圧(VGL1、VGL2)、交流信号電圧(M1〜M4)などを発生させる。ロジック電源電圧(Vcc)は、ゲート駆動回路14とICの駆動電源である。   Referring to FIGS. 11 to 13, the power supply unit 50 includes a common voltage (Vcom1, Vcom2), a logic power supply voltage (Vcc), a gate high voltage (VGH1, VGH2), a gate low voltage (VGL1, VGL2), and an AC signal voltage (M1). ~ M4) and the like are generated. The logic power supply voltage (Vcc) is a drive power supply for the gate drive circuit 14 and the IC.

第1共通電圧(Vcom1)は、IC内の第1給電部(31、32)を介して、センサライン(L1〜L4)の一端に印加される。第2共通電圧(Vcom2)は、第2給電部(D1、D2、T1)を介して、センサライン(L1〜L4)の他端に印加される。第2給電部(D1、D2、T1)に接続された負荷が第1給電部(31、32)に接続された負荷よりさらに大きい場合に、第2共通電圧(Vcom2)を第1共通電圧(Vcom1)よりもさらに大きく設定することが望ましい。負荷の差が小さい場合は、第1共通電圧(Vcom1)と第2共通電圧(Vcom2)は同じ電位に設定することができる。   The first common voltage (Vcom1) is applied to one end of the sensor lines (L1 to L4) via the first power feeding units (31, 32) in the IC. The second common voltage (Vcom2) is applied to the other end of the sensor lines (L1 to L4) through the second power feeding unit (D1, D2, T1). When the load connected to the second power supply unit (D1, D2, T1) is larger than the load connected to the first power supply unit (31, 32), the second common voltage (Vcom2) is changed to the first common voltage ( It is desirable to set it larger than Vcom1). When the load difference is small, the first common voltage (Vcom1) and the second common voltage (Vcom2) can be set to the same potential.

第1ゲートハイ電圧(VGH1)と第1ゲートロー電圧(VGL1)とは、ゲート駆動回路14を介してゲートライン(G1、G2)に供給される。液晶セル(Clc)のキックバック(kickback)の電圧は、液晶セルの寄生容量に起因して発生し、フリッカ(flcker)をもたらす。図12に示すように、ゲートパルスのフォーリングエッジから第1ゲートハイ電圧(VGH1)を予め設定された変調電位(Vm)に下げると、キックバック電圧を下げることができるので、フリッカを改善することができる。   The first gate high voltage (VGH1) and the first gate low voltage (VGL1) are supplied to the gate lines (G1, G2) via the gate driving circuit. The kickback voltage of the liquid crystal cell (Clc) is generated due to the parasitic capacitance of the liquid crystal cell, resulting in flicker. As shown in FIG. 12, when the first gate high voltage (VGH1) is lowered to the preset modulation potential (Vm) from the falling edge of the gate pulse, the kickback voltage can be lowered, thereby improving flicker. Can do.

ゲート駆動回路14は、ディスプレイ駆動期間(Td)の間に第1ゲートハイ電圧(VGH1)と第1ゲートロー電圧(VGL1)の間でスイングするゲートパルスを、ゲートライン(G1、G2)に供給する。ゲート駆動回路14は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間にタッチ駆動信号(Tdrv)に同期して、交流信号をゲートライン(G1、G2)に供給する。交流信号はタッチ駆動信号(Tdrv)と、それと同期される同位相の交流信号の電圧である。   The gate driving circuit 14 supplies a gate pulse that swings between the first gate high voltage (VGH1) and the first gate low voltage (VGL1) to the gate lines (G1, G2) during the display driving period (Td). The gate drive circuit 14 supplies an AC signal to the gate lines (G1, G2) in synchronization with the touch drive signal (Tdrv) during the touch sensor drive period (Tt). The AC signal is a touch drive signal (Tdrv) and a voltage of an AC signal having the same phase synchronized with the touch drive signal (Tdrv).

ゲート駆動回路14は、シフトレジスタ(shift register)を使用して、出力波形を順にシフト(shift)する。シフトレジスタは、ゲートスタートパルス(GSP)とゲートシフトクロック(GSC)に応答して、ゲートパルスを出力し、その出力をシフトする。電源部50から出力される交流信号は、ゲートシフトクロック(GSC)としてシフトレジスタに入力される。   The gate driving circuit 14 shifts the output waveform in turn using a shift register. The shift register outputs a gate pulse in response to a gate start pulse (GSP) and a gate shift clock (GSC), and shifts the output. The AC signal output from the power supply unit 50 is input to the shift register as a gate shift clock (GSC).

第2ゲートハイ電圧(VGH2)と第2ゲートロー電圧(VGL2)は、給電制御ライン(D2)に供給される。第2給電部(D1、D2、T1)に接続された負荷がゲート駆動回路14に接続された負荷より大きい場合に、第2ゲートハイ電圧(VGH2)を第1ゲートハイ電圧(VGH1)よりさらに大きく設定することが望ましい。また、第2給電部(D1、D2、T1)に接続された負荷がゲート駆動回路14に接続された負荷より大きい場合に、第2ゲートロー電圧(VGL2)を第1ゲートロー電圧(VGL1)よりさらに低く設定することが望ましい。負荷の差が小さい場合は、第1ゲートハイ電圧(VGH1)と第2ゲートハイ電圧(VGH2)は同じ電位に設定することができ、また、第1ゲートロー電圧(VGL1)と第2ゲートロー電圧(VGL2)とは同じ電位で設定することができる。   The second gate high voltage (VGH2) and the second gate low voltage (VGL2) are supplied to the power supply control line (D2). When the load connected to the second power supply unit (D1, D2, T1) is larger than the load connected to the gate drive circuit 14, the second gate high voltage (VGH2) is set to be larger than the first gate high voltage (VGH1). It is desirable to do. Further, when the load connected to the second power supply unit (D1, D2, T1) is larger than the load connected to the gate drive circuit 14, the second gate low voltage (VGL2) is further set to be higher than the first gate low voltage (VGL1). It is desirable to set it low. When the load difference is small, the first gate high voltage (VGH1) and the second gate high voltage (VGH2) can be set to the same potential, and the first gate low voltage (VGL1) and the second gate low voltage (VGL2). Can be set at the same potential.

電源部50は、第1電源部(50A)と第2電源部(50B)とに分かれることができる。第1電源部(50A)は、ICとゲート駆動回路14の駆動に必要な電圧を供給する。第2電源部(50B)は、第2給電部62の駆動に必要な電圧を供給する。   The power supply unit 50 can be divided into a first power supply unit (50A) and a second power supply unit (50B). The first power supply section (50A) supplies a voltage necessary for driving the IC and the gate drive circuit. The second power supply unit (50 </ b> B) supplies a voltage necessary for driving the second power feeding unit 62.

第1電源部(50A)は、複数のマルチプレクサ(Multiplexer)(51〜54)を含む。第1マルチプレクサ51は、第1選択信号に応答して、第1ゲートロー電圧(VGL1)と、第2マルチプレクサ52から出力される交流信号電圧(M1〜M4)を選択して、ゲート駆動回路14に供給する。第2マルチプレクサ52は、第2選択信号に応答して、あらかじめ設定された交流信号の波形に合わせて交流信号電圧(M1〜M4)を選択して出力する。第1ゲートハイ電圧(VGH1)は、ゲート駆動回路14に直接供給される。   The first power supply unit (50A) includes a plurality of multiplexers (51 to 54). The first multiplexer 51 selects the first gate low voltage (VGL1) and the AC signal voltages (M1 to M4) output from the second multiplexer 52 in response to the first selection signal, and supplies the gate driving circuit 14 with the first multiplexer 51. Supply. In response to the second selection signal, the second multiplexer 52 selects and outputs the AC signal voltage (M1 to M4) in accordance with a preset AC signal waveform. The first gate high voltage (VGH1) is directly supplied to the gate driving circuit.

第3マルチプレクサ53は、第3選択信号に応答して、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間に第1給電部(31、32)の第2マルチプレクサ32に交流信号電圧(M1〜M4)を供給する。第4マルチプレクサ54は、第4選択信号に応答して、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間のデータライン(S1、S2)に接続されたマルチプレクサ13に交流信号電圧(M1〜M4)を供給する。   In response to the third selection signal, the third multiplexer 53 supplies the AC signal voltage (M1 to M4) to the second multiplexer 32 of the first power feeding unit (31, 32) during the touch sensor driving period (Tt). To do. In response to the fourth selection signal, the fourth multiplexer 54 supplies AC signal voltages (M1 to M4) to the multiplexer 13 connected to the data lines (S1, S2) during the touch sensor driving period (Tt). .

ICは、データ駆動回路12と、センシング回路30と、第1給電部(31、32)と、マルチプレクサ13などを含む。   The IC includes a data driving circuit 12, a sensing circuit 30, a first power feeding unit (31, 32), a multiplexer 13, and the like.

第1給電部(31、32)の第1マルチプレクサ31は、センサライン(L1〜L4)に接続された出力端と、第2マルチプレクサ32とセンシング回路30とに接続された入力端を含む。
第1マルチプレクサ31は、第5選択信号に応答して、ディスプレイ駆動期間(Td)の間に第2マルチプレクサ32を介して入力される第1共通電圧(Vcom1)をセンサライン(L1〜L4)に供給する。第1マルチプレクサ31は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間に第2マルチプレクサ32を介して入力される交流信号電圧(M1〜M4)をセンサライン(L1〜L4)に供給し、センサライン(L1〜L4)をセンシング回路30に接続する。センシング回路30は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間にセンサーライン(L1〜L4)の信号の変化をカウントした結果に基づいて、容量変化を感知する。
The first multiplexer 31 of the first power feeding unit (31, 32) includes an output end connected to the sensor lines (L 1 to L 4) and an input end connected to the second multiplexer 32 and the sensing circuit 30.
In response to the fifth selection signal, the first multiplexer 31 applies the first common voltage (Vcom1) input through the second multiplexer 32 to the sensor lines (L1 to L4) during the display driving period (Td). Supply. The first multiplexer 31 supplies AC signal voltages (M1 to M4) input via the second multiplexer 32 during the touch sensor driving period (Tt) to the sensor lines (L1 to L4), and the sensor line (L1). To L4) are connected to the sensing circuit 30. The sensing circuit 30 senses a change in capacitance based on a result of counting changes in the signals of the sensor lines (L1 to L4) during the touch sensor driving period (Tt).

第2マルチプレクサ32は、第1マルチプレクサ31に接続された出力端と、第1電源部50Aに接続された入力端とを含む。第2マルチプレクサ32は、第6選択信号に応答して、ディスプレイ駆動期間(Td)の間に第1共通電圧(Vcom1)を第1マルチプレクサ31に供給した後、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間に交流信号電圧(M1〜M4)を第1マルチプレクサ31に供給する。   The second multiplexer 32 includes an output end connected to the first multiplexer 31 and an input end connected to the first power supply unit 50A. In response to the sixth selection signal, the second multiplexer 32 supplies the first common voltage (Vcom1) to the first multiplexer 31 during the display driving period (Td) and then during the touch sensor driving period (Tt). AC signal voltages (M1 to M4) are supplied to the first multiplexer 31.

マルチプレクサ13は、データライン(S1、S2)に接続された出力端と、データ駆動回路12と、第1電圧源50Aに接続された入力端とを含む。マルチプレクサ13は、第7選択信号に応答して、ディスプレイ駆動期間(Td)の間に、入力映像のデータ電圧をデータラインの(S1、S2)に供給した後、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間交流信号電圧(M1〜M4)をデータライン(S1、S2)に供給する。   The multiplexer 13 includes an output terminal connected to the data lines (S1, S2), a data driving circuit 12, and an input terminal connected to the first voltage source 50A. In response to the seventh selection signal, the multiplexer 13 supplies the data voltage of the input video to (S1, S2) of the data line during the display driving period (Td), and then the touch sensor driving period (Tt). The AC signal voltages (M1 to M4) are supplied to the data lines (S1, S2).

第2電源部(50B)は、第1乃至第4のマルチプレクサ(55〜58)を含む。   The second power supply unit (50B) includes first to fourth multiplexers (55 to 58).

第1マルチプレクサ55は、給電制御ライン(D2)に接続された出力端と、第2マルチプレクサ57に接続された入力端とを含む。第1マルチプレクサ55は、第8選択信号に応答して、ディスプレイ駆動期間(Td)の間に第2ゲートハイ電圧(VGH2)を給電制御ライン(D2)に供給する。第1マルチプレクサ55は、図7〜図9に示す駆動方法を実現するために、第8選択信号に応答して、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間にハイインピーダンス端子(Hi−Z)と第2マルチプレクサ57の出力端とのいずれか1つを給電制御ライン(D2)に接続するか、第2ゲートロー電圧(VGL2)を給電制御ライン(D2)に供給する。   The first multiplexer 55 includes an output end connected to the power supply control line (D 2) and an input end connected to the second multiplexer 57. In response to the eighth selection signal, the first multiplexer 55 supplies the second gate high voltage (VGH2) to the power supply control line (D2) during the display driving period (Td). In order to realize the driving method shown in FIGS. 7 to 9, the first multiplexer 55 is connected to the high impedance terminal (Hi-Z) and the second in response to the eighth selection signal during the touch sensor driving period (Tt). Either one of the output terminals of the 2 multiplexer 57 is connected to the power supply control line (D2), or the second gate low voltage (VGL2) is supplied to the power supply control line (D2).

第2マルチプレクサ57は、第1マルチプレクサ55に接続された出力端と、交流信号電圧(M1〜M4)が供給される入力端とを含む。第2マルチプレクサ57は、第9選択信号に応答して、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間に交流信号電圧(M1〜M4)を供給する。   The second multiplexer 57 includes an output end connected to the first multiplexer 55 and an input end to which AC signal voltages (M1 to M4) are supplied. In response to the ninth selection signal, the second multiplexer 57 supplies AC signal voltages (M1 to M4) during the touch sensor driving period (Tt).

第3マルチプレクサ56は、給電ライン(D1)に接続された出力端と、第4マルチプレクサ58に接続された入力端とを含む。第3マルチプレクサ56は、第10選択信号に応答して、ディスプレイ駆動期間(Td)の間に第2共通電斡(Vcom2)を給電ライン(D1)に供給する。第3マルチプレクサ56は、図7〜図9に示す駆動方法を実現するために、第10選択信号に応答して、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間にハイインピーダンス端子(Hi−Z)と第4マルチプレクサ58の出力端とのいずれか1つを給電制御ライン(D2)に接続する。   The third multiplexer 56 includes an output end connected to the power supply line (D 1) and an input end connected to the fourth multiplexer 58. In response to the tenth selection signal, the third multiplexer 56 supplies the second common voltage (Vcom2) to the power supply line (D1) during the display driving period (Td). In order to realize the driving method shown in FIGS. 7 to 9, the third multiplexer 56 is connected to the high impedance terminal (Hi-Z) and the second in response to the tenth selection signal during the touch sensor driving period (Tt). Any one of the output terminals of the 4 multiplexer 58 is connected to the power supply control line (D2).

第4マルチプレクサ58は、第3マルチプレクサ56に接続された出力端と、交流信号電圧(M1〜M4)が供給される入力端とを含む。第4マルチプレクサ57は、第11選択信号に応答して、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間に交流信号電圧(M1〜M4)を供給する。   The fourth multiplexer 58 includes an output end connected to the third multiplexer 56 and an input end to which AC signal voltages (M1 to M4) are supplied. The fourth multiplexer 57 supplies AC signal voltages (M1 to M4) during the touch sensor driving period (Tt) in response to the eleventh selection signal.

タイミングコントローラ20またはセンシング回路30のMCU(Micro Controller Unit、MCU)は、マルチプレクサ(51〜58、13、31、32)を制御するための選択信号を発生させることができる。   An MCU (Micro Controller Unit, MCU) of the timing controller 20 or the sensing circuit 30 can generate a selection signal for controlling the multiplexers (51 to 58, 13, 31, 32).

図14は、本発明の実施の形態に係る相互容量タイプのタッチセンサを示す等価回路図である。図15乃至図17は、図14のようなタッチセンサにダブル給電手段を接続した例を示す図である。   FIG. 14 is an equivalent circuit diagram showing a mutual capacitance type touch sensor according to an embodiment of the present invention. 15 to 17 are diagrams showing an example in which a double power feeding unit is connected to the touch sensor as shown in FIG.

図14乃至図17を参照すると、タッチセンサの相互容量(Cm)は、Txライン(Tx1〜Tx6)とRxライン(Rx1〜R7)との間に形成される。Txライン(Tx1〜Tx6)は、Rxライン(Rx1〜R7)と直交する。   14 to 17, the mutual capacitance (Cm) of the touch sensor is formed between the Tx lines (Tx1 to Tx6) and the Rx lines (Rx1 to R7). The Tx lines (Tx1 to Tx6) are orthogonal to the Rx lines (Rx1 to R7).

Txライン(Tx1〜Tx6)とRxライン(Rx1〜R7)は、共通電圧(Vcom)が供給される共通電極(COM)から分割される。Txライン(Tx1〜Tx6)それぞれは、横方向(x軸方向)に沿って、隣接するセンサを接続する方法で形成される。Rxライン(Rx1〜R7)は、Txライン(Tx1〜Tx6)と直交するように縦方向(y軸方向)に沿って長く形成される。横方向に沿って隣接するTxラインのセンサは、図15及び図17に示すように、画素アレイ102外のベゼル領域に形成されたルーティングライン(Routing lines)104を介して接続されたり、又は、図16に示すように画素アレイ102内でブリッジパターン(bridge pattern)103を介して接続されることができる。ブリッジパターンは、絶縁層を貫通してRxライン(Rx1〜R7)を挟んで分離されたTxラインのセンサを接続する。   The Tx lines (Tx1 to Tx6) and the Rx lines (Rx1 to R7) are divided from a common electrode (COM) to which a common voltage (Vcom) is supplied. Each of the Tx lines (Tx1 to Tx6) is formed by a method of connecting adjacent sensors along the horizontal direction (x-axis direction). The Rx lines (Rx1 to R7) are formed long along the vertical direction (y-axis direction) so as to be orthogonal to the Tx lines (Tx1 to Tx6). Sensors of adjacent Tx lines along the lateral direction may be connected via routing lines 104 formed in a bezel area outside the pixel array 102, as shown in FIGS. 15 and 17, or As shown in FIG. 16, the pixel array 102 can be connected via a bridge pattern 103. The bridge pattern connects the sensors of the Tx line separated through the insulating layer and sandwiching the Rx lines (Rx1 to R7).

タッチセンサ駆動期間(Tt)の間、画素に接続された信号配線(S1、S2、G1、G2)と、Rxライン(Rx)とにタッチ駆動信号(Tdrv)のような位相の交流信号が印加されることにより、タッチセンサの寄生容量を最小化することができる。また、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間に、給電ライン(D1)と、給電制御ライン(D2)とにもタッチ駆動信号(Tdrv)のような位相の交流信号が印加されることができる。   During the touch sensor driving period (Tt), an AC signal having a phase like a touch driving signal (Tdrv) is applied to the signal wirings (S1, S2, G1, G2) connected to the pixels and the Rx line (Rx). As a result, the parasitic capacitance of the touch sensor can be minimized. Further, during the touch sensor driving period (Tt), an AC signal having a phase such as a touch driving signal (Tdrv) can be applied to the power feeding line (D1) and the power feeding control line (D2).

相互容量に電荷が充電されるためには、TxラインとRxラインとの間に電位差が必要なので、Rxラインに印加される交流信号は、タッチ駆動信号(Tdrv)に比べて同位相であり、電圧がさらに低い信号でなければならない。従って、図18に示すように、タッチ駆動信号(Tdrv)の電圧(Vtx)は、画素の信号配線(DL、GL)とRxラインに印加される交流信号の電圧(Vac1、Vac2)より高くなければならない。   Since a potential difference is required between the Tx line and the Rx line in order to charge the mutual capacitance, the AC signal applied to the Rx line has the same phase as the touch drive signal (Tdrv). The signal must be a lower voltage. Therefore, as shown in FIG. 18, the voltage (Vtx) of the touch drive signal (Tdrv) must be higher than the voltage (Vac1, Vac2) of the AC signal applied to the pixel signal lines (DL, GL) and the Rx line. I must.

タッチセンサ駆動期間(Tt)の間の画素の信号配線(S1〜S2、G1〜G2)、センサーライン(L1〜L4)とRxラインに印加される交流信号、及びタッチ駆動信号(Tdrv)の電圧(Vtx、Vac1、Vac2)は、画素に書き込まれたデータが変わらないようにゲートハイ電圧(VGH)より低く、且つ画素TFT(T3)のしきい値電圧より低くなければならない。   During the touch sensor driving period (Tt), the pixel signal wiring (S1 to S2, G1 to G2), the AC signal applied to the sensor lines (L1 to L4) and the Rx line, and the voltage of the touch driving signal (Tdrv) (Vtx, Vac1, Vac2) must be lower than the gate high voltage (VGH) and lower than the threshold voltage of the pixel TFT (T3) so that data written to the pixel does not change.

ダブル給電手段は、ディスプレイ駆動期間(Td)の間Txライン(Tx1〜Tx6)とRxライン(Rx1〜R7)の両端に共通電圧(Vcom)を供給した後、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間Txライン(Tx1〜Tx6)にタッチ駆動信号(Tdrv)を供給する。センシング回路30は、タッチ駆動信号(Tdrv)に同期してRxライン(Rx1〜Rx7)を介して受信された電荷の変化量を測定し、その電荷の変化量を予め設定されたしきい値と比較し、しきい値よりも大きい電荷の変化量をタッチ入力と判断して座標を計算する。   The double power supply means supplies a common voltage (Vcom) to both ends of the Tx line (Tx1 to Tx6) and the Rx line (Rx1 to R7) during the display driving period (Td) and then during the touch sensor driving period (Tt). A touch drive signal (Tdrv) is supplied to the Tx lines (Tx1 to Tx6). The sensing circuit 30 measures the amount of change in charge received via the Rx lines (Rx1 to Rx7) in synchronization with the touch drive signal (Tdrv), and determines the amount of change in charge as a preset threshold value. The coordinates are calculated by determining that the amount of change in charge larger than the threshold is a touch input.

電源部50は、共通電圧(Vcom)のダブルフィーディングのために給電ライン(D1)と、給電制御ライン(D2)とに必要な電圧を発生させる。電源部50は、ゲートハイ電圧(VGH)、ゲートロー電圧(VGL)、ガンマ基準電圧、駆動回路(20、12、14、30)の駆動のためのロジック電源電圧(Vcc)などの電源を生成する。アナログ正極性/負極性のガンマ補償電圧は、ガンマ基準電圧から分圧になる。電源部50は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間にタッチ駆動信号(Tdrv)のような位相の交流信号電圧を発生させる。   The power supply unit 50 generates a voltage required for the power supply line (D1) and the power supply control line (D2) for double feeding of the common voltage (Vcom). The power supply unit 50 generates power such as a gate high voltage (VGH), a gate low voltage (VGL), a gamma reference voltage, and a logic power supply voltage (Vcc) for driving the drive circuits (20, 12, 14, 30). The analog positive / negative gamma compensation voltage is divided from the gamma reference voltage. The power supply unit 50 generates an AC signal voltage having a phase like a touch drive signal (Tdrv) during the touch sensor drive period (Tt).

ダブル給電手段は、センサライン(L1〜L4)の一端に共通電圧(Vcom)を印加する第1給電部61と、給電ライン(D1)を経由してセンサライン(L1〜L4)を互いに接続し、センサーライン(L1〜L4)の他端に共通電圧(Vcom)を供給する第2給電部62とを含む。TxラインとRxラインとは、ディスプレイの駆動期間(Td)の間に給電ライン(D1)を介して、センサライン(L1〜L4)が接続されるので、互いに短絡される。   The double power supply means connects the first power supply unit 61 that applies a common voltage (Vcom) to one end of the sensor lines (L1 to L4) and the sensor lines (L1 to L4) via the power supply line (D1). And a second power feeding unit 62 that supplies a common voltage (Vcom) to the other ends of the sensor lines (L1 to L4). The Tx line and the Rx line are short-circuited to each other because the sensor lines (L1 to L4) are connected to each other through the power supply line (D1) during the display driving period (Td).

第1給電部61は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間にタッチ駆動信号(Tdrv)をセンサライン(L1〜L4)を介してTxラインに供給する。第2給電部62はタッチセンサ駆動期間(Tt)の間にセンサラインを分離してTxラインとRxラインを分離する。   The first power supply unit 61 supplies the touch drive signal (Tdrv) to the Tx line through the sensor lines (L1 to L4) during the touch sensor drive period (Tt). The second power feeding unit 62 separates the sensor line during the touch sensor driving period (Tt) to separate the Tx line and the Rx line.

第1給電部61及び第2給電部62は、センサライン(L1〜L4)を挟んで互いに反対側に位置する。センサライン(L1〜L4)は、Txラインのセンサに接続される。第2給電部62は、センサライン(L1〜L4)にそれぞれ接続されたTFT(T1)、Rxラインに接続されたTFT(T2)、TFT(T1、T2)に接続された給電ライン(D1)、及び給電制御ライン(D2、D2a、D2b)を含む。   The 1st electric power feeding part 61 and the 2nd electric power feeding part 62 are located in the other side on both sides of a sensor line (L1-L4). The sensor lines (L1 to L4) are connected to the sensors on the Tx line. The second power supply unit 62 includes a TFT (T1) connected to the sensor lines (L1 to L4), a TFT (T2) connected to the Rx line, and a power supply line (D1) connected to the TFTs (T1, T2). , And a power supply control line (D2, D2a, D2b).

TFT(T1、T2)は、画素TFT(T3)のような構造とサイズを有し、画素TFT(T3)と同時に形成される。第1TFT(T1)は、給電制御ライン(D2、D2b)に接続されたゲート、給電ライン(D1)に接続されたドレイン、およびセンサラインに接続されたソースを有する。従って、TFT(T1)は、給電制御ライン(D2、D2b)の電圧に応答して、給電ライン(D1)とセンサラインとを選択的に接続する。   The TFTs (T1, T2) have the same structure and size as the pixel TFT (T3) and are formed at the same time as the pixel TFT (T3). The first TFT (T1) has a gate connected to the power supply control line (D2, D2b), a drain connected to the power supply line (D1), and a source connected to the sensor line. Accordingly, the TFT (T1) selectively connects the power supply line (D1) and the sensor line in response to the voltage of the power supply control lines (D2, D2b).

第2TFT(T2)は、給電制御ライン(D2、D2a)に接続されたゲート、給電ライン(D1)に接続されたドレイン、およびRxラインに接続されたソースを有する。したがって、第2TFT(T2)は、給電制御ライン(D2、D2a)の電圧に応答して、給電ライン(D1)とRxラインとを選択的に接続する。図17のようにTxラインに接続された負荷とRxラインに接続された負荷との違いを考慮して、第1TFT(T1)と第2TFT(T2)を別に制御して給電時間や給電電圧を異なるように制御することができる。   The second TFT (T2) has a gate connected to the power supply control line (D2, D2a), a drain connected to the power supply line (D1), and a source connected to the Rx line. Therefore, the second TFT (T2) selectively connects the power supply line (D1) and the Rx line in response to the voltage of the power supply control lines (D2, D2a). Considering the difference between the load connected to the Tx line and the load connected to the Rx line as shown in FIG. 17, the first TFT (T1) and the second TFT (T2) are separately controlled to set the feeding time and feeding voltage. It can be controlled differently.

TFT(T1、T2)は、タッチセンサ駆動期間(Tt)の間、オフ状態を維持する。TFT(T1、T2)のゲートとドレインには、センサライン(L1〜L4)との寄生容量を最小化するために、給電ライン(D1)と、給電制御ライン(D2、D2a、D2b)とを介して、タッチ駆動信号(Tdrv)のような位相の交流信号が印加されることができる。   The TFTs (T1, T2) are kept off during the touch sensor driving period (Tt). In order to minimize the parasitic capacitance with the sensor lines (L1 to L4), the power supply line (D1) and the power supply control lines (D2, D2a, D2b) are provided at the gate and drain of the TFT (T1, T2). An AC signal having a phase such as a touch drive signal (Tdrv) may be applied through the touch panel.

前述したように、本発明は、インセルタッチ技術を表示装置に実装して、画素に共通電圧を供給するための共通電極を分割して複数のタッチセンサを形成し、センサに接続されたセンサラインを介して共通電圧とタッチ駆動信号とをタッチセンサに供給する。本発明は、ディスプレイ駆動期間の間センサラインを接続し、タッチセンサを互いに短絡させた状態においてのセンサラインの両端に共通電圧を供給し、タッチセンサ駆動期間の間センサラインを分離する。その結果、本発明のタッチセンシング装置は、インセルタッチセンサを含む表示装置において、画素に印加される共通電圧を均一にすることができる。   As described above, the present invention provides a sensor line in which in-cell touch technology is mounted on a display device, a plurality of touch sensors are formed by dividing a common electrode for supplying a common voltage to pixels, and a plurality of touch sensors are formed. The common voltage and the touch drive signal are supplied to the touch sensor through the touch panel. The present invention connects the sensor lines during the display driving period, supplies a common voltage to both ends of the sensor lines in a state where the touch sensors are short-circuited to each other, and separates the sensor lines during the touch sensor driving period. As a result, the touch sensing device of the present invention can make the common voltage applied to the pixels uniform in a display device including an in-cell touch sensor.

本発明は、タッチセンサ駆動期間の間タッチセンサに接続された寄生容量を最小化するために、画素に接続された信号配線にタッチ駆動信号と同じ位相の交流信号を供給する。したがって、本発明のタッチセンシング装置は、タッチセンサの寄生容量を最小化することができる。   According to the present invention, in order to minimize the parasitic capacitance connected to the touch sensor during the touch sensor driving period, an AC signal having the same phase as the touch driving signal is supplied to the signal wiring connected to the pixel. Therefore, the touch sensing device of the present invention can minimize the parasitic capacitance of the touch sensor.

本発明の表示装置は、インセルタッチセンサと接続された画素の共通電圧を均一にして、タッチセンサの寄生容量を最小化することで、インセルタッチセンサが搭載された表示装置の大画面化を可能にし、よってタッチスクリーンの解像度を向上させることができる。   The display device of the present invention can enlarge the screen of the display device equipped with the in-cell touch sensor by making the common voltage of the pixels connected to the in-cell touch sensor uniform and minimizing the parasitic capacitance of the touch sensor. Thus, the resolution of the touch screen can be improved.

Claims (20)

  1. 画素に接続された、信号配線と、
    タッチセンサに接続された、センサラインと、
    ディスプレイ駆動期間の間、前記センサラインの一端に共通電圧を供給し、タッチセンサ駆動期間の間、前記センサラインの一端にタッチ駆動信号を供給する、第1給電部と、
    前記ディスプレイ駆動期間の間、前記センサラインを接続して、前記タッチセンサを互いに短絡させ、前記センサラインの他端において前記共通電圧を供給する、第2給電部を含み、
    前記第2給電部は、前記センサラインにそれぞれ接続されたソース、給電ラインに接続されたドレイン、及び給電制御ラインに接続されたゲートを有する、TFTを含み、
    前記第2給電部は、前記タッチセンサ駆動期間の間、前記センサラインを分離前記タッチセンサ駆動期間の間、前記給電制御ライン及び前記給電ラインのそれぞれに、前記タッチ駆動信号と同じ位相の交流信号を供給する、
    タッチセンシング装置。
    Signal wiring connected to the pixel;
    A sensor line connected to the touch sensor;
    A first power supply unit that supplies a common voltage to one end of the sensor line during a display driving period and supplies a touch driving signal to one end of the sensor line during a touch sensor driving period;
    A second power feeding unit that connects the sensor lines during the display driving period, short-circuits the touch sensors to each other, and supplies the common voltage at the other end of the sensor lines;
    The second power supply unit includes a TFT having a source connected to the sensor line, a drain connected to the power supply line, and a gate connected to the power supply control line,
    The second feed unit, between the touch sensor driving period, separating the sensor line, between the touch sensor driving period, in each of the power supply control line and the feed line, in the same phase as the touch drive signal Supply AC signal,
    Touch sensing device.
  2. 前記ディスプレイ駆動期間の間に、前記TFTのしきい値電圧より高いゲートハイ電圧が、前記給電制御ラインに供給され、前記共通電圧が、前記給電ラインに供給され、
    前記TFTは、前記ディスプレイ駆動期間の間前記ゲートハイ電圧に応答してターン・オンされ、前記センサラインを前記給電ラインに接続する、請求項1に記載のタッチセンシング装置。
    During the display driving period, a gate high voltage higher than the threshold voltage of the TFT is supplied to the power supply control line, and the common voltage is supplied to the power supply line,
    The touch sensing device according to claim 1, wherein the TFT is turned on in response to the gate high voltage during the display driving period to connect the sensor line to the power supply line.
  3. 前記給電制御ラインと前記給電ラインは、前記タッチセンサ駆動期間の間ハイインピーダンス状態を維持する、請求項2に記載のタッチセンシング装置。   The touch sensing device according to claim 2, wherein the power supply control line and the power supply line maintain a high impedance state during the touch sensor driving period.
  4. 前記給電制御ラインに、前記タッチセンサ駆動期間の間、前記TFTのしきい値電圧より低いゲートロー電圧が供給され、
    前記給電ラインは、前記タッチセンサ駆動期間の間ハイインピーダンス状態を維持する、請求項2に記載のタッチセンシング装置。
    A gate low voltage lower than the threshold voltage of the TFT is supplied to the power supply control line during the touch sensor driving period,
    The touch sensing device according to claim 2, wherein the power supply line maintains a high impedance state during the touch sensor driving period.
  5. 前記ディスプレイ駆動期間の間、前記画素に入力映像のデータを書き込むためのデータ電圧とゲートパルスを前記信号配線に供給し、前記タッチセンサ駆動期間の間、前記信号配線に前記タッチ駆動信号と同じ位相の交流信号を供給する、ディスプレイ駆動回路を含む、請求項に記載のタッチセンシング装置。 During the display driving period, a data voltage and a gate pulse for writing input video data to the pixels are supplied to the signal wiring, and during the touch sensor driving period, the signal wiring has the same phase as the touch driving signal. The touch sensing device according to claim 1 , further comprising a display driving circuit that supplies an alternating current signal.
  6. 前記タッチセンサは、自己容量型のタッチセンサであり、
    前記交流信号は、前記タッチ駆動信号と同じ電圧を有する、請求項に記載のタッチセンシング装置。
    The touch sensor is a self-capacitance touch sensor,
    The touch sensing device according to claim 5 , wherein the AC signal has the same voltage as the touch drive signal.
  7. 前記画素の各々は、画素TFT(T3)を含み、
    前記タッチ駆動信号と前記交流信号の電圧が、前記画素TFT(T3)のしきい値電圧より低い、請求項に記載のタッチセンシング装置。
    Each of the pixels includes a pixel TFT (T3),
    The touch sensing device according to claim 6 , wherein voltages of the touch drive signal and the AC signal are lower than a threshold voltage of the pixel TFT (T3).
  8. 前記タッチセンサは、Txラインと、前記Txラインと直交するRxラインと、前記Txラインと前記Rxラインとの間に形成された相互容量を含む、相互容量型のタッチセンサであり、
    前記タッチセンサ駆動期間の間、前記Rxラインに前記タッチ駆動信号と同じ位相の交流信号が供給される、請求項に記載のタッチセンシング装置。
    The touch sensor is a mutual capacitive touch sensor including a Tx line, an Rx line orthogonal to the Tx line, and a mutual capacitance formed between the Tx line and the Rx line.
    The touch sensing device according to claim 5 , wherein an AC signal having the same phase as the touch drive signal is supplied to the Rx line during the touch sensor drive period.
  9. 前記タッチ駆動信号の電圧が、前記信号配線と前記Rxラインとに供給される交流信号の電圧よりも高い、請求項に記載のタッチセンシング装置。 The touch sensing device according to claim 8 , wherein a voltage of the touch drive signal is higher than a voltage of an AC signal supplied to the signal wiring and the Rx line.
  10. 複数の画素に接続された複数のゲートライン及び複数のデータラインと、タッチセンサに接続されたセンサラインとを含むタッチセンシング装置の駆動方法において、
    ディスプレイ駆動期間の間、前記センサラインを接続して、前記タッチセンサを互いに短絡させ、前記センサラインの一端と他端を介して前記センサラインに共通電圧を供給する段階と、
    タッチセンサ駆動期間の間、前記センサラインを分離し、前記センサラインの一端にタッチ駆動信号を供給する段階と、
    前記タッチセンサ駆動期間の間、前記ゲートラインと前記データラインに前記タッチ駆動信号と同じ位相の交流信号を印加する段階と、
    を含む、タッチセンシング装置の駆動方法。
    In a driving method of a touch sensing device including a plurality of gate lines and a plurality of data lines connected to a plurality of pixels, and a sensor line connected to a touch sensor,
    Connecting the sensor line during a display driving period, short-circuiting the touch sensors to each other, and supplying a common voltage to the sensor line through one end and the other end of the sensor line;
    Separating the sensor line during a touch sensor driving period and supplying a touch driving signal to one end of the sensor line ;
    Applying an AC signal having the same phase as the touch driving signal to the gate line and the data line during the touch sensor driving period;
    A method for driving a touch sensing device, comprising:
  11. 第1センサラインと接続された第1タッチセンサと、
    前記第1タッチセンサの下に配置され、第2センサラインに接続された、第2タッチセンサと、
    ディスプレイ駆動期間の間、前記第1センサラインの一端と前記第2センサラインの一端とに基準信号を供給する、第1給電部と、
    前記ディスプレイ駆動期間の間、前記第1センサラインの他端と前記第2センサラインの他端とを接続し、前記第1センサラインの他端と前記第2センサラインの他端とに前記基準信号を供給する、第2給電部と、
    複数の画素と、
    前記画素に接続された、複数のゲートライン及び複数のデータラインと、
    前記複数のゲートライン及び前記複数のデータラインと接続された、ディスプレイ駆動回路と、
    を含
    前記第1給電部は、タッチセンサ駆動期間の間、前記第1センサラインの一端と前記第2センサラインの一端とにタッチ駆動信号を供給し、
    前記ディスプレイ駆動回路は、前記タッチセンサ駆動期間の間、前記ゲートラインと前記データラインに前記タッチ駆動信号と同じ位相の交流信号を印加する、
    タッチセンシング装置。
    A first touch sensor connected to the first sensor line;
    A second touch sensor disposed below the first touch sensor and connected to a second sensor line;
    A first power feeding unit that supplies a reference signal to one end of the first sensor line and one end of the second sensor line during a display driving period;
    During the display driving period, the other end of the first sensor line and the other end of the second sensor line are connected, and the other end of the first sensor line and the other end of the second sensor line are connected to the reference. A second power feeding unit for supplying a signal ;
    A plurality of pixels;
    A plurality of gate lines and a plurality of data lines connected to the pixels;
    A display driving circuit connected to the plurality of gate lines and the plurality of data lines;
    Only including,
    The first power supply unit supplies a touch driving signal to one end of the first sensor line and one end of the second sensor line during a touch sensor driving period,
    The display driving circuit applies an AC signal having the same phase as the touch driving signal to the gate line and the data line during the touch sensor driving period.
    Touch sensing device.
  12. 前記第1センサラインの一端は、前記第1タッチセンサと、前記第1給電部と、に接続され、
    前記第1センサラインの他端は、前記第1タッチセンサと、前記第2給電部と、に接続され、
    前記第2センサラインの一端は、前記第2タッチセンサと、前記第1給電部と、に接続され、
    前記第2センサラインの他端は、前記第2タッチセンサと、前記第2給電部と、に接続され、
    前記第1センサラインにおいて、前記第1タッチセンサと前記第1給電部との間の長さは、前記第2センサラインにおいて前記第2タッチセンサと前記第1給電部との間の長さより長く、
    前記第1センサラインにおいて、前記第1タッチセンサと前記第2給電部との間の長さは、前記第2センサラインにおいて、前記第2タッチセンサと前記第2給電部との間の長さより短い、請求項11に記載のタッチセンシング装置。
    One end of the first sensor line is connected to the first touch sensor and the first power feeding unit,
    The other end of the first sensor line is connected to the first touch sensor and the second power feeding unit,
    One end of the second sensor line is connected to the second touch sensor and the first power feeding unit,
    The other end of the second sensor line is connected to the second touch sensor and the second power feeding unit,
    In the first sensor line, a length between the first touch sensor and the first power feeding unit is longer than a length between the second touch sensor and the first power feeding unit in the second sensor line. ,
    In the first sensor line, the length between the first touch sensor and the second power feeding unit is longer than the length between the second touch sensor and the second power feeding unit in the second sensor line. The touch sensing device according to claim 11, which is short.
  13. 前記第2給電部は、前記タッチセンサ駆動期間の間、前記第1センサラインと前記第2センサラインを分離する、請求項11記載のタッチセンシング装置。 The touch sensing device according to claim 11 , wherein the second power feeding unit separates the first sensor line and the second sensor line during the touch sensor driving period.
  14. 前記タッチ駆動信号は、第1電位から第2電位に上昇し、前記第2電位から前記第1電位に下降した後、前記第1電位から第3電位に下降し、前記第3電位から前記第1電位に上昇する、請求項11に記載のタッチセンシング装置。 The touch drive signal rises from a first potential to a second potential, falls from the second potential to the first potential, then falls from the first potential to a third potential, and from the third potential to the first potential. The touch sensing device according to claim 11 , wherein the touch sensing device rises to one potential.
  15. 前記タッチ駆動信号は、第1電位から第2電位に上昇し、前記第2電位から第3電位に下降した後、前記第3電位から前記第1電位に下降し、
    前記第1電位から第4電位に下降し、前記第4電位から第5電位に上昇した後に、前記第5電位から前記第1電位に上昇し、
    前記第3電位は、前記第1電位より高く、且つ前記第2電位より低く、
    前記第5電位は、前記第4電位より高く、且つ前記第1電位より低い、請求項11に記載のタッチセンシング装置。
    The touch drive signal rises from a first potential to a second potential, falls from the second potential to a third potential, and then falls from the third potential to the first potential;
    After falling from the first potential to the fourth potential, rising from the fourth potential to the fifth potential, rising from the fifth potential to the first potential,
    The third potential is higher than the first potential and lower than the second potential;
    The touch sensing device according to claim 11 , wherein the fifth potential is higher than the fourth potential and lower than the first potential.
  16. 第1センサラインと接続された第1タッチセンサと、  A first touch sensor connected to the first sensor line;
    前記第1タッチセンサの下に配置され、第2センサラインに接続された、第2タッチセンサと、  A second touch sensor disposed below the first touch sensor and connected to a second sensor line;
    ディスプレイ駆動期間の間、前記第1センサラインの一端と前記第2センサラインの一端とに基準信号を供給する、第1給電部と、  A first power feeding unit that supplies a reference signal to one end of the first sensor line and one end of the second sensor line during a display driving period;
    前記ディスプレイ駆動期間の間、前記第1センサラインの他端と前記第2センサラインの他端とを接続し、前記第1センサラインの他端と前記第2センサラインの他端とに前記基準信号を供給する、第2給電部と、  During the display driving period, the other end of the first sensor line and the other end of the second sensor line are connected, and the other end of the first sensor line and the other end of the second sensor line are connected to the reference. A second power feeding unit for supplying a signal;
    前記第1センサラインに接続されたソース、給電ラインに接続されたドレイン、および給電制御ラインに接続されたゲートを有する、第1TFTと、  A first TFT having a source connected to the first sensor line, a drain connected to a power supply line, and a gate connected to a power supply control line;
    前記第2センサラインに接続されたソース、前記給電ラインに接続されたドレイン、および前記給電制御ラインに接続されたゲートを有する、第2TFTと、  A second TFT having a source connected to the second sensor line, a drain connected to the feed line, and a gate connected to the feed control line;
    を含み、Including
    前記第1給電部は、タッチセンサ駆動期間の間、前記第1センサラインの一端と前記第2センサラインの一端とにタッチ駆動信号を供給し、  The first power supply unit supplies a touch driving signal to one end of the first sensor line and one end of the second sensor line during a touch sensor driving period,
    前記タッチセンサ駆動期間の間、前記給電制御ラインに前記タッチ駆動信号と同じ位相の交流信号を供給する、ディスプレイ駆動回路を含む、  A display driving circuit for supplying an AC signal having the same phase as the touch driving signal to the power supply control line during the touch sensor driving period
    タッチセンシング装置。Touch sensing device.
  17. 前記基準信号は、前記ディスプレイ駆動期間の間前記給電ラインに供給され、
    前記第1TFTは、前記ディスプレイ駆動期間の間に、前記第1TFT及び前記第2TFTのしきい値電圧より高い前記給電制御ラインの制御電圧に応答して、前記給電ラインからの前記基準信号を前記第1センサラインに供給し、
    前記第2TFTは、前記ディスプレイ駆動期間の間に、前記制御電圧に応答して、前記給電ラインからの前記基準信号を前記第2センサラインに供給する、請求項16に記載のタッチセンシング装置。
    The reference signal is supplied to the power supply line during the display driving period,
    The first TFT receives the reference signal from the power supply line in response to a control voltage of the power supply control line higher than a threshold voltage of the first TFT and the second TFT during the display driving period. 1 sensor line,
    The touch sensing device according to claim 16 , wherein the second TFT supplies the reference signal from the power supply line to the second sensor line in response to the control voltage during the display driving period.
  18. 前記給電制御ライン及び前記給電ラインは、前記タッチセンサ駆動期間の間、ハイインピーダンス状態を維持する、請求項16に記載のタッチセンシング装置。 The touch sensing device according to claim 16 , wherein the power supply control line and the power supply line maintain a high impedance state during the touch sensor driving period.
  19. 前記給電制御ラインの電圧は、前記タッチセンサ駆動期間の間、前記第1TFT及び前記第2TFTのしきい値電圧より低い電圧であり、
    前記給電ラインは、前記タッチセンサ駆動期間の間、ハイインピーダンス状態を維持する、請求項16に記載のタッチセンシング装置。
    The voltage of the power supply control line is lower than the threshold voltage of the first TFT and the second TFT during the touch sensor driving period,
    The touch sensing device according to claim 16 , wherein the power supply line maintains a high impedance state during the touch sensor driving period.
  20. 前記画素のそれぞれは、画素TFTを含み、
    前記タッチ駆動信号と前記交流信号の電圧が前記画素TFTのしきい値電圧より低い、請求項11に記載のタッチセンシング装置。
    Each of the pixels includes a pixel TFT,
    The touch sensing device according to claim 11 , wherein voltages of the touch drive signal and the AC signal are lower than a threshold voltage of the pixel TFT.
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