KR101778731B1 - Display having touch sensor and driving method thereof - Google Patents

Display having touch sensor and driving method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101778731B1
KR101778731B1 KR1020110030307A KR20110030307A KR101778731B1 KR 101778731 B1 KR101778731 B1 KR 101778731B1 KR 1020110030307 A KR1020110030307 A KR 1020110030307A KR 20110030307 A KR20110030307 A KR 20110030307A KR 101778731 B1 KR101778731 B1 KR 101778731B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
touch
touch sensor
digital
data
period
Prior art date
Application number
KR1020110030307A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120111674A (en
Inventor
김상규
김훈배
조지호
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020110030307A priority Critical patent/KR101778731B1/en
Publication of KR20120111674A publication Critical patent/KR20120111674A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101778731B1 publication Critical patent/KR101778731B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2003Display of colours
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3607Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals for displaying colours or for displaying grey scales with a specific pixel layout, e.g. using sub-pixels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

본 발명은 터치센서를 가지는 표시장치와 그 구동방법에 관한 것으로, 그 표시장치는 터치센서 구동기간 동안 출력 채널들 각각을 통해 터치센서 구동펄스를 2 회 이상 출력하여 터치센서들에 연결된 Tx 라인들 각각에 터치센서 구동펄스를 2회 이상 반복 공급하는 터치센서 구동회로, 상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서들에 연결된 Rx 라인들을 경유하여 상기 터치센서들 각각의 출력을 2회 이상 반복 샘플링 및 증폭하고, 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 이용하여 디지털 터치 데이터로 변환함으로써 상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서들 각각으로부터 2회 이상 디지털 데이터를 출력하는 터치센서 독출회로, 및 상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서들 각각으로부터 2회 이상 얻어진 상기 디지털 터치 데이터들을 메모리에 저장하고 동일한 터치 센서로부터 얻어진 상기 디지털 터치 데이터들에 대하여 가산, 감산 및 평균화 연산 중 어느 하나의 연산을 실시하여 상기 터치 센서들로부터 얻어진 디지털 터치 데이터들에서 유효 터치값과 노이즈 값의 차이를 크게 하여 노이즈 성분을 줄이는 터치 콘트롤러를 포함한다.The present invention relates to a display device having a touch sensor and a driving method thereof. The display device outputs a touch sensor driving pulse through each of output channels more than twice during a touch sensor driving period, The touch sensor driving circuit repeatedly supplies the touch sensor driving pulses to the touch sensors through the Rx lines connected to the touch sensors during the touch sensor driving period. A touch sensor docking circuit for outputting digital data at least two times from each of the touch sensors during the touch sensor driving period by converting the data into digital touch data using an analog-to-digital converter (ADC) Storing the digital touch data obtained at least two times from each of the touch sensors in a memory And performing an addition, subtraction and averaging operation on the digital touch data obtained from the same touch sensor to increase the difference between the effective touch value and the noise value in the digital touch data obtained from the touch sensors, And a touch controller that reduces components.

Description

터치센서를 가지는 표시장치와 그 구동방법{DISPLAY HAVING TOUCH SENSOR AND DRIVING METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a display device having a touch sensor,

본 발명은 터치센서를 가지는 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a display device having a touch sensor and a driving method thereof.

가전기기나 휴대용 정보기기의 경량화, 슬림화 추세에 따라 유저 입력 수단이 버튼형 스위치에서 터치센서로 대체되고 있다. 디스플레이 장치에 적용되는 터치 스크린은 다수의 터치센서들을 포함한다. 터치센서들은 표시패널 내에 인셀 타입(In-cell type)으로 내장될 수 있다. 이하에서, 표시패널 내에 터치센서들이 내장된 표시장치를 터치센서 내장형 표시장치로 칭하기로 한다. User input means has been replaced by a touch sensor in a button-type switch in accordance with the trend of lightening and slimming of household appliances and portable information devices. A touch screen applied to a display device includes a plurality of touch sensors. The touch sensors can be embedded in the display panel in an in-cell type. Hereinafter, the display device in which the touch sensors are incorporated in the display panel will be referred to as a touch sensor built-in display device.

정전 용량 방식의 터치센서들은 상호 용량(mutual capacitance) 방식으로 구현될 수 있다. 정전 용량 방식의 터치센서들은 도 1a와 같이 서로 교차하는 신호 배선들(Tx, Rx)의 교차부에 형성된 상호 용량(Mutual capacitance, Cm)을 포함한다. 손가락이 도 1b와 같이 터치센서의 상호 용량(Cm)에 접근하면 그 전극들 사이의 전계가 차단되어 상호 용량(Cm)의 충전양이 낮아진다. 따라서, 정전 용량 방식의 터치센서들은 터치 전후의 상호 용량(Cm)의 충전양 변화를 측정하여 터치를 인식할 수 있다. Capacitive touch sensors may be implemented in a mutual capacitance manner. The capacitive touch sensors include mutual capacitance Cm formed at intersections of signal wires Tx and Rx intersecting with each other as shown in FIG. 1A. When the finger approaches the mutual capacitance Cm of the touch sensor as shown in FIG. 1B, the electric field between the electrodes is cut off and the amount of the mutual capacitance Cm is reduced. Therefore, the capacitive touch sensors can recognize the touch by measuring the change in the charge amount of the mutual capacitance Cm before and after the touch.

도 2a 및 도 2b와 같이 터치센서의 출력(RO)은 미리 설정된 기준값(REF)과 비교되어 기준값(REF) 이상일 때 손가락이 접근한 터치된 터치센서의 출력으로 인식된다. 터치센서 내장형 표시장치에서, 터치센서의 출력(RO)은 표시패널 내의 기생 용량을 통해 표시패널의 구동 전압이나 터치 기준전압 등에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 터치센서의 이상적인(ideal) 출력(RO)은 도 2a와 같으나, 픽셀들에 연결된 배선들을 통해 공급되는 신호 전압의 영향으로 인하여 터치센서의 출력(RO)이 도 2b와 같은 불안정한 아날로그 출력으로 나타난다.As shown in FIGS. 2A and 2B, when the output RO of the touch sensor is compared with a predetermined reference value REF and is equal to or greater than the reference value REF, the output RO of the touch sensor is recognized as the output of the touched touch sensor. In the touch sensor built-in type display device, the output RO of the touch sensor can be influenced by the driving voltage of the display panel, the touch reference voltage, etc. through the parasitic capacitance in the display panel. For example, the ideal output RO of the touch sensor is the same as that of FIG. 2A, but the output RO of the touch sensor is affected by the signal voltage supplied through the wirings connected to the pixels, Output.

도 3은 표시패널의 픽셀들에 공급되는 공통전압(Vcom)이나 터치 기준전압(Vref)이 변동될 때 터치센서의 출력이 변동되는 예를 보여 준다. 도 3에서 도면 부호 '21' 및 '22'는 실제로 터치된 터치센서들의 출력이다. 제1 터치센서 출력(21)은 공통전압(Vcom)이나 기준전압(Vref)이 변동되지 않을 때 실제로 터치된 터치센서의 출력으로서 인식될 수 있으나, 제2 터치센서 출력(22)은 공통전압(Vcom)이나 기준전압(Vref)의 변화에 영향을 받아 그 전압이 낮아져 터치되지 않은 터치센서의 출력으로 오인식될 수 있다. 3 shows an example in which the output of the touch sensor varies when the common voltage Vcom or the touch reference voltage Vref supplied to the pixels of the display panel fluctuates. In FIG. 3, reference numerals '21' and '22' are actually the outputs of touch sensors that are touched. The first touch sensor output 21 can be recognized as the output of the touch sensor actually touched when the common voltage Vcom or the reference voltage Vref does not fluctuate but the second touch sensor output 22 can be recognized as the common voltage Vcom Vcom) or the reference voltage (Vref), the voltage is lowered and can be mistaken for the output of the untouched touch sensor.

도 4는 표시패널의 구동회로들의 기저전압(GND)이 변동될 때 터치센서의 출력이 변동되는 예를 보여 준다. 도 4에서 도면 부호 '23' 및 '24'는 터치되지 않은 터치센서들의 출력이다. 제3 터치센서 출력(23)은 기저전압(GND)이 변동되지 않을 때 실제로 터치되지 않은 터치센서의 출력으로 인식될 수 있는데 비하여, 제4 터치센서 출력(24)은 기저전압(GND)의 변화에 영향을 받아 그 전압이 높아져 터치된 터치센서의 출력으로 오인식될 수 있다.
4 shows an example in which the output of the touch sensor fluctuates when the base low voltage (GND) of the drive circuits of the display panel fluctuates. In FIG. 4, reference numerals '23' and '24' denote outputs of untouched touch sensors. The third touch sensor output 23 can be recognized as the output of the touch sensor which is not actually touched when the base low voltage GND does not fluctuate, The voltage of the touch sensor is increased and it can be mistaken for the output of the touch sensor.

본 발명은 터치센서들의 감도, 터치 인식률 및 터치센서의 출력 데이터의 신뢰성을 높일 수 있는 터치센서를 가지는 표시장치와 그 구동방법을 제공한다.
The present invention provides a display device having a touch sensor capable of enhancing the sensitivity of the touch sensors, the recognition rate of the touch, and the reliability of the output data of the touch sensor, and a driving method thereof.

본 발명의 표시장치는 터치센서 구동기간 동안 출력 채널들 각각을 통해 터치센서 구동펄스를 2 회 이상 출력하여 터치센서들에 연결된 Tx 라인들 각각에 터치센서 구동펄스를 2회 이상 반복 공급하는 터치센서 구동회로, 상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서들에 연결된 Rx 라인들을 경유하여 상기 터치센서들 각각의 출력을 2회 이상 반복 샘플링 및 증폭하고, 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 이용하여 디지털 터치 데이터로 변환함으로써 상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서들 각각으로부터 2회 이상 디지털 데이터를 출력하는 터치센서 독출회로, 및 상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서들 각각으로부터 2회 이상 얻어진 상기 디지털 터치 데이터들을 메모리에 저장하고 동일한 터치 센서로부터 얻어진 상기 디지털 터치 데이터들에 대하여 가산, 감산 및 평균화 연산 중 어느 하나의 연산을 실시하여 상기 터치 센서들로부터 얻어진 디지털 터치 데이터들에서 유효 터치값과 노이즈 값의 차이를 크게 하여 노이즈 성분을 줄이는 터치 콘트롤러를 포함한다. 상기 동일한 터치 센서로부터 얻어진 상기 디지털 터치 데이터들은 상기 메모리로부터 읽어 들인 데이터를 포함한다.A display device of the present invention includes a touch sensor that outputs a touch sensor drive pulse through each of output channels during a touch sensor drive period and repeatedly supplies a touch sensor drive pulse to the Tx lines connected to the touch sensors two or more times, The driving circuit repeatedly samples and amplifies the output of each of the touch sensors via the Rx lines connected to the touch sensors during the touch sensor driving period and amplifies the digital touch data by using an analog-to-digital converter (ADC) A touch sensor readout circuit for outputting digital data at least two times from each of the touch sensors during the touch sensor driving period; and a touch sensor readout circuit for sensing the digital touch data obtained from each of the touch sensors, And stores the digital touch data obtained from the same touch sensor Subtracting and averaging operations on the digital touch data obtained from the touch sensors to increase the difference between the effective touch value and the noise value to reduce the noise component. The digital touch data obtained from the same touch sensor includes data read from the memory.

삭제delete

상기 터치센서들은 표시패널에 형성된다. 상기 표시패널은 픽셀들에 데이터전압을 공급하는 데이터라인들과, 상기 픽셀들에 스캔펄스를 공급하는 게이트라인들을 더 포함한다. 상기 Tx 라인들과 상기 Rx 라인들은 서로 교차하고 그 교차부에 상호 용량들이 형성된다. The touch sensors are formed on a display panel. The display panel further includes data lines supplying data voltages to the pixels and gate lines supplying scan pulses to the pixels. The Tx lines and the Rx lines cross each other and mutual capacities are formed at the intersections.

상기 표시장치는 디스플레이 기간 동안 상기 데이터라인들에 아날로그 비디오 데이턴전압을 공급하는 디스플레이 데이터 구동회로; 상기 디스플레이 기간 동안 상기 아날로그 비디오 데이터전압에 동기되는 스캔펄스를 상기 게이트라인들에 순차적으로 공급하는 디스플레이 스캔 구동회로; 및 1 프레임기간을 상기 디스플레이 기간과 상기 터치센서 구동기간으로 시분할하여 상기 디스플레이 기간 동안 상기 디스플레이 데이터 구동회로와 상기 디스플레이 스캔 구동회로의 동작 타이밍을 제어하고, 상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서 구동회로와 상기 터치센서 독출회로의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 더 포함한다. The display device includes: a display data driving circuit for supplying an analog video data voltage to the data lines during a display period; A display scan driving circuit for sequentially supplying a scan pulse synchronized with the analog video data voltage to the gate lines during the display period; And one frame period is divided into the display period and the touch sensor driving period to control the operation timing of the display data driving circuit and the display scan driving circuit during the display period, And a timing controller for controlling the operation timing of the touch sensor readout circuit.

상기 터치 콘트롤러는 상기 동일한 터치센서로부터 얻어진 다수의 디지털 터치 데이터들을 가산하여 상기 터치센서로부터 얻어진 출력 신호의 노이즈를 제거한다. The touch controller removes noise of an output signal obtained from the touch sensor by adding a plurality of digital touch data obtained from the same touch sensor.

상기 터치 콘트롤러는 상기 동일한 터치센서로부터 얻어진 다수의 디지털 터치 데이터들을 감산하여 상기 터치센서로부터 얻어진 출력 신호의 노이즈를 제거한다. The touch controller subtracts a plurality of digital touch data obtained from the same touch sensor to remove noise of an output signal obtained from the touch sensor.

상기 터치 콘트롤러는 상기 동일한 터치센서로부터 얻어진 다수의 디지털 터치 데이터들을 평균화 연산하여 상기 터치센서로부터 얻어진 출력 신호의 노이즈를 제거한다. The touch controller averages a plurality of digital touch data obtained from the same touch sensor to remove noise of an output signal obtained from the touch sensor.

상기 터치 콘트롤러는 상기 동일한 터치센서로부터 얻어진 다수의 디지털 터치 데이터들을 평균화 연산한다. 상기 터치 콘트롤러는 평균화 연산 결과와 가장 차이가 큰 디지털 터치 데이터를 배제하고 나머지 디지털 터치 데이터들 중에서 가장 큰 값의 디지털 터치 데이터를 선택하여 상기 터치센서로부터 얻어진 출력 신호의 노이즈를 제거한다. The touch controller averages a plurality of digital touch data obtained from the same touch sensor. The touch controller removes digital touch data having the greatest difference from the averaging operation result and selects the largest value of digital touch data among the remaining digital touch data to remove the noise of the output signal obtained from the touch sensor.

상기 표시장치의 구동방법은 터치센서 구동기간 동안 터치센서들에 연결된 Tx 라인들 각각에 터치센서 구동펄스를 2회 이상 반복 공급하는 단계, 상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서들에 연결된 Rx 라인들을 경유하여 상기 터치센서들 각각의 출력을 2회 이상 반복 샘플링 및 증폭하고, 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 이용하여 디지털 터치 데이터로 변환함으로써 상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서들 각각으로부터 2회 이상 디지털 데이터를 발생하는 단계, 및 상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서들 각각으로부터 2회 이상 얻어진 상기 디지털 터치 데이터들을 메모리에 저장하고 동일한 터치 센서로부터 얻어진 상기 디지털 터치 데이터들에 대하여 가산, 감산 및 평균화 연산 중 어느 하나의 연산을 실시하여 상기 터치 센서들로부터 얻어진 디지털 터치 데이터들에서 유효 터치값과 노이즈 값의 차이를 크게 하여 노이즈 성분을 줄이는 단계를 포함한다. 상기 동일한 터치 센서로부터 얻어진 상기 디지털 터치 데이터들은 상기 메모리로부터 읽어 들인 데이터를 포함한다.The method of driving the display device includes repeatedly supplying a touch sensor drive pulse to each of the Tx lines connected to the touch sensors during the touch sensor driving period at least two times. The Rx lines connected to the touch sensors during the touch sensor driving period The output of each of the touch sensors is repeatedly sampled and amplified at least two times, and converted into digital touch data using an analog-to-digital converter (ADC) And storing the digital touch data obtained at least twice from each of the touch sensors during the touch sensor driving period in a memory and adding, subtracting, and averaging the digital touch data obtained from the same touch sensor And the touch sensors < RTI ID = 0.0 > And increasing the difference between the valid touch value and the noise value to reduce the noise component. The digital touch data obtained from the same touch sensor includes data read from the memory.

본 발명은 1 터치센서 구동기간 내에서 터치 센서들의 출력을 반복 샘플링하고, 동일한 터치 센서로부터 얻어진 데이터들을 가산, 감산 또는 평균 연산하여 노이즈 성분을 제거한다. 그 결과, 본 발명은 터치센서들의 감도, 터치 인식률 및 터치센서의 출력 데이터의 신뢰성을 높일 수 있다.
In the present invention, the output of the touch sensors is repeatedly sampled within one touch sensor driving period, and the noise components are removed by adding, subtracting, or averaging the data obtained from the same touch sensor. As a result, the present invention can increase the sensitivity of the touch sensors, the recognition rate of the touch, and the reliability of the output data of the touch sensor.

도 1a 및 도 1b는 정전 용량 방식의 터치센서들의 터치 전후 동작을 보여 주는 도면들이다.
도 2a 및 도 2b는 터치센서의 출력과 기준값을 보여 주는 파형도들이다.
도 3 및 도 4는 터치센서들의 오인식 예를 보여 주는 파형도들이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 표시패널에 내장된 픽셀 어레이와 터치센서들의 일부를 보여 주는 등가 회로도이다.
도 7은 도 5에 도시된 표시패널에 내장된 픽셀 어레이와 터치센서들의 일부를 보여 주는 평면도이다.
도 8은 도 5에 도시된 표시장치의 구동방법을 보여 주는 파형도이다.
도 9는 도 5에 도시된 터치센서 독출회로를 상세히 보여 주는 회로도이다.
도 10은 도 5에 도시된 터치센서 독출회로의 타이밍 제어신호를 보여 주는 파형도이다.
도 11은 디스플레이 기간에 발생되는 디스플레이 타이밍 제어신호들과 터치센서 구동기간에 발생되는 터치센서 타이밍 신호들을 보여 주는 타이밍도이다.
도 12는 도 5에 도시된 표시장치의 구동방법의 제어 수순을 단계적으로 보여 주는 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 노이즈 제거 방법을 보여 주는 파형도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 노이즈 제거 방법을 보여 주는 파형도이다.
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing the operation before and after the touch of the capacitive touch sensors.
2A and 2B are waveform diagrams showing an output of the touch sensor and a reference value.
3 and 4 are waveform diagrams showing an example of a false sense of touch sensors.
5 is a block diagram showing a display device according to an embodiment of the present invention.
6 is an equivalent circuit diagram showing a part of the pixel array and the touch sensors built in the display panel shown in Fig.
7 is a plan view showing a part of the pixel array and the touch sensors built in the display panel shown in Fig.
8 is a waveform diagram showing a driving method of the display device shown in FIG.
FIG. 9 is a circuit diagram showing the touch sensor detour circuit shown in FIG. 5 in detail.
10 is a waveform diagram showing a timing control signal of the touch sensor readout path shown in FIG.
11 is a timing diagram showing display timing control signals generated during a display period and touch sensor timing signals generated during a touch sensor driving period.
FIG. 12 is a flowchart showing the control procedure of the driving method of the display device shown in FIG. 5 step by step.
13 is a waveform diagram showing a noise removing method according to the first embodiment of the present invention.
14 is a waveform diagram illustrating a noise removing method according to the second embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명의 표시장치는 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자와, 그 평판 표시소자의 표시패널 내에 인셀 타입으로 내장된 터치센서들로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 평판 표시소자의 일 예로서, 액정표시소자를 설명하지만 본 발명의 디스플레이 장치는 액정표시소자에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다. The display device of the present invention can be applied to a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting display , OLED, electrophoresis (EPD), and the like, and touch sensors embedded in the display panel of the flat panel display device as an insulator type. Note that in the following embodiments, a liquid crystal display element is described as an example of a flat display element, but the display device of the present invention is not limited to a liquid crystal display element.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(100), 디스플레이 데이터 구동회로(202), 디스플레이 스캔 구동회로(204), 터치센서 구동회로(302), 터치센서 독출회로(Touch sensor read-out circuit, 304), 터치 콘트롤러(306), 타이밍 콘트롤러(104) 등을 포함한다. 5, a display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a display panel 100, a display data driving circuit 202, a display scan driving circuit 204, a touch sensor driving circuit 302, A touch sensor read-out circuit 304, a touch controller 306, a timing controller 104, and the like.

표시패널(100)은 두 장의 유리기판들 사이에 액정층이 형성된다. 표시패널(100)의 하부 기판에는 다수의 데이터라인들(D1~Dm, m은 양의 정수), 데이터라인들(D1~Dm)과 교차되는 다수의 게이트라인들(G1~Gn, n은 양의 정수), 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)의 교차부들에 형성되는 다수의 TFT들(Thin Film Transistor, 도 6의 TFT), 액정셀들(도 6의 Clc)에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 화소전극(11), 화소전극(11)에 접속되어 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, 도 6의 Cst), 터치센서들 등을 포함한다.In the display panel 100, a liquid crystal layer is formed between two glass substrates. A plurality of gate lines G1 to Gn, n, which intersect the data lines D1 to Dm and a plurality of data lines D1 to Dm, m are positive integers, are connected to the lower substrate of the display panel 100, A plurality of TFTs (TFT of FIG. 6) formed at the intersections of the data lines D1 to Dm and the gate lines G1 to Gn, liquid crystal cells (Clc A storage capacitor (Cst in FIG. 6), a touch sensor, etc., connected to the pixel electrode 11 to maintain the voltage of the liquid crystal cell, and the like do.

터치센서들은 도 6 및 도 7과 같이, 게이트라인들(G1~Gn)과 나란한 Tx 라인들(T1~Tj, j는 n 보다 작은 양의 정수), Tx 라인들(T1~Tj)과 교차하고 데이터라인들(D1~Dm)과 나란한 Rx 라인들(R1~Ri, i는 m 보다 작은 양의 정수), 및 Tx 라인들(T1~Tj)와 Rx 라인들(R1~Ri)의 교차부에 형성된 상호 용량(Cm) 등을 포함한다. The touch sensors cross the Tx lines (T1 to Tj, j is a positive integer smaller than n) and the Tx lines (T1 to Tj) side by side with the gate lines G1 to Gn as shown in Figs. 6 and 7 The data lines D1 to Dm are connected to the intersections of the Rx lines (R1 to Ri, i is a positive integer smaller than m) and the Tx lines (T1 to Tj) and the Rx lines (R1 to Ri) A mutual capacitance Cm formed, and the like.

Tx 라인들(T1~Tj)과 Rx 라인들(R1~Ri)은 공통전극(12)에 접속되어 미리 설정된 디스플레이 기간(도 8의 DIS) 동안, 공통전극(12)에 공통전압(Vcom)을 공급한다. 미리 설정된 터치센서 구동기간(도 8의 TS) 동안, Tx 라인들(T1~Tj)에는 터치센서를 구동하기 위한 터치센서 구동펄스가 공급되고, Rx 라인들(R1~Ri)에는 터치 기준전압(Vref)이 공급된다.The Tx lines T1 to Tj and the Rx lines R1 to Ri are connected to the common electrode 12 to supply the common electrode 12 with the common voltage Vcom during a predetermined display period (DIS in Fig. 8) Supply. During the preset touch sensor driving period (TS in FIG. 8), a touch sensor driving pulse for driving the touch sensor is supplied to the Tx lines T1 to Tj, and a touch reference voltage Vref) is supplied.

표시패널(100)의 픽셀들은 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)에 의해 정의된 픽셀 영역에 형성되어 매트릭스 형태로 배치된다. 픽셀들 각각의 액정셀은 화소전극(11)에 인가되는 데이터전압과 공통전극(12)에 인가되는 공통전압(Vcom)의 전압차에 따라 인가되는 전계에 의해 구동되어 입사광의 투과양을 조절한다. TFT들은 게이트라인(G1~Gn)으로부터의 게이트펄스에 응답하여 턴-온되어 데이터라인(D1~Dm)으로부터의 전압을 액정셀의 화소전극(11)에 공급한다.The pixels of the display panel 100 are formed in a pixel region defined by the data lines D1 to Dm and the gate lines G1 to Gn and arranged in a matrix form. The liquid crystal cells of each of the pixels are driven by an electric field applied in accordance with the difference between the data voltage applied to the pixel electrode 11 and the common voltage Vcom applied to the common electrode 12 to control the amount of incident light . The TFTs are turned on in response to the gate pulse from the gate lines G1 to Gn to supply the voltage from the data lines D1 to Dm to the pixel electrode 11 of the liquid crystal cell.

표시패널(100)의 상부 기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등을 포함할 수 있다. 한편, 표시패널(100)의 하부 유리기판은 COT(Color filter On TFT) 구조로 구현될 수 있다. 이 경우에, 블랙매트릭스와 컬러필터는 표시패널(100)의 하부 유리기판에 형성될 수 있다. The upper substrate of the display panel 100 may include a black matrix, a color filter, and the like. On the other hand, the lower glass substrate of the display panel 100 may be implemented as a COT (Color Filter On TFT) structure. In this case, the black matrix and the color filter may be formed on the lower glass substrate of the display panel 100.

공통전극(12)은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극(11)과 함께 하부 기판 상에 형성된다. 공통전극(12)에 공급되는 공통전압(Vcom)은 7V~8V 사이의 직류 전압일 수 있다. 공통전극(12)은 Tx 라인들(T1~Tj)와 Rx 라인들(R1~Ri) 중 하나 이상에 접속되어 그 Tx 라인들(T1~Tj)와 Rx 라인들(R1~Ri)을 통해 공통전압(Vcom)을 공급 받을 수 있다. The common electrode 12 is formed on the upper glass substrate in a vertical electric field driving method such as TN (Twisted Nematic) mode and VA (Vertical Alignment) mode. And is formed on the lower substrate together with the pixel electrode 11 in the horizontal electric field driving system. The common voltage Vcom supplied to the common electrode 12 may be a DC voltage between 7V and 8V. The common electrode 12 is connected to at least one of the Tx lines T1 to Tj and the Rx lines R1 to Ri and is connected to the common electrode 12 via the Tx lines T1 to Tj and the Rx lines R1 to Ri The voltage Vcom can be supplied.

표시패널(100)의 상부 기판과 하부 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(100)의 상부 기판과 하부 기판 사이에는 액정셀의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성될 수 있다.On the upper substrate and the lower substrate of the display panel 100, a polarizing plate is attached and an alignment film for forming a pre-tilt angle of the liquid crystal is formed on the inner surface in contact with the liquid crystal. A column spacer for maintaining a cell gap of the liquid crystal cell may be formed between the upper substrate and the lower substrate of the display panel 100.

디스플레이 데이터 구동회로(202)는 다수의 소스 드라이브 IC(Integrated Circuit)을 포함한다. 소스 드라이브 IC들은 디스플레이 기간(DIS) 동안 타이밍 콘트롤러(104)으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 래치한다. 그리고 소스 드라이브 IC들은 디스플레이 기간(DIS) 동안 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 아날로그 비디오 데이터전압을 출력한다. 아날로그 비디오 데이터전압은 데이터라인들(D1~Dm)에 공급된다.The display data driving circuit 202 includes a plurality of source drive integrated circuits (ICs). The source drive ICs latch digital video data RGB input from the timing controller 104 during the display period DIS. And the source drive ICs convert the digital video data (RGB) to an analog positive / negative gamma compensation voltage during the display period (DIS) to output the analog video data voltage. The analog video data voltage is supplied to the data lines D1 to Dm.

디스플레이 스캔 구동회로(204)는 하나 이상의 스캔 드라이브 IC를 포함한다. 스캔 드라이브 IC는 디스플레이 기간(DIS) 동안 타이밍 콘트롤러(104)의 제어 하에 아날로그 비디오 데이터전압에 동기되는 스캔펄스(또는 게이트펄스)를 게이트라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 아날로그 비디오 데이터전압이 기입되는 표시패널의 라인을 선택한다. 스캔펄스는 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL) 사이에서 스윙하는 펄스로 발생된다. 디스플레이 스캔 구동회로(204)는 터치센서 구동기간(TS) 동안 스캔펄스를 발생하지 않고 게이트 로우 전압(VGL)을 게이트라인들(G1~Gn)에 지속적으로 공급한다. 따라서, 게이트라인들(G1~Gn)은 디스플레이기간 동안 게이트펄스를 픽셀들의 TFT에 공급하여 표시패널(100)에서 데이터가 기입될 라인을 순차적으로 선택하고, 터치센서 구동기간(TS) 동안 게이트 로우전압(VGL)을 유지한다. 게이트 하이전압(VGH)은 대략 18V~20V 사이의 전압일 수 있고, 게이트 로우전압(VGL)은 대략 0V~-15V 사이의 전압일 수 있다.The display scan drive circuit 204 includes one or more scan drive ICs. The scan driver IC sequentially supplies a scan pulse (or gate pulse) synchronized with the analog video data voltage to the gate lines G1 to Gn under the control of the timing controller 104 during the display period DIS, And selects the line of the display panel to be written. The scan pulse is generated as a pulse swinging between the gate high voltage (VGH) and the gate low voltage (VGL). The display scan driver circuit 204 continuously supplies the gate line voltage VGL to the gate lines G1 to Gn without generating the scan pulse during the touch sensor drive period TS. Accordingly, the gate lines G1 to Gn sequentially supply the gate pulse to the TFTs of the pixels during the display period to sequentially select the line to which the data is to be written in the display panel 100, And maintains the voltage VGL. The gate high voltage VGH may be a voltage between approximately 18V and 20V, and the gate low voltage VGL may be a voltage between approximately 0V and -15V.

터치센서 구동회로(302)는 디스플레이 기간(DIS) 동안 Tx 라인들(T1~Tj)에 공통전압(Vcom)을 공급한다. 터치센서 구동회로(302)는 터치센서 구동기간(TS) 동안 자신의 출력 채널들을 통해 터치센서 구동펄스를 순차 출력하여 Tx 라인들(T1~Tj)에 터치센서 구동펄스를 순차적으로 인가하여 터치센서들을 스캐닝하되, 출력 채널들 각각에 2회 이상 반복하여 터치센서 구동펄스를 출력한다. 따라서, 터치센서 구동회로(302)는 제1 Tx 라인(T1)으로부터 제j Tx 라인(Tj) 까지 모든 Tx 라인들(T1~Tj)에 터치센서 구동펄스를 순차적으로 공급하는 터치센서 스캐닝 동작을 1 터치센서 구동기간(TS) 내에서 2회 이상 반복한다. 터치센서 구동회로(302)는 디스플레이 스캔 구동회로(204)의 스캔 드라이브 IC와 실질적으로 동일한 회로 구성을 갖는 스캔 드라이브 IC로 구현될 수 있다.The touch sensor driving circuit 302 supplies the common voltage Vcom to the Tx lines T1 to Tj during the display period DIS. The touch sensor driving circuit 302 sequentially outputs touch sensor driving pulses through its output channels during the touch sensor driving period TS to sequentially apply touch sensor driving pulses to the Tx lines T1 to Tj, And outputs a touch sensor drive pulse by repeating the operation twice or more on each of the output channels. Accordingly, the touch sensor driving circuit 302 performs a touch sensor scanning operation for sequentially supplying touch sensor driving pulses to all the Tx lines Tl through Tj from the first Tx line T1 to the jth Tx line Tj 1 It is repeated twice or more within the touch sensor driving period (TS). The touch sensor driver circuit 302 may be implemented as a scan driver IC having substantially the same circuit configuration as the scan driver IC of the display scan driver circuit 204.

터치센서 구동기간(TS)은 1 프레임 기간 내에서 디스플레이 기간(DIS)을 뺀 나머지 시간으로 할당될 수 있다. 1 프레임 기간 내에서 할당될 수 있는 1 터치센서 구동기간과 터치 센서 출력의 샘플링 시간을 고려할 때, 터치센서 구동회로(302)는 1 터치센서 구동기간(TS) 내에서 자신의 출력 채널들 각각에 N(N은 2 이상 10 이하의 양의 정수)회 반복하여 터치센서 구동펄스를 출력할 수 있다.The touch sensor driving period TS may be allocated within a frame period with the remaining time minus the display period DIS. Considering one touch sensor driving period and the sampling time of the touch sensor output that can be allocated within one frame period, the touch sensor driving circuit 302 outputs a signal to each of its output channels within one touch sensor driving period TS N (N is a positive integer equal to or greater than 2 and equal to or less than 10) times to output a touch sensor drive pulse.

터치센서 독출회로(304)는 디스플레이 기간(DIS) 동안 Rx 라인들(R1~Ri)에 공통전압(Vcom)을 공급하고, 터치센서 구동기간(TS) 동안 Rx 라인들(R1~Ri)에 터치 기준전압(Vref)을 공급한다. 터치 기준전압(Vcom)은 0V 보다 높고 3V 이하의 직류전압으로 설정될 수 있다. 터치센서 독출회로(304)는 Rx 라인들(R1~Ri)을 통해 입력되는 터치센서들의 아날로그 출력(상호 용량의 전압)을 샘플링 및 증폭하고, 디지털 터치 데이터로 변환하여 터치 콘트롤러(306)로 전송한다. 여기서, 터치센서 독출회로(304)는 터치센서 구동회로(302)의 N회 스캐닝 동작에 의해 1 터치센서 구동기간(TS) 내에서 터치센서들 각각의 출력을 N회 반복하여 샘플링한다. The touch sensor readout circuit 304 supplies the common voltage Vcom to the Rx lines R1 to Ri during the display period DIS and outputs the common voltage Vcom to the Rx lines R1 to Ri during the touch sensor driving period TS And supplies the touch reference voltage Vref. The touch reference voltage Vcom can be set to a direct current voltage higher than 0 V and 3 V or lower. The touch sensor readout circuit 304 samples and amplifies the analog output (voltage of mutual capacitance) of the touch sensors input through the Rx lines R1 to Ri, converts the analog output into digital touch data, and outputs the digital touch data to the touch controller 306 send. Here, the touch sensor readout circuit 304 repeatedly samples the output of each of the touch sensors N times in one touch sensor driving period TS by the N times scanning operation of the touch sensor driving circuit 302.

터치 콘트롤러(306)는 1 터치센서 구동 구간(TS) 내에서 터치센서 독출회로(304)로부터 N회 반복적으로 입력되는 디지털 터치 데이터들을 메모리(308)에 저장한다. 터치 콘트롤러(306)는 동일 터치센서로부터 N회 반복 출력된 디지털 터치 데이터들을 메모리(308)로부터 읽어 들이고 그 디지털 터치 데이터들을 연산한 결과를 바탕으로 디지털 터치 데이터들에 혼입된 노이즈 성분을 줄인다. 그리고 터치 콘트롤러(306)는 노이즈 성분을 줄인 디지털 터치 데이터들을 미리 설정된 기준값(REF)과 비교하여 기준값 이상의 터치 데이터들을 검출한다. 터치 콘트롤러(306)는 미리 설정된 터치 인식 알고리즘으로 기준값 이상의 터치 데이터들을 분석하여 터치된 터치센서들에 대한 좌표값을 산출한다. 터치 콘트롤러(306)로부터 출력된 터치 위치의 좌표값 데이터는 HID 포맷의 터치 디지털 터치 데이터로서 외부의 호스트 시스템으로 전송한다. 호스트 시스템은 터치 위치의 좌표값과 연계된 응용 프로그램을 실행한다.The touch controller 306 stores the digital touch data repeatedly inputted N times from the touch sensor docking circuit 304 in the touch sensor driving section TS in the memory 308. [ The touch controller 306 reads the digital touch data repeatedly output N times from the same touch sensor from the memory 308 and reduces the noise components mixed in the digital touch data based on the calculation result of the digital touch data. The touch controller 306 compares the digital touch data with reduced noise components with a predetermined reference value REF to detect touch data equal to or greater than a reference value. The touch controller 306 analyzes the touch data of a reference value or more by a preset touch recognition algorithm and calculates coordinate values of the touch sensors. The coordinate value data of the touch position output from the touch controller 306 is transmitted to an external host system as touch digital touch data in the HID format. The host system executes the application program associated with the coordinate value of the touch location.

타이밍 콘트롤러(104)는 외부의 호스트 시스템으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 디스플레이 데이터 구동회로(202)와 디스플레이 스캔 구동회로(204)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 디스플레이 타이밍 제어신호들을 발생한다. 디스플레이 스캔 구동회로(204)의 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE), 쉬프트 방향 제어신호(DIR) 등을 포함한다. 디스플레이 데이터 구동회로(202)의 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity, POL), 및 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. The timing controller 104 receives a timing signal such as a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, a data enable signal DE and a main clock MCLK from an external host system And generates display timing control signals for controlling the operation timings of the display data driving circuit 202 and the display scan driving circuit 204. [ The timing control signal of the display scan driving circuit 204 includes a gate start pulse GSP, a gate shift clock GSC, a gate output enable signal GOE, Signal (DIR) and the like. The timing control signal of the display data driving circuit 202 includes a source sampling clock SSC, a polarity control signal POL and a source output enable signal SOE.

타이밍 콘트롤러(104)는 터치센서 구동회로(302)와 터치센서 독출회로(304)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 터치센서 타이밍 제어신호들(Ctx, Crx)을 발생한다. 터치센서 구동회로(302)의 타이밍 제어신호는 스타트 펄스(도 11의 SGSP), 시프트 클럭(도 11의 SGSC), 출력 인에이블 신호(도 11의 SGOE) 등을 포함한다. 터치센서 독출회로(304)의 타이밍 제어신호는 리셋펄스(도 9~도 11의 RST), 제1 및 제2 샘플 앤 홀드 펄스(Sample & hold pulse, 도 9~도 11의 SH0, SH1), 게이트 온 펄스(도 9~도 10의 tG), 데이터 전송 스타트펄스(FST), ADC 클럭(FSR) 등을 포함한다. The timing controller 104 generates touch sensor timing control signals Ctx and Crx for controlling the operation timings of the touch sensor driving circuit 302 and the touch sensor reading circuit 304. The timing control signal of the touch sensor driving circuit 302 includes a start pulse (SGSP in FIG. 11), a shift clock (SGSC in FIG. 11), an output enable signal (SGOE in FIG. 9 to 11), the first and second sample and hold pulses (SH0 and SH1 in Figs. 9 to 11), and the second and third sample and hold pulses A gate-on pulse (tG in Figs. 9 to 10), a data transfer start pulse (FST), an ADC clock (FSR), and the like.

타이밍 콘트롤러(104)는 도 8과 같이 1 프레임 기간을 디스플레이 기간(DIS)과 터치센서 구동기간(TS)으로 시분할한다. 타이밍 콘트롤러(104)는 디스플레이 기간(DIS)과 터치센서 구동기간(TS) 사이의 소정 기간 동안 디스플레이 동작과 터치센서 동작이 일시적으로 멈추는 소정의 초기화기간(DP)을 할당할 수 있다. 터치센서 독출회로(304)는 초기화기간(DP) 동안 타이밍 콘트롤러(104)의 제어 하에 Rx 라인들(R1~Ri)에 터치 기준전압(Vref)을 공급한다. 초기화기간(DP)은 Rx 라인들(R1~Ri)의 전압이 터치 기준전압(Vref)으로 안정화될 때까지 필요한 시간으로 설정된다. The timing controller 104 divides one frame period into a display period (DIS) and a touch sensor driving period (TS) as shown in FIG. The timing controller 104 may allocate a predetermined initialization period DP in which the display operation and the touch sensor operation are temporarily stopped for a predetermined period between the display period DIS and the touch sensor driving period TS. The touch sensor readout circuit 304 supplies the touch reference voltage Vref to the Rx lines R1 to Ri under the control of the timing controller 104 during the initialization period DP. The initialization period DP is set to a time required until the voltage of the Rx lines R1 to Ri is stabilized to the touch reference voltage Vref.

타이밍 콘트롤러(104)는 디스플레이 기간(DIS) 동안 디스플레이 데이터 구동회로(202)와 디스플레이 스캔 구동회로(204)의 출력을 인에이블시켜 비디오 데이터를 픽셀들에 표시한다. 그리고 타이밍 콘트롤러(104)는 터치센서 구동기간(TS) 동안 터치센서 구동회로(302)의 출력을 인에이블시키고 터치센서 독출회로(304)의 터치 신호 샘플링을 인에이블시킨다. 디스플레이 기간과 터치센서 구동기간은 표시패널(100)의 종류에 따라 패널 특성을 고려하여 적절히 조절될 수 있다.The timing controller 104 enables the outputs of the display data drive circuit 202 and the display scan drive circuit 204 during the display period DIS to display video data on the pixels. The timing controller 104 enables the output of the touch sensor driving circuit 302 during the touch sensor driving period TS and enables the touch sensor sampling circuit 304 to sample the touch signal. The display period and the touch sensor driving period can be appropriately adjusted in consideration of the panel characteristics according to the type of the display panel 100. [

도 6은 표시패널(100)에 내장된 픽셀 어레이와 터치센서들의 일부를 보여 주는 등가 회로도이다. 도 6에서 "D1, Dk(k는 m 보다 작은 양의 정수), Dk+1"은 데이터라인들이고, "Gx"는 게이트라인이다. 6 is an equivalent circuit diagram showing a part of the pixel array and the touch sensors built in the display panel 100. As shown in Fig. In Fig. 6, "D1, Dk (k is a positive integer smaller than m), Dk + 1" are data lines, and "Gx" is a gate line.

도 7은 표시패널(100)에 내장된 픽셀 어레이와 터치센서들의 일부를 보여 주는 평면도이다. 7 is a plan view showing a part of the pixel array and the touch sensors built in the display panel 100. FIG.

도 7을 참조하면, Tx 라인들(T1~Tj)은 투명 도전 블록 패턴(T11~T23)과 링크 패턴들(L11~L22)을 포함한다. 도 7에서, "D1~D3 ..."는 데이터라인들이고, "G1~G3..."는 게이트라인들을 나타낸다. Referring to FIG. 7, the Tx lines T1 to Tj include transparent conductive block patterns T11 to T23 and link patterns L11 to L22. In Fig. 7, "D1 to D3 ..." are data lines and "G1 to G3 ..." represent gate lines.

투명 도전 블록 패턴(T11~T23) 각각의 크기는 픽셀들 각각의 크기 보다 크게 패터닝된다. 투명 도전 블록 패턴(T11~T23) 각각은 절연층을 사이에 두고 픽셀들과 중첩되고, ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 도전 물질로 패터닝될 수 있다. 링크 패턴(L11~L22)은 Rx 라인(R1, R2)을 가로 질러 횡 방향(또는 수평 방향)으로 이웃하는 투명 도전 블록 패턴(T11~T23)을 전기적으로 연결한다. 링크 패턴(L11~L22)은 절연층을 사이에 두고 Rx 라인(R1, R2)과 중첩된다. 링크 패턴(L11~L22)은 전기 전도율이 높은 금속 알루미늄(Al), 알루미늄 네오듐(AlNd), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 구리(Cu), 은(Ag) 등의 금속으로 패터닝되거나, 투명 도전 물질로 패터닝될 수 있다. The size of each of the transparent conductive block patterns T11 to T23 is larger than the size of each of the pixels. Each of the transparent conductive block patterns T11 to T23 overlaps the pixels with the insulating layer therebetween, and can be patterned with a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide). The link patterns L11 to L22 electrically connect neighboring transparent conductive block patterns T11 to T23 in the lateral direction (or horizontal direction) across the Rx lines R1 and R2. The link patterns L11 to L22 overlap the Rx lines R1 and R2 with the insulating layer sandwiched therebetween. The link patterns L11 to L22 may be patterned with metal such as metallic aluminum (Al), aluminum neodymium (AlNd), molybdenum (Mo), chrome (Cr), copper (Cu) , And may be patterned with a transparent conductive material.

제1 Tx 라인은 링크 패턴들(L11, L12)을 경유하여 횡 방향을 따라 연결된 다수의 투명 도전 블록 패턴(T11~T13)을 포함한다. 제2 Tx 라인은 링크 패턴들(L21, L22)을 경유하여 횡 방향을 따라 연결된 다수의 투명 도전 블록 패턴(T21~T23)을 포함한다. The first Tx line includes a plurality of transparent conductive block patterns T11 to T13 connected in the lateral direction via the link patterns L11 and L12. The second Tx line includes a plurality of transparent conductive block patterns T21 to T23 connected in the lateral direction via the link patterns L21 and L22.

Rx 라인들(R1, R2)은 횡 방향으로 이웃하는 투명 도전 블록 패턴들(T11~T23) 사이에서 종 방향(또는 수직 방향)을 따라 길게 패터닝된다. Rx 라인들(R1, R2)은 ITO와 같은 투명 도전 물질로 형성될 수 있다. Rx 라인들(R1, R2) 각각은 도시하지 않은 다수의 픽셀들과 중첩될 수 있다.The Rx lines R1 and R2 are patterned along the longitudinal direction (or vertical direction) between the transversely adjacent transparent conductive block patterns T11 to T23. The Rx lines R1 and R2 may be formed of a transparent conductive material such as ITO. Each of the Rx lines R1 and R2 may overlap with a plurality of pixels not shown.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동방법을 보여 주는 파형도이다. 8 is a waveform diagram illustrating a method of driving a display device according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 디스플레이 스캔 구동회로(204)는 디스플레이 기간(DIS) 동안 타이밍 콘트롤러(104)의 제어 하에 아날로그 비디오 데이터전압에 동기되는 게이트펄스들을 게이트라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급한다. 8, the display scan driving circuit 204 sequentially supplies gate pulses synchronized with the analog video data voltage to the gate lines G1 to Gn under the control of the timing controller 104 during the display period DIS do.

터치센서 구동회로(302)는 터치센서 구동기간(TS) 동안, 모든 Tx 라인들(T1~Tj)에 터치센서 구동펄스를 순차적으로 인가하는 터치센서 스캐닝 동작을 N회 반복한다. 예를 들어, 터치센서 구동기간(TS)은 제1 내지 제N 터치센서 스캐닝 기간(SS1~SSN)으로 시분할될 수 있다. 터치센서 구동기간(TS)은 터치센서 스캐닝 기간(SS1~SSN)마다 모든 Tx 라인들(T1~Tj)에 터치센서 구동펄스를 순차적으로 인가한다. The touch sensor driving circuit 302 repeats the touch sensor scanning operation for sequentially applying the touch sensor driving pulse to all the Tx lines T1 to Tj N times during the touch sensor driving period TS. For example, the touch sensor driving period TS may be time-divided into first to Nth touch sensor scanning periods SS1 to SSN. The touch sensor driving period TS sequentially applies touch sensor driving pulses to all the Tx lines Tl through Tj for each of the touch sensor scanning periods SS1 through SSN.

터치센서 독출회로(304)는 터치센서 구동기간(TS) 동안 도 3 및 도 4와 같이 터치센서 구동펄스 이후의 Rx 라인들(R1~Ri)의 전압을 샘플링하여 터치센서의 아날로그 출력을 샘플링 및 증폭하고, 디지털 터치 데이터로 변환한다. 터치 콘트롤러(306)는 동일 터치센서로부터 N회 반복 출력된 디지털 터치 데이터들을 메모리(308)로부터 읽어 들이고 그 디지털 터치 데이터들을 연산한 결과를 바탕으로 디지털 터치 데이터들에 혼입된 노이즈 성분을 줄인다.The touch sensor readout circuit 304 samples the voltage of the Rx lines R1 to Ri after the touch sensor drive pulse as shown in FIGS. 3 and 4 during the touch sensor drive period TS to sample the analog output of the touch sensor Amplifies and converts the data into digital touch data. The touch controller 306 reads the digital touch data repeatedly output N times from the same touch sensor from the memory 308 and reduces the noise components mixed in the digital touch data based on the calculation result of the digital touch data.

도 9는 터치센서 독출회로(304)를 상세히 보여 주는 회로도이다. 도 10은 터치센서 독출회로(304)의 타이밍 제어신호를 보여 주는 파형도이다. 9 is a circuit diagram showing the touch sensor readout circuit 304 in detail. 10 is a waveform diagram showing a timing control signal of the touch sensor readout circuit 304. In FIG.

도 9 및 도 10을 참조하면, 터치센서 독출회로(304)는 게이트 스위치(Tsw), 연산 증폭기(operation amplifier, OP amp.), 리셋 스위치(SWR), 커패시터(C1), 제1 및 제2 샘플링 스위치들(SW0, SW1), 출력 버퍼(42), 아날로그 디지털 변환기(analogue to digital converter, 이하 "ADC"라 함)(44) 등을 포함한다. 9 and 10, the touch sensor readout circuit 304 includes a gate switch Tsw, an operation amplifier (OP amp), a reset switch SWR, a capacitor C1, 2 sampling switches SW0 and SW1, an output buffer 42, an analogue to digital converter (ADC) 44, and the like.

연산 증폭기의 비반전 입력단자와 출력 단자 사이에는 리셋 스위치(SWR)와 커패시터(C1)가 접속된다. 연산 증폭기(OPamp)의 반전단자에는 터치 기준전압(Vref)이 공급된다. 연산 증폭기는 Rx 라인의 전압을 증폭한다. 커패시터(C1)는 연산 증폭기의 비반전 입력단자와 출력 단자의 전압차를 저장하여 Rx 라인의 전압을 샘플링한다. 리셋 스위치(SWR)는 리셋펄스(RST)에 응답하여 연산 증폭기의 비반전 입력단자와 출력단자를 단락(short circuit)시켜 커패시터(C1)의 전압을 방전시켜 초기화한다.A reset switch (SWR) and a capacitor (C1) are connected between the non-inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier. A touch reference voltage Vref is supplied to the inverting terminal of the operational amplifier OPamp. The operational amplifier amplifies the voltage on the Rx line. The capacitor C1 stores the voltage difference between the non-inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier to sample the voltage of the Rx line. The reset switch SWR short-circuits the non-inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier in response to the reset pulse RST to initialize by discharging the voltage of the capacitor C1.

게이트 스위치(Tsw)는 게이트 온 펄스(tG)에 응답하여 턴온(turn-on)되어 Rx 라인의 전압을 연산 증폭기의 비반전 입력단자에 연결된 커패시터(C1)에 공급한다. Tx 라인들(T1~Tj)에 공급되는 터치센서 구동펄스에 의해 상호 용량(Cm)의 전압이 커패시터(C1)에 공급되므로 게이트 스위치(Tsw)는 생략될 수 있다. The gate switch Tsw is turned on in response to the gate-on pulse tG to supply the voltage of the Rx line to the capacitor C1 connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier. The gate switch Tsw may be omitted because the voltage of the mutual capacitance Cm is supplied to the capacitor C1 by the touch sensor drive pulse supplied to the Tx lines T1 to Tj.

제1 샘플링 스위치소자(SWO)는 제1 샘플 앤 홀드 펄스(SH0)에 응답하여 턴온되어 Rx 라인의 터치 기준전압(Vref)을 출력 버퍼(42)에 공급함으로써 Rx 라인의 터치 기준전압(Vref)을 샘플링한다. 제2 샘플링 스위치소자(SW1)는 제2 샘플 앤 홀드 펄스(SH1)에 응답하여 턴온되어 터치 이후에 터치 기준전압(Vref)으로부터 변화된 Rx 라인의 전압을 출력 버퍼(42)에 공급함으로써 Rx 라인의 전압 변화량을 샘플링한다. The first sampling switch element SWO is turned on in response to the first sample and hold pulse SH0 and supplies the touch reference voltage Vref of the Rx line to the output buffer 42 by supplying the touch reference voltage Vref of the Rx line to the output buffer 42, Lt; / RTI > The second sampling switch element SW1 is turned on in response to the second sample and hold pulse SH1 to supply the output buffer 42 with the voltage of the Rx line changed from the touch reference voltage Vref after the touch, The voltage variation amount is sampled.

출력 버퍼(42)는 데이터 전송 스타트펄스(FST)에 응답하여 제1 및 제2 샘플링 스위치들(SW0, SW1)을 통해 입력되는 전압들을 데이터 전송 스타트펄스(FST)에 응답하여 ADC(44)에 공급한다. ADC(44)는 출력 버퍼(42)로부터 입력되는 터치센서의 아날로그 출력 전압을 디지털 터치 데이터로 변환하여 터치 콘트롤러(306)에 공급한다.The output buffer 42 outputs voltages input through the first and second sampling switches SW0 and SW1 to the ADC 44 in response to the data transfer start pulse FST in response to the data transfer start pulse FST Supply. The ADC 44 converts the analog output voltage of the touch sensor input from the output buffer 42 into digital touch data and supplies the digital touch data to the touch controller 306.

도 11은 디스플레이 기간(DIS)에 발생되는 디스플레이 타이밍 제어신호들과 터치센서 구동기간(TS)에 발생되는 터치센서 타이밍 신호들을 보여 주는 타이밍도이다. 11 is a timing chart showing display timing control signals generated in the display period DIS and touch sensor timing signals generated in the touch sensor driving period TS.

도 11을 참조하면, 디스플레이 데이터 구동회로(202)와 디스플레이 스캔 구동회로(204)는 디스플레이 타이밍 제어신호들(GSP, GOE, SOE, GSC 등)에 응답하여 디스플레이 기간 내에서 출력을 발생하여 픽셀들에 비디오 데이터를 기입한다. 디스플레이 데이터 구동회로(202)는 터치센서 구동기간(TS) 동안 이전 데이터전압을 유지하거나 기저전압(GND)을 출력한다. 디스플레이 스캔 구동회로(204)는 터치센서 구동기간(TS) 동안 게이트 로우 전압(VGL)을 유지한다. 픽셀들은 스토리지 커패시터(Cst)로 인하여 디스플레이 기간(DIS)에 충전하였던 데이터 전압을 터치센서 구동기간(TS) 동안 유지한다. 11, the display data driving circuit 202 and the display scan driving circuit 204 generate an output in a display period in response to display timing control signals (GSP, GOE, SOE, GSC, etc.) As shown in Fig. The display data driving circuit 202 maintains the previous data voltage or outputs the ground voltage GND during the touch sensor driving period TS. The display scan driving circuit 204 maintains the gate low voltage VGL during the touch sensor driving period TS. The pixels maintain the data voltage charged in the display period DIS due to the storage capacitor Cst during the touch sensor driving period TS.

터치센서 구동회로(302)와 터치센서 독출회로(304)는 디스플레이 구간 동안 디스에이블된다. 터치센서 구동회로(302)와 터치센서 독출회로(304)는 터치센서 구동기간 동안 터치센서 타이밍 제어신호들(SGSP, SGOE, RST, SH0, SH1, SGSC, FST, FSR 등)에 응답하여 출력을 인에이블시킨다. 스타트펄스(SGSP)는 N회 발생한다. 터치센서 구동회로(302)는 스타트펄스(SGSP)가 발생될 때마다 제1 Tx 라인에 터치센서 구동펄스를 출력하기 시작하고 매 시프트 클럭(SGSC)마다 스타트펄스(SGSP)를 시프트시켜 터치센서 구동펄스를 Tx 라인들(T1~Tj)에 N회 반복 출력한다. The touch sensor driving circuit 302 and the touch sensor docking circuit 304 are disabled during the display period. The touch sensor driver circuit 302 and the touch sensor readout circuit 304 respond to the touch sensor timing control signals SGSP, SGOE, RST, SH0, SH1, SGSC, FST, FSR, Lt; / RTI > The start pulse SGSP occurs N times. Each time the start pulse SGSP is generated, the touch sensor driving circuit 302 starts to output the touch sensor driving pulse to the first Tx line and shifts the start pulse SGSP every time the shift clock SGSC, The pulse is repeatedly output to the Tx lines (T1 to Tj) N times.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동방법의 제어 수순을 단계적으로 보여 주는 흐름도이다. FIG. 12 is a flowchart showing a step-by-step control procedure of a method of driving a display device according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 본 발명의 표시장치는 터치센서 구동기간(TS) 동안 터치 스크린의 터치센서들을 스캔하여 터치센서들의 아날로그 출력을 독출하고 그 아날로그 출력을 디지털 터치 데이터로 변환한다.(S1 내지 S3) 본 발명의 표시장치는 디지털 터치 데이터를 메모리(308)에 저장한다.(S4) 1 터치센서 구동기간(TS) 내에서 터치 센서들 각각의 출력이 N회 독출될 때까지 S1 내지 S4 단계가 반복된다.(S5)Referring to FIG. 12, the display device of the present invention scans the touch sensors of the touch screen during the touch sensor driving period (TS), reads the analog outputs of the touch sensors, and converts the analog output into digital touch data. S3) The display device of the present invention stores the digital touch data in the memory 308. (S4) Until the output of each of the touch sensors is read out N times within one touch sensor driving period TS, (S5)

본 발명의 표시장치는 1 터치센서 구동기간(TS) 내에서 동일한 터치 센서로부터 얻어진 디지털 터치 데이터들을 가산, 감산 또는 평균 연산하고 그 결과를 이용하여 터치 센서의 출력에 포함된 노이즈 성분을 제거한다.(S6) 본 발명의 터치센서 내장형 표시장치는 디스플레이 기간(DIS) 동안 픽셀들에 데이터를 기입한다.The display device of the present invention adds, subtracts, or averages the digital touch data obtained from the same touch sensor within one touch sensor driving period (TS), and removes the noise component included in the output of the touch sensor using the result. (S6) The touch sensor built-in display device of the present invention writes data to pixels during the display period (DIS).

도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 노이즈 제거 방법을 보여 주는 파형도이다. 이 노이즈 제거 방법은 터치 콘트롤러(306)에 의해 실행된다. 13 is a waveform diagram showing a noise removing method according to the first embodiment of the present invention. This noise removing method is executed by the touch controller 306.

도 13을 참조하면, 터치 콘트롤러(306)는 동일한 터치 센서로부터 얻어진 N 개의 디지털 터치 데이터들을 가산한다. 이 방법은 모든 터치 센서들로부터 얻어진 디지털 터치 데이터들에 대하여 수행된다. Referring to FIG. 13, the touch controller 306 adds N digital touch data obtained from the same touch sensor. This method is performed for digital touch data obtained from all the touch sensors.

표시패널의 구동전압이나 구동회로 IC의 구동 전압 예를 들어, 전술한 바와 같이 공통전압(Vcom), 터치 기준전압(Vref), 기저전압(GND)의 변동 영향을 받아 1 터치센서 구동기간(TS) 내에서 얻어진 동일한 터치 센서의 출력들에 시간에 따라 달라지는 노이즈 성분이 더해질 수 있다. 따라서, 동일한 터치 센서로부터 1 터치센서 구동기간(TS) 내에서 얻어진 디지털 터치 데이터들은 동일한 값이어야 하지만, 노이즈 성분에 의해 서로 다를 수 있다. The driving voltage of the display panel and the driving voltage of the driving circuit IC are affected by the variations of the common voltage Vcom, the touch reference voltage Vref and the ground voltage GND as described above, A noise component that varies with time may be added to the outputs of the same touch sensor obtained in the same manner. Accordingly, the digital touch data obtained within one touch sensor driving period (TS) from the same touch sensor should have the same value, but may differ from each other depending on the noise component.

동일한 터치 센서로부터 얻어진 디지털 터치 데이터들을 가산하면 노이즈 성분들도 가산되지만 상대적으로 큰 값을 갖는 유효 터치 값이 더 커진다. 따라서, 동일한 터치 센서로부터 얻어진 디지털 터치 데이터들을 가산하면, 유효 터치 값과 노이즈 성분의 차이가 더 커지므로 노이즈 성분이 제거되는 효과를 얻을 수 있다. When the digital touch data obtained from the same touch sensor is added, the noise components are also added, but the effective touch value having a relatively large value becomes larger. Therefore, when the digital touch data obtained from the same touch sensor is added, the difference between the effective touch value and the noise component becomes larger, so that the noise component is removed.

도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 노이즈 제거 방법을 보여 주는 파형도이다. 이 노이즈 제거 방법은 터치 콘트롤러(306)에 의해 실행된다. 14 is a waveform diagram illustrating a noise removing method according to the second embodiment of the present invention. This noise removing method is executed by the touch controller 306.

도 14를 참조하면, 터치 콘트롤러(306)는 동일한 터치 센서로부터 얻어진 N 개의 디지털 터치 데이터들을 감산한다. 이 방법은 모든 터치 센서들로부터 얻어진 디지털 터치 데이터들에 대하여 수행된다. Referring to FIG. 14, the touch controller 306 subtracts N digital touch data obtained from the same touch sensor. This method is performed for digital touch data obtained from all the touch sensors.

표시패널의 구동전압이나 구동회로 IC의 구동 전압의 변동 영향을 받아 1 터치센서 구동기간(TS) 내에서 얻어진 동일한 터치 센서의 출력들에 시간에 따라 달라지는 노이즈 성분이 더해질 수 있다. 따라서, 동일한 터치 센서로부터 1 터치센서 구동기간(TS) 내에서 얻어진 디지털 터치 데이터들은 동일한 값이어야 하지만, 노이즈 성분에 의해 서로 다를 수 있다. A noise component that varies with time may be added to the outputs of the same touch sensor obtained within one touch sensor driving period TS due to the influence of the driving voltage of the display panel and the driving voltage of the driving circuit IC. Accordingly, the digital touch data obtained within one touch sensor driving period (TS) from the same touch sensor should have the same value, but may differ from each other depending on the noise component.

동일한 터치 센서로부터 얻어진 디지털 터치 데이터들을 감산하면 유효 터치값도 작아지지만 작은 값을 갖는 노이즈 성분들은 거의 제거된다. 따라서, 동일한 터치 센서로부터 얻어진 디지털 터치 데이터들을 감산하면, 유효 터치 값과 노이즈 성분의 차이가 더 커지므로 노이즈 성분이 제거되는 효과를 얻을 수 있다. When the digital touch data obtained from the same touch sensor is subtracted, the effective touch value is also reduced, but noise components having a small value are almost eliminated. Therefore, when the digital touch data obtained from the same touch sensor is subtracted, the difference between the effective touch value and the noise component becomes larger, and thus the noise component is removed.

본 발명의 제3 실시예에 따른 노이즈 제거 방법은 동일한 터치 센서로부터 1 터치센서 구동기간(TS) 내에서 얻어진 디지털 터치 데이터들의 평균값을 계산한다. 예를 들어, 1 터치센서 구동기간(TS) 내에서 N 번째 터치 센서로부터 3 차례 연속으로 얻어진 디지털 데이터들을 "1st RO data(n), 2nd RO data(n), 3rd RO data(n)"라면 그 평균은 {1st RO data(n) + 2nd RO data(n) + 3rd RO data(n)}/3으로 구해질 수 있다. 이렇게 계산된 평균값이 n 번째 터치 센서의 최종 출력으로 선택될 수 있다. 평균 연산 방법은 유효 터치값이 노이즈 성분 보다 크므로 노이즈 제거 효과를 얻을 수 있다. The noise removing method according to the third embodiment of the present invention calculates the average value of the digital touch data obtained in one touch sensor driving period (TS) from the same touch sensor. For example, if the digital data obtained three times in succession from the Nth touch sensor within one touch sensor driving period TS are "1st RO data (n), 2nd RO data (n), 3rd RO data The average can be obtained as {1st RO data (n) + 2nd RO data (n) + 3rd RO data (n)} / 3. The calculated average value may be selected as the final output of the n-th touch sensor. In the average calculation method, since the effective touch value is larger than the noise component, the noise reduction effect can be obtained.

본 발명의 제4 실시예에 따른 노이즈 제거 방법은 동일한 터치 센서로부터 1 터치센서 구동기간(TS) 내에서 얻어진 디지털 터치 데이터들의 평균값을 계산한다. 예를 들어, 1 터치센서 구동기간(TS) 내에서 N 번째 터치 센서로부터 3 차례 연속으로 얻어진 디지털 데이터들을 "1st RO data(n), 2nd RO data(n), 3rd RO data(n)"라면 그 평균은 {1st RO data(n) + 2nd RO data(n) + 3rd RO data(n)}/3으로 구해질 수 있다. The noise removing method according to the fourth embodiment of the present invention calculates an average value of digital touch data obtained within one touch sensor driving period (TS) from the same touch sensor. For example, if the digital data obtained three times in succession from the Nth touch sensor within one touch sensor driving period TS are "1st RO data (n), 2nd RO data (n), 3rd RO data The average can be obtained as {1st RO data (n) + 2nd RO data (n) + 3rd RO data (n)} / 3.

그리고 본 발명의 제4 실시예에 따른 노이즈 제거 방법은 평균값을 소정의 문턱값과 비교하여 평균값과 가장 차이가 큰 디지털 터치 데이터를 배제하고 나머지 값들 중에서 큰 값을 n 번째 터치 센서의 최종 출력으로 선택한다. 예를 들어, "{1st RO data(n) + 2nd RO data(n) + 3rd RO data(n)}/3"에서, "2nd RO data(n)"이 노이즈 성분(Δ)이 더해져 2nd RO data(n)+Δ이고 그 값이 평균값과의 차이가 가장 크면 2nd RO data(n)+Δ는 배제된다. 배제된 데이터를 제외하면, "1st RO data(n)"과 ""3rd RO data(n)}/3"이 남는데 이 중에서 큰 값이 n 번째 터치 센서의 최종 출력으로 선택된다. 이 방법은 큰 노이즈 성분이 더해진 데이터가 제거되고 유효 터치값이 가장 큰 데이터가 선택되므로 노이즈 제거 효과를 얻을 수 있다.In the noise reduction method according to the fourth embodiment of the present invention, the average value is compared with a predetermined threshold to eliminate the digital touch data having the greatest difference from the average value, and a large value among the remaining values is selected as the final output of the n-th touch sensor do. For example, in the case of "1st RO data (n) + 2nd RO data (n) + 3rd RO data (n)} / 3" If data (n) + Δ and the difference from the mean value is greatest, 2nd RO data (n) + Δ is excluded. (N) is selected as the final output of the n-th touch sensor, the larger value is selected as the final output of the n-th touch sensor. The noise added data can be removed and the data with the largest effective touch value can be selected.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

100 : 표시패널 104 : 타이밍 콘트롤러
202 : 디스플레이 데이터 구동회로 204 : 디스플레이 스캔 구동회로
302 : 터치센서 구동회로 304 : 터치센서 독출회로
306 : 터치 콘트롤러 308 : 메모리
100: display panel 104: timing controller
202: Display data driving circuit 204: Display scan driving circuit
302: touch sensor driving circuit 304: touch sensor docking circuit
306: Touch controller 308: Memory

Claims (15)

터치센서 구동기간 동안 출력 채널들 각각을 통해 터치센서 구동펄스를 2 회 이상 출력하여 터치센서들에 연결된 Tx 라인들 각각에 터치센서 구동펄스를 2회 이상 반복 공급하는 터치센서 구동회로;
상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서들에 연결된 Rx 라인들을 경유하여 상기 터치센서들 각각의 출력을 2회 이상 반복 샘플링 및 증폭하고, 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 이용하여 디지털 터치 데이터로 변환함으로써 상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서들 각각으로부터 2회 이상 디지털 데이터를 출력하는 터치센서 독출회로; 및
상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서들 각각으로부터 2회 이상 얻어진 상기 디지털 터치 데이터들을 메모리에 저장하고 동일한 터치 센서로부터 얻어진 상기 디지털 터치 데이터들에 대하여 가산, 감산 및 평균화 연산 중 어느 하나의 연산을 실시하여 상기 터치 센서들로부터 얻어진 디지털 터치 데이터들에서 유효 터치값과 노이즈 값의 차이를 크게 하여 노이즈 성분을 줄이는 터치 콘트롤러를 포함하고,
상기 동일한 터치 센서로부터 얻어진 상기 디지털 터치 데이터들은 상기 메모리로부터 읽어 들인 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치센서를 가지는 표시장치.
A touch sensor driving circuit that outputs a touch sensor driving pulse through each of the output channels during the touch sensor driving period twice or more to repeatedly supply a touch sensor driving pulse to the Tx lines connected to the touch sensors at least twice;
The output of each of the touch sensors is repeatedly sampled and amplified twice or more through the Rx lines connected to the touch sensors during the touch sensor driving period and converted into digital touch data using an analog-to-digital converter (ADC) A touch sensor docking circuit for outputting digital data from each of the touch sensors at least two times during a touch sensor driving period; And
The digital touch data obtained from each of the touch sensors at least twice during the touch sensor driving period is stored in a memory and any one of addition, subtraction and averaging is performed on the digital touch data obtained from the same touch sensor And a touch controller for reducing a noise component by increasing a difference between a valid touch value and a noise value in digital touch data obtained from the touch sensors,
Wherein the digital touch data obtained from the same touch sensor includes data read from the memory.
제 1 항에 있어서,
상기 터치센서들은 표시패널에 형성되고,
상기 표시패널은 픽셀들에 데이터전압을 공급하는 데이터라인들과, 상기 픽셀들에 스캔펄스를 공급하는 게이트라인들을 더 포함하고,
상기 Tx 라인들과 상기 Rx 라인들은 서로 교차하고 그 교차부에 상호 용량들이 형성된 것을 특징으로 하는 터치센서를 가지는 표시장치.
The method according to claim 1,
The touch sensors are formed on a display panel,
Wherein the display panel further comprises data lines for supplying a data voltage to the pixels and gate lines for supplying a scan pulse to the pixels,
Wherein the Tx lines and the Rx lines cross each other and mutual capacities are formed at the intersections.
제 2 항에 있어서,
디스플레이 기간 동안 상기 데이터라인들에 아날로그 비디오 데이터전압을 공급하는 디스플레이 데이터 구동회로;
상기 디스플레이 기간 동안 상기 아날로그 비디오 데이터전압에 동기되는 스캔펄스를 상기 게이트라인들에 순차적으로 공급하는 디스플레이 스캔 구동회로; 및
1 프레임기간을 상기 디스플레이 기간과 상기 터치센서 구동기간으로 시분할하여 상기 디스플레이 기간 동안 상기 디스플레이 데이터 구동회로와 상기 디스플레이 스캔 구동회로의 동작 타이밍을 제어하고, 상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서 구동회로와 상기 터치센서 독출회로의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치센서를 가지는 표시장치.
3. The method of claim 2,
A display data driving circuit for supplying an analog video data voltage to the data lines during a display period;
A display scan driving circuit for sequentially supplying a scan pulse synchronized with the analog video data voltage to the gate lines during the display period; And
Wherein the control circuit controls the operation timing of the display data driving circuit and the display scan driving circuit during the display period by time-sharing the one frame period between the display period and the touch sensor driving period, Further comprising a timing controller for controlling an operation timing of the touch sensor readout circuit.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 콘트롤러는,
상기 동일한 터치센서로부터 얻어진 다수의 디지털 터치 데이터들을 가산하는 것을 특징으로 하는 터치센서를 가지는 표시장치.
The method according to claim 1,
The touch controller includes:
And adding a plurality of digital touch data obtained from the same touch sensor.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 콘트롤러는,
상기 동일한 터치센서로부터 얻어진 다수의 디지털 터치 데이터들을 감산하는 것을 특징으로 하는 터치센서를 가지는 표시장치.
The method according to claim 1,
The touch controller includes:
And subtracts a plurality of digital touch data obtained from the same touch sensor.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 콘트롤러는,
상기 동일한 터치센서로부터 얻어진 다수의 디지털 터치 데이터들을 평균화 연산하는 것을 특징으로 하는 터치센서를 가지는 표시장치.
The method according to claim 1,
The touch controller includes:
And averaging operation of a plurality of digital touch data obtained from the same touch sensor.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 콘트롤러는,
상기 동일한 터치센서로부터 얻어진 다수의 디지털 터치 데이터들을 평균화 연산하고, 평균 연산 결과와 가장 차이가 큰 디지털 터치 데이터를 배제하고 나머지 디지털 터치 데이터들 중에서 가장 큰 값의 디지털 터치 데이터를 선택하여 상기 터치센서로부터 얻어진 출력 신호의 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 하는 터치센서를 가지는 표시장치.
The method according to claim 1,
The touch controller includes:
A plurality of digital touch data obtained from the same touch sensor are averaged, digital touch data having the greatest difference from the average calculation result is excluded, and the digital touch data having the largest value among the remaining digital touch data is selected, And the noise of the obtained output signal is removed.
터치센서 구동기간 동안 터치센서들에 연결된 Tx 라인들 각각에 터치센서 구동펄스를 2회 이상 반복 공급하는 단계;
상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서들에 연결된 Rx 라인들을 경유하여 상기 터치센서들 각각의 출력을 2회 이상 반복 샘플링 및 증폭하고, 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 이용하여 디지털 터치 데이터로 변환함으로써 상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서들 각각으로부터 2회 이상 디지털 데이터를 발생하는 단계; 및
상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서들 각각으로부터 2회 이상 얻어진 상기 디지털 터치 데이터들을 메모리에 저장하고 동일한 터치 센서로부터 얻어진 상기 디지털 터치 데이터들에 대하여 가산, 감산 및 평균화 연산 중 어느 하나의 연산을 실시하여 상기 터치 센서들로부터 얻어진 디지털 터치 데이터들에서 유효 터치값과 노이즈 값의 차이를 크게 하여 노이즈 성분을 줄이는 단계를 포함하고,
상기 동일한 터치 센서로부터 얻어진 상기 디지털 터치 데이터들은 상기 메모리로부터 읽어 들인 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치센서를 가지는 표시장치의 구동방법.
Repeatedly supplying a touch sensor drive pulse to each of the Tx lines connected to the touch sensors during the touch sensor driving period twice or more;
The output of each of the touch sensors is repeatedly sampled and amplified twice or more through the Rx lines connected to the touch sensors during the touch sensor driving period and converted into digital touch data using an analog-to-digital converter (ADC) Generating digital data from each of the touch sensors two or more times during a touch sensor driving period; And
The digital touch data obtained from each of the touch sensors at least twice during the touch sensor driving period is stored in a memory and any one of addition, subtraction and averaging is performed on the digital touch data obtained from the same touch sensor And reducing a noise component by increasing a difference between a valid touch value and a noise value in digital touch data obtained from the touch sensors,
Wherein the digital touch data obtained from the same touch sensor includes data read from the memory.
[청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.][Claim 9 is abandoned upon payment of registration fee.] 제 8 항에 있어서,
1 프레임기간을 디스플레이 기간과 상기 터치센서 구동기간으로 시분할하여 상기 디스플레이 기간 동안 표시패널의 픽셀들에 비디오 데이터를 기입하고, 상기 터치센서 구동기간 동안 상기 터치센서들을 구동하는 것을 특징으로 하는 터치센서를 가지는 표시장치의 구동방법.
9. The method of claim 8,
One frame period is divided into a display period and a touch sensor driving period to write video data to pixels of the display panel during the display period and to drive the touch sensors during the touch sensor driving period. The driving method of the display device.
[청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.][Claim 10 is abandoned upon payment of the registration fee.] 제 8 항에 있어서,
상기 연산을 실시하는 단계는,
상기 동일한 터치센서로부터 얻어진 다수의 디지털 터치 데이터들을 가산하여 상기 터치센서로부터 얻어진 출력 신호의 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 하는 터치센서를 가지는 표시장치의 구동방법.
9. The method of claim 8,
Wherein performing the operation further comprises:
And adding a plurality of digital touch data obtained from the same touch sensor to remove noise of an output signal obtained from the touch sensor.
[청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.][Claim 11 is abandoned upon payment of the registration fee.] 제 8 항에 있어서,
상기 연산을 실시하는 단계는,
상기 동일한 터치센서로부터 얻어진 다수의 디지털 터치 데이터들을 감산하여 상기 터치센서로부터 얻어진 출력 신호의 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 하는 터치센서를 가지는 표시장치의 구동방법.
9. The method of claim 8,
Wherein performing the operation further comprises:
And subtracting a plurality of digital touch data obtained from the same touch sensor to remove noise of an output signal obtained from the touch sensor.
[청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.][12] has been abandoned due to the registration fee. 제 8 항에 있어서,
상기 연산을 실시하는 단계는,
상기 동일한 터치센서로부터 얻어진 다수의 디지털 터치 데이터들을 평균 연산하여 상기 터치센서로부터 얻어진 출력 신호의 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 하는 터치센서를 가지는 표시장치의 구동방법.
9. The method of claim 8,
Wherein performing the operation further comprises:
Wherein a noise of an output signal obtained from the touch sensor is removed by averaging a plurality of digital touch data obtained from the same touch sensor.
[청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.][13] has been abandoned due to the registration fee. 제 8 항에 있어서,
상기 연산을 실시하는 단계는,
상기 동일한 터치센서로부터 얻어진 다수의 디지털 터치 데이터들을 평균 연산하는 단계; 및
상기 평균 연산 결과와 가장 차이가 큰 디지털 터치 데이터를 배제하고 나머지 디지털 터치 데이터들 중에서 가장 큰 값의 디지털 터치 데이터를 선택하여 상기 터치센서로부터 얻어진 출력 신호의 노이즈를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치센서를 가지는 표시장치의 구동방법.
9. The method of claim 8,
Wherein performing the operation further comprises:
Averaging a plurality of digital touch data obtained from the same touch sensor; And
And removing the noise of the output signal obtained from the touch sensor by excluding the digital touch data having the largest difference from the average calculation result and selecting the digital touch data having the largest value among the remaining digital touch data, The method comprising the steps of:
[청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.][14] has been abandoned due to the registration fee. 제 3 항에 있어서,
상기 디스플레이 기간과 상기 터치센서 구동기간 사이에 소정의 초기화기간이 할당되고,
상기 초기화기간은 상기 Rx 라인들의 전압이 미리 설정된 터치 기준전압으로 안정화되는 시간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 터치센서를 가지는 표시장치.
The method of claim 3,
A predetermined initialization period is allocated between the display period and the touch sensor driving period,
Wherein the initialization period is set to a time at which the voltage of the Rx lines is stabilized to a preset touch reference voltage.
[청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.][Claim 15 is abandoned upon payment of registration fee] 제 1 항에 있어서,
상기 터치 콘트롤러는 노이즈 성분을 줄인 디지털 터치 데이터들을 미리 설정된 기준값과 비교하여 상기 기준값 이상의 터치 데이터들을 검출하여 좌표를 산출하는 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the touch controller compares the digital touch data with reduced noise components with a preset reference value to detect touch data of the reference value or more and calculate coordinates.
KR1020110030307A 2011-04-01 2011-04-01 Display having touch sensor and driving method thereof KR101778731B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110030307A KR101778731B1 (en) 2011-04-01 2011-04-01 Display having touch sensor and driving method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110030307A KR101778731B1 (en) 2011-04-01 2011-04-01 Display having touch sensor and driving method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120111674A KR20120111674A (en) 2012-10-10
KR101778731B1 true KR101778731B1 (en) 2017-09-27

Family

ID=47282334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110030307A KR101778731B1 (en) 2011-04-01 2011-04-01 Display having touch sensor and driving method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101778731B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11003283B2 (en) 2018-12-26 2021-05-11 Silicon Works Co., Ltd. Touch sensing apparatus and touch sensing system

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101305924B1 (en) 2012-10-23 2013-09-09 엘지디스플레이 주식회사 Display device and driving method thereof
KR101951942B1 (en) * 2012-11-23 2019-02-25 엘지디스플레이 주식회사 Touch sensing apparatus
KR101682964B1 (en) * 2012-12-09 2016-12-06 엘지디스플레이 주식회사 Display Device and Method for touch sensing of the same
KR102020935B1 (en) * 2012-12-12 2019-09-11 엘지디스플레이 주식회사 Display device having touch sensors and control method of gate driving circuit thereof
KR101697257B1 (en) * 2012-12-26 2017-01-17 엘지디스플레이 주식회사 Display device with integrated touch screen and method for driving the same
KR101661454B1 (en) 2013-02-28 2016-09-30 엘지디스플레이 주식회사 Display Device and Method for touch sencing of the same
JP6046592B2 (en) * 2013-03-26 2016-12-21 株式会社ジャパンディスプレイ Display device and electronic device
KR102054669B1 (en) * 2013-06-25 2020-01-22 엘지디스플레이 주식회사 Display device and method of driving the same
KR102089332B1 (en) * 2013-10-31 2020-03-16 엘지디스플레이 주식회사 Display having a touch sensor
KR102104977B1 (en) * 2013-11-25 2020-04-27 엘지디스플레이 주식회사 Display having a touch sensor and Driving Method of the same
KR102153620B1 (en) * 2013-12-30 2020-09-09 엘지디스플레이 주식회사 Display device with integrated touch screen
KR102215876B1 (en) * 2014-02-03 2021-02-17 삼성디스플레이 주식회사 Display apparatus and method for driving the same
KR101490705B1 (en) * 2014-10-22 2015-02-09 (주)이미지스테크놀로지 Capacitive type touch panel and touch position detection method for reducing noise effect
KR102308851B1 (en) * 2015-01-15 2021-10-05 삼성디스플레이 주식회사 Liquid crystal display device and driving method of the same
KR102548588B1 (en) * 2015-06-22 2023-06-28 삼성전자주식회사 Touch screen controller using adaptive filter control and touch screen system haing the same
KR102501018B1 (en) * 2015-12-31 2023-02-16 엘지디스플레이 주식회사 Touch Screen Device
KR102059845B1 (en) * 2017-12-21 2019-12-27 주식회사 블루티움 Touch sensor device of capacitance type and Method for removing noise thereof
KR102528589B1 (en) * 2018-04-18 2023-05-04 주식회사 엘엑스세미콘 Touch sensing device
KR102555864B1 (en) * 2019-06-11 2023-07-14 엘지디스플레이 주식회사 Touch driving circuit, touch controller and touch display device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11003283B2 (en) 2018-12-26 2021-05-11 Silicon Works Co., Ltd. Touch sensing apparatus and touch sensing system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120111674A (en) 2012-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101778731B1 (en) Display having touch sensor and driving method thereof
KR101424331B1 (en) Touch sensing apparatus and driving method thereof
KR101503103B1 (en) Touch sensor integrated type display and driving method therefrom
US9857914B2 (en) Touch sensing system
US10162457B2 (en) Display device with touch detection function
US9727163B2 (en) Touch detection device, display device with touch detection function, and electronic apparatus
KR102023938B1 (en) Touch sensing apparatus and method
US8970517B2 (en) Display device having touch screen panel that offsets induction voltage induced in common electrode
US9524054B2 (en) Integrator and touch sensing system using the same
EP2605112B1 (en) Touch sensor integrated type display and method for driving the same
TWI541710B (en) Liquid crystal display device with touch panel
US8395599B2 (en) Low voltage capacitive touchscreen charge acquisition and readout systems, circuits and methods for high system noise immunity
CN106648194B (en) Touch sensor driving device and display device including the touch sensor driving device
KR20120054451A (en) Touch screen, and driving method thereof, and display device including the touch screen
US10782835B2 (en) In-cell touch display device
KR101862393B1 (en) Display having touch sensor
KR101920767B1 (en) Display device having touch sensor and method for driving the same
KR102058705B1 (en) Touch sensing device and driving method thereof
KR102520692B1 (en) Touch sensing system
KR20150137152A (en) Touch sensing system
JP2014120116A (en) Driving method of electronic apparatus
KR102551289B1 (en) A touch sensor integrated type display device
KR101862398B1 (en) Display having touch sensor
JP2014149770A (en) Driving method of sensor module and driving method of electronic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant