KR101991467B1 - Touch Screen Sensor and Method for Controlling Drive The Same - Google Patents

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KR101991467B1 KR1020170138493A KR20170138493A KR101991467B1 KR 101991467 B1 KR101991467 B1 KR 101991467B1 KR 1020170138493 A KR1020170138493 A KR 1020170138493A KR 20170138493 A KR20170138493 A KR 20170138493A KR 101991467 B1 KR101991467 B1 KR 101991467B1
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Abstract

본 발명은 디스플레이 패널의 게이트 라인을 터치 스크린 패널의 구동 라인으로 공유하여 전체 두께를 줄이고 잡음 특성을 개선할 수 있도록 한 터치 스크린 장치 및 이의 구동 제어 방법에 관한 것으로, 서로 이격되어 제 1 방향으로 복수 개가 형성되는 게이트 라인들을 갖는 디스플레이 패널;상기 디스플레이 패널의 게이트 라인들과 유전체층을 사이에 두고 제 1 방향과 수직한 제2 방향으로 형성되는 TSP 센싱 라인들;을 포함하고, 상기 게이트 라인에 신호가 인가되면 게이트 라인과 TSP 센싱 라인 사이에 형성된 뮤추얼 커패시터(Mutual capacitor)(Cm)을 통해 전하가 TSP 센싱 라인으로 유입되어 터치를 감지하는 것이다.The present invention relates to a touch screen device and a driving control method thereof for sharing a gate line of a display panel with a driving line of a touch screen panel so as to reduce a total thickness and improve a noise characteristic, And a TSP sensing line formed in a second direction perpendicular to the first direction with the gate lines and the dielectric layer of the display panel interposed therebetween, The charge is introduced into the TSP sensing line through the mutual capacitor Cm formed between the gate line and the TSP sensing line to sense the touch.

Description

터치 스크린 장치 및 이의 구동 제어 방법{Touch Screen Sensor and Method for Controlling Drive The Same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a touch screen device, and more particularly,

본 발명은 터치 스크린 장치에 관한 것으로, 구체적으로 디스플레이 패널의 게이트 라인을 터치 스크린 패널의 구동 라인으로 공유하여 전체 두께를 줄이고 잡음 특성을 개선할 수 있도록 한 터치 스크린 장치 및 이의 구동 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a touch screen device, and more particularly, to a touch screen device and a driving control method of the touch screen device, in which gate lines of a display panel are shared by driving lines of a touch screen panel, .

최근에는 입력의 편의성 및 슬림화 추세로 인하여 입력 및 출력 기능을 함께 제공할 수 있는 터치 스크린 장치를 사용하는 기기들이 증가하고 있다.In recent years, there has been an increasing number of devices using a touch screen device capable of providing input and output functions due to the convenience of input and the trend of slimness.

이를 위하여, 터치 스크린 장치는 디스플레이 패널 및 터치 스크린 패널을 포함하고, 터치 스크린 장치는 디스플레이 패널을 통해 출력 기능을 제공하고, 터치 스크린 패널을 통해 입력 기능을 제공한다. To this end, the touch screen device includes a display panel and a touch screen panel, the touch screen device provides an output function through a display panel, and provides an input function through a touch screen panel.

도 1a 내지 도 1d는 종래 기술의 터치 스크린 장치의 구조 및 터치 스크린 패널의 상세 구성 및 동작 파형도이다.FIGS. 1A to 1D are a detailed structure and operation waveform diagram of a structure of a conventional touch screen apparatus and a touch screen panel.

그리고 도 2a와 도 2b는 종래 기술의 터치 스크린 장치의 구동에 따른 잡음 특성을 나타낸 회로도 및 동작 파형도이다.2A and 2B are a circuit diagram and an operation waveform diagram illustrating noise characteristics according to driving of a touch screen apparatus of the related art.

일반적으로 디스플레이 패널과 터치 스크린 패널이 결합되는 터치 스크린 장치는 디스플레이 패널을 구성하는 TFT(Thin Film Transistor) 어레이 기판의 바로 위에 터치 스크린 패널을 구성하는 TSP 구동 라인들(touch scanning lines) 및 터치 센싱 라인들(touch sensing lines)을 추가적으로 형성하는 것에 의해 제조될 수 있다.2. Description of the Related Art In general, a touch screen device in which a display panel and a touch screen panel are combined is composed of TSP driving lines (touch scanning lines) and a touch sensing line (touch sensing lines) which constitute a touch screen panel on a TFT (Thin Film Transistor) And further forming touch sensing lines.

즉, 도 1b에서와 같이, TFT 어레이 기판의 표면상에, 상이한 레벨에 있으며 서로 교차하는 2층의 스트라이프 형상의 ITO(Indium Tin Oxide) 전극들을 제조하고, 이 2층의 ITO 전극들을 각각 터치 스크린 패널의 터치 센싱 라인들 및 TSP 구동 라인들로 사용하고, 이 두 ITO 전극들 간의 비공면 교차점(non-coplanar intersection)에는 유도성 커패시터(inductive capacitor)를 형성한다.That is, as shown in FIG. 1B, ITO (Indium Tin Oxide) electrodes of two layers at different levels and crossing each other are formed on the surface of the TFT array substrate, Panel touch sensing lines and TSP drive lines, and an inductive capacitor is formed at the non-coplanar intersection between the two ITO electrodes.

도 1a는 종래 기술의 온 셀 타입(On cell type)의 터치 스크린 장치를 나타낸 것으로, 터치 스크린 패널(Touch screen panel;TSP)을 디스플레이 패널 위에 온 셀 타입으로 형성하는 구조이다.FIG. 1A shows a touch screen device of an on-cell type of the related art, and is a structure in which a touch screen panel (TSP) is formed as an on-cell type on a display panel.

이와 같은 온 셀 타입(On cell type)의 터치 스크린 장치에서 터치 스크린 패널은 터치 면적을 최대한 활용하기 위해 다이아몬드 패턴의 구동라인과 센싱 라인을 사용한다.In such an on-cell type touch screen device, a touch screen panel uses a diamond pattern driving line and a sensing line to maximize the touch area.

도 1c에서와 같이, 한 개의 구동 라인을 여러 번 구동시켜 센싱 라인으로 유입되는 전하를 적분해 최종 출력되는 전압으로 터치 유무를 판별한다.As shown in FIG. 1C, one drive line is driven several times to integrate the charge flowing into the sensing line to determine whether the voltage is finally output.

이와 같은 종래 기술의 터치 스크린 장치의 터치 스크린 패널은 터치 센서를 통해 입력되는 센서 신호를 기설정된 샘플링 주기(Sampling Period) 마다 샘플링하고, 샘플링된 센서 신호를 분석하여 터치 입력을 인식한다.The touch screen panel of the related art touch screen device samples a sensor signal input through a touch sensor at every predetermined sampling period and analyzes the sampled sensor signal to recognize a touch input.

그러나 이와 같은 온 셀 타입(On cell type)의 터치 스크린 장치는 디스플레이 구동을 위한 신호와 TSP 구동을 위한 신호가 각각 필요하고, 도 2a에서와 같이, 온 셀 타입(On cell type)의 터치 스크린 장치의 구조상 디스플레이 패널과 TSP 사이의 거리가 가깝기 때문에 디스플레이 구동 신호가 TSP에서 잡음 신호로 유입되는 문제가 있다.However, such an on-cell type touch screen device requires a signal for driving a display and a signal for driving a TSP, and as shown in FIG. 2A, an on-cell type touch screen device There is a problem that the display driving signal flows into the noise signal from the TSP because the distance between the display panel and the TSP is close to that of the TSP.

이와 같이 디스플레이 패널에서 유입되는 잡음 신호는 터치 스크린 패널의 센싱 라인의 SNR을 감소시키고, 잡음 신호를 최소화하기 위해서는 디스플레이 구동 신호와 TSP 구동신호의 동기화가 필요하다.In this way, the noise signal introduced from the display panel needs to reduce the SNR of the sensing line of the touch screen panel and to synchronize the display driving signal and the TSP driving signal in order to minimize the noise signal.

이와 같은 종래 기술의 터치 스크린 장치는 터치 스크린 패널(Touch screen panel;TSP)을 디스플레이 패널 위에 온 셀 타입으로 형성하는 구조에 따른 두께 증가 문제 및 디스플레이 구동을 위한 신호와 TSP 구동을 위한 신호가 각각 필요하여 발생하는 전력 소모 증가의 문제가 있다.Such a conventional touch screen device has a problem of a thickness increase due to a structure of forming a touch screen panel (TSP) on the display panel in an on-cell type, a signal for driving a display and a signal for driving a TSP There is a problem in that power consumption is increased.

또한, 한 개의 구동 라인을 여러 번 구동시켜 센싱 라인으로 유입되는 전하를 적분해 최종 출력되는 전압으로 터치 유무를 판별하는 출력 과정의 복잡성 및 디스플레이 패널에서 유입되는 잡음 신호에 의한 터치 감도 저하의 문제가 있다.In addition, there is a problem of complexity of the output process of determining whether a voltage is present at the final output voltage by integrating the charge flowing into the sensing line by driving one drive line several times, and a problem of deterioration of the touch sensitivity due to a noise signal input from the display panel have.

따라서, 이와 같은 종래 기술의 터치 스크린 장치의 문제를 해결하기 위한 새로운 구조의 터치 스크린 장치의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, development of a touch screen device having a new structure for solving the problem of the conventional touch screen device has been demanded.

대한민국 공개특허 제10-2014-0032344호Korean Patent Publication No. 10-2014-0032344 대한민국 공개특허 제10-2014-0032359호Korean Patent Publication No. 10-2014-0032359 대한민국 공개특허 제10-2014-0045076호Korean Patent Publication No. 10-2014-0045076

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 터치 스크린 장치의 문제를 해결하기 위한 것으로, 디스플레이 패널의 게이트 라인을 터치 스크린 패널의 구동 라인으로 공유하여 잡음 특성을 개선할 수 있도록 한 터치 스크린 장치 및 이의 구동 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a touch screen device and a driving control method therefor that can improve noise characteristics by sharing a gate line of a display panel as a driving line of a touch screen panel The purpose is to provide.

본 발명은 디스플레이 패널의 게이트 라인을 터치 스크린 패널의 구동 라인으로 공유하는 인 셀 타입(In cell type)으로 터치 스크린 패널을 구현하여 터치 스크린 장치의 전체 두께를 줄일 수 있도록 한 터치 스크린 장치 및 이의 구동 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a touch screen device for reducing a total thickness of a touch screen device by implementing a touch screen panel as an in-cell type in which a gate line of a display panel is shared by a driving line of a touch screen panel, And a control method.

본 발명은 터치 스크린 패널의 구동 라인을 별도로 형성하지 않고, 디스플레이 패널의 게이트 라인 신호를 통해 디스플레이 패널의 구동과 터치 스크린 패널의 구동을 하여 전력 소모를 줄이고, 디스플레이 패널에서 터치 스크린 패널로 유입되는 잡음 신호를 최소화할 수 있도록 한 터치 스크린 장치 및 이의 구동 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.According to the present invention, a driving line of a touch screen panel is not separately formed, but a power consumption is reduced by driving a display panel and a touch screen panel through a gate line signal of a display panel, The present invention provides a touch screen apparatus and a driving control method thereof that can minimize a signal.

본 발명은 하나의 TSP 구동 라인을 여러 번 구동시켜 센싱 라인으로 유입되는 전하를 적분하는 방식이 아닌 디스플레이 패널의 게이트 라인이 순차적으로 켜짐에 따라 TSP 센싱 라인으로 차례로 유입되는 전하를 적분하는 방식으로 터치 유무를 판별하는 출력 과정의 복잡성을 줄이고, 정확도를 높일 수 있도록 한 터치 스크린 장치 및 이의 구동 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a method of integrating charge sequentially flowing into a TSP sensing line as a gate line of a display panel is sequentially turned on, rather than integrating charge flowing into a sensing line by driving one TSP drive line several times, The present invention provides a touch screen apparatus and a driving control method thereof, which can reduce the complexity of the output process of determining whether there is a presence or absence of the touch screen and improve the accuracy.

본 발명은 리셋 구간 설정을 통해 적분 신호의 크기를 조절할 수 있고, 필요에 따라 터치 해상도를 조정할 수 있도록 한 터치 스크린 장치 및 이의 구동 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a touch screen apparatus and a driving control method thereof, which can adjust the size of an integrated signal through setting of a reset interval and adjust the touch resolution as necessary.

본 발명은 블랙 프레임을 터치 프레임으로 사용하는 블랙 프레임 삽입(Black Frame Insertion) 방식으로 HSYNC의 듀티비를 조정하여 상승 에지(Rising edge) 및 하강 에지(Falling edge)에서 TSP 센싱 라인에 유입되는 전하를 모두 적분할 수 있도록 하여 잡음 제거와 SNR을 향상시킬 수 있도록 한 터치 스크린 장치 및 이의 구동 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In the present invention, the duty ratio of the HSYNC is adjusted by a black frame insertion method using a black frame as a touch frame so that the charge flowing into the TSP sensing line at the rising edge and the falling edge is The present invention provides a touch screen device and a driving control method thereof that can improve the noise rejection and the SNR by integrating all of them.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 스크린 장치는 서로 이격되어 제 1 방향으로 복수 개가 형성되는 게이트 라인들을 갖는 디스플레이 패널;상기 디스플레이 패널의 게이트 라인들과 유전체층을 사이에 두고 제 1 방향과 수직한 제2 방향으로 형성되는 TSP 센싱 라인들;을 포함하고, 상기 게이트 라인에 신호가 인가되면 게이트 라인과 TSP 센싱 라인 사이에 형성된 뮤추얼 커패시터(Mutual capacitor)(Cm)를 통해 전하가 TSP 센싱 라인으로 유입되어 터치를 감지하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a touch screen device comprising: a display panel having a plurality of gate lines spaced apart from each other in a first direction; And a TSP sensing line formed in a vertical second direction. When a signal is applied to the gate line, charge is applied to the TSP sensing line through a mutual capacitor (Cm) formed between the gate line and the TSP sensing line, So that a touch is detected.

여기서, 터치를 감지하기 위한 하나의 터치 노드는 하나의 TSP 센싱 라인에 복수 개의 게이트 라인이 대응되어 구성되는 것을 특징으로 한다.Here, one touch node for sensing a touch is formed by a plurality of gate lines corresponding to one TSP sensing line.

그리고 TSP 센싱 라인의 리드 아웃단에 인가되는 리셋(RST) 구간을 변경하는 것에 의해 하나의 터치 노드를 구성하는 게이트 라인의 개수가 달라지는 것을 특징으로 한다.Further, the number of gate lines constituting one touch node is changed by changing the reset (RST) period applied to the lead-out end of the TSP sensing line.

그리고 리셋(RST) 구간을 늘리면 하나의 터치 노드를 구성하는 게이트 라인의 개수가 증가하여 터치 유무에 따른 출력 전압의 차이가 커지고, 리셋(RST) 구간을 줄이면 하나의 터치 노드를 구성하는 게이트 라인의 개수가 감소하여 터치 노드의 크기가 줄어 터치 해상도가 높아지는 것을 특징으로 한다.When the reset (RST) interval is increased, the number of gate lines constituting one touch node increases and the difference in output voltage depending on presence or absence of touch increases. When the reset (RST) period is reduced, The size of the touch node is reduced and the touch resolution is increased.

그리고 상기 디스플레이 패널의 게이트 라인이 순차적으로 켜짐에 따라 TSP 센싱 라인으로 차례로 유입되는 전하를 적분하는 방식으로 출력 전압을 센싱하여 터치 유무를 판별하는 것을 특징으로 한다.In addition, the gate voltage of the display panel is sequentially sensed by integrating the charge that is sequentially introduced into the TSP sensing line, thereby detecting the presence or absence of a touch.

그리고 블랙 프레임을 터치 프레임으로 사용하는 블랙 프레임 삽입(Black Frame Insertion) 방식으로 HSYNC의 듀티비를 조정하여 상승 에지(Rising edge) 및 하강 에지(Falling edge)에서 TSP 센싱 라인에 유입되는 전하를 모두 적분하는 것을 특징으로 한다.The black frame insertion method using the black frame as a touch frame adjusts the duty ratio of the HSYNC to integrate the charges flowing into the TSP sensing line at the rising edge and the falling edge, .

그리고 HSYNC의 듀티비를 블랙 프레임 구간에서 증가시키는 것을 특징으로 한다.And the duty ratio of HSYNC is increased in the black frame period.

그리고 상기 디스플레이 패널은, 하부 글래스상에 형성되는 칼라 필터층 및 블랙 매트릭스층과, 칼라 필터층 및 블랙 매트릭스층상에 형성되는 공통 전극과, 상기 하부 글래스의 상부에서 이격되어 액정층을 사이에 두고, 디스플레이 패널을 구성하는 화소 전극과 데이터 라인과, 절연층을 사이에 두고 제 1 방향으로 형성되는 게이트 라인들을 포함하는 것을 특징으로 한다.The display panel includes a color filter layer and a black matrix layer formed on a lower glass, a common electrode formed on a color filter layer and a black matrix layer, and a common electrode formed on a lower surface of the lower glass, And a gate line formed in a first direction with an insulating layer interposed therebetween.

그리고 상기 TSP 센싱 라인들 상에 형성되는 글래스 커버층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a glass cover layer formed on the TSP sensing lines.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 스크린 장치의 구동 제어 방법은 서로 이격되어 제 1 방향으로 복수 개가 형성되는 게이트 라인들을 갖는 디스플레이 패널; 및 상기 디스플레이 패널의 게이트 라인들과 유전체층을 사이에 두고 제 1 방향과 수직한 제2 방향으로 형성되는 TSP 센싱 라인들;을 포함하는 터치 스크린 장치의 구동 제어에 있어서, 상기 게이트 라인에 신호가 인가되면 게이트 라인과 TSP 센싱 라인 사이에 형성된 뮤추얼 커패시터(Mutual capacitor)(Cm)를 통해 TSP 센싱 라인으로 유입되는 전하를 이용하여 터치를 감지하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving a touch screen device including a display panel having gate lines spaced apart from each other and having a plurality of gate lines arranged in a first direction; And TSP sensing lines formed in a second direction perpendicular to the first direction with the gate lines and the dielectric layer of the display panel interposed therebetween, the driving control of the touch screen device comprising: A touch is sensed by using a charge flowing into the TSP sensing line through a mutual capacitor Cm formed between the gate line and the TSP sensing line.

여기서, 터치를 감지하기 위하여 하나의 TSP 센싱 라인에 대응하는 복수 개의 게이트 라인을 하나의 터치 노드로 하여, 복수 개의 게이트 라인이 순차적으로 켜짐에 따라 TSP 센싱 라인으로 차례로 유입되는 전하를 적분하는 방식으로 출력 전압을 센싱하여 터치 유무를 판별하는 것을 특징으로 한다.Here, in order to sense a touch, a plurality of gate lines corresponding to one TSP sensing line are used as one touch node, and a charge is sequentially integrated into a TSP sensing line as a plurality of gate lines sequentially turn on And the presence or absence of a touch is determined by sensing the output voltage.

그리고 TSP 센싱 라인의 리드 아웃단에 인가되는 리셋(RST) 구간을 변경하는 것에 의해 하나의 터치 노드에서 리드하는 게이트 라인의 개수를 변경하는 것을 특징으로 한다.And changing the reset (RST) period applied to the readout end of the TSP sensing line, thereby changing the number of gate lines to be read in one touch node.

그리고 리셋(RST) 구간을 늘리면 하나의 터치 노드를 구성하는 게이트 라인의 개수가 증가하여 터치 유무에 따른 출력 전압의 차이가 커지고, 리셋(RST) 구간을 줄이면 하나의 터치 노드를 구성하는 게이트 라인의 개수가 감소하여 터치 노드의 크기가 줄어 터치 해상도가 높아지는 것을 특징으로 한다.When the reset (RST) interval is increased, the number of gate lines constituting one touch node increases and the difference in output voltage depending on presence or absence of touch increases. When the reset (RST) period is reduced, The size of the touch node is reduced and the touch resolution is increased.

그리고 블랙 프레임을 터치 프레임으로 사용하는 블랙 프레임 삽입(Black Frame Insertion) 방식으로 HSYNC의 듀티비를 조정하여 상승 에지(Rising edge) 및 하강 에지(Falling edge)에서 TSP 센싱 라인에 유입되는 전하를 모두 적분하여 터치를 감지하는 것을 특징으로 한다.The black frame insertion method using the black frame as a touch frame adjusts the duty ratio of the HSYNC to integrate the charges flowing into the TSP sensing line at the rising edge and the falling edge, Thereby detecting a touch.

그리고 HSYNC의 듀티비를 블랙 프레임 구간에서 증가시키는 것을 특징으로 한다.And the duty ratio of HSYNC is increased in the black frame period.

이와 같은 본 발명에 따른 터치 스크린 장치 및 이의 구동 제어 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.The touch screen device and the driving control method thereof according to the present invention have the following effects.

첫째, 디스플레이 패널의 게이트 라인을 터치 스크린 패널의 구동 라인으로 공유하여 잡음 특성을 개선할 수 있다.First, the noise characteristic can be improved by sharing the gate line of the display panel as a driving line of the touch screen panel.

둘째, 디스플레이 패널의 게이트 라인을 터치 스크린 패널의 구동 라인으로 공유하는 인 셀 타입(In cell type)으로 터치 스크린 패널을 구현하여 터치 스크린 장치의 전체 두께를 줄일 수 있다.Second, the entire thickness of the touch screen device can be reduced by implementing a touch screen panel using an in-cell type in which the gate line of the display panel is shared by the driving line of the touch screen panel.

셋째, 터치 스크린 패널의 구동 라인을 별도로 형성하지 않고, 디스플레이 패널의 게이트 라인 신호를 통해 디스플레이 패널의 구동과 터치 스크린 패널의 구동을 하여 전력 소모를 줄이고, 디스플레이 패널에서 터치 스크린 패널로 유입되는 잡음 신호를 최소화할 수 있다.Third, a driving line of the touch screen panel is not separately formed, and driving of the display panel and driving of the touch screen panel are performed through the gate line signal of the display panel to reduce power consumption. In addition, Can be minimized.

넷째, 하나의 TSP 구동 라인을 여러 번 구동시켜 센싱 라인으로 유입되는 전하를 적분하는 방식이 아닌 디스플레이 패널의 게이트 라인이 순차적으로 켜짐에 따라 TSP 센싱 라인으로 차례로 유입되는 전하를 적분하는 방식으로 터치 유무를 판별하는 출력 과정의 복잡성을 줄이고, 정확도를 높일 수 있다.Fourth, a method of integrating charge sequentially flowing into the TSP sensing line as the gate lines of the display panel are sequentially turned on, rather than integrating the charge flowing into the sensing line by driving one TSP drive line several times, The complexity of the output process for discriminating between the input and output signals can be reduced, and the accuracy can be increased.

다섯째, 리셋 구간 설정을 통해 적분 신호의 크기를 조절할 수 있고, 필요에 따라 터치 해상도를 조정할 수 있다.Fifth, the size of the integrated signal can be adjusted through the reset interval setting, and the touch resolution can be adjusted as needed.

여섯째, 블랙 프레임을 터치 프레임으로 사용하는 블랙 프레임 삽입(Black Frame Insertion) 방식으로 HSYNC의 듀티비를 조정하여 상승 에지(Rising edge) 및 하강 에지(Falling edge)에서 TSP 센싱 라인에 유입되는 전하를 모두 적분할 수 있도록 하여 잡음 제거와 SNR을 향상시킬 수 있다.Sixth, the duty ratio of the HSYNC is adjusted by the black frame insertion method using the black frame as the touch frame, so that all the charges flowing into the TSP sensing line at the rising edge and the falling edge So that noise can be removed and SNR can be improved.

도 1a 내지 도 1d는 종래 기술의 터치 스크린 장치의 구조 및 터치 스크린 패널의 상세 구성 및 동작 파형도
도 2a와 도 2b는 종래 기술의 터치 스크린 장치의 구동에 따른 잡음 특성을 나타낸 회로도 및 동작 파형도
도 3은 본 발명에 따른 터치 스크린 장치의 구성도
도 4는 본 발명에 따른 터치 스크린 장치의 상세 구성 및 동작 특성을 나타낸 회로도
도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널의 출력 특성을 나타낸 회로 및 동작 파형도
도 6a와 도 6b는 RST 구간 설정에 따른 터치 해상도와 출력 전압의 변화를 나타낸 동작 파형도
도 7a와 도 7b는 블랙 프레임 삽입을 통한 잡음 신호 제거 및 SNR 향상 특성을 나타낸 동작 파형도
도 8과 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 스크린 패널의 전체 구성 및 출력 회로 구성도
도 10a와 도 10b 및 도 11a와 도 11b는 종래 기술의 터치 스크린 패널의 출력 특성 및 본 발명에 따른 터치 스크린 패널의 출력 특성을 비교한 구성도FIGS. 1A to 1D show a structure of a conventional touch screen device and a detailed configuration and operation waveform diagram of a touch screen panel
2A and 2B are a circuit diagram and a motion waveform diagram showing noise characteristics according to driving of a touch screen apparatus of the related art
3 is a block diagram of a touch screen device according to the present invention
4 is a circuit diagram showing a detailed configuration and operational characteristics of the touch screen device according to the present invention.
5A and 5B are circuit diagrams and operation waveforms illustrating output characteristics of the touch screen panel according to the present invention.
6A and 6B are waveform diagrams showing changes in touch resolution and output voltage according to RST section setting
FIGS. 7A and 7B are operation waveforms showing noise signal cancellation and SNR improvement characteristics through black frame insertion
FIGS. 8 and 9 are a diagram showing the overall configuration of the touch screen panel and the output circuit configuration according to the embodiment of the present invention
FIGS. 10A and 10B and FIGS. 11A and 11B are diagrams comparing output characteristics of the touch screen panel of the related art and the output characteristics of the touch screen panel according to the present invention

이하, 본 발명에 따른 터치 스크린 장치 및 이의 구동 제어 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a touch screen apparatus and a driving control method thereof according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 터치 스크린 장치 및 이의 구동 제어 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.The features and advantages of the touch screen apparatus and the driving control method thereof according to the present invention will be apparent from the following detailed description of each embodiment.

도 3은 본 발명에 따른 터치 스크린 장치의 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 터치 스크린 장치의 상세 구성 및 동작 특성을 나타낸 회로도이다.FIG. 3 is a configuration diagram of a touch screen device according to the present invention, and FIG. 4 is a circuit diagram showing a detailed configuration and operational characteristics of the touch screen device according to the present invention.

그리고 도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널의 출력 특성을 나타낸 회로 및 동작 파형도이다.5A and 5B are circuit diagrams and operation waveform diagrams illustrating output characteristics of the touch screen panel according to the present invention.

이하의 설명에서 '터치 스크린 장치'는 '디스플레이 패널'과 '터치 스크린 패널'이 결합된 구조를 의미한다.In the following description, 'touch screen device' refers to a structure in which 'display panel' and 'touch screen panel' are combined.

본 발명에 따른 터치 스크린 장치는 디스플레이 패널의 게이트 라인을 터치 스크린 패널의 구동 라인으로 공유하여 전체 두께를 줄이고 잡음 특성을 개선할 수 있도록 한 것으로, 인 셀 타입(In cell type) 방식을 기본 구조로 한다.The touch screen device according to the present invention shares the gate line of the display panel with the driving line of the touch screen panel to reduce the overall thickness and improve the noise characteristic. The in-cell type do.

본 발명은 터치 스크린 패널의 구동 라인을 별도로 형성하지 않고, 디스플레이 패널의 게이트 라인 신호를 통해 디스플레이 패널의 구동과 터치 스크린 패널의 구동을 하여 전력 소모를 줄이고, 디스플레이 패널에서 터치 스크린 패널로 유입되는 잡음 신호를 최소화할 수 있도록 한 것이다.According to the present invention, a driving line of a touch screen panel is not separately formed, but a power consumption is reduced by driving a display panel and a touch screen panel through a gate line signal of a display panel, So that the signal can be minimized.

이를 위하여, 디스플레이 패널의 게이트 라인을 터치 스크린 패널의 구동 라인으로 공유하는 구조를 갖는다.To this end, a gate line of a display panel is shared by a driving line of a touch screen panel.

또한, 본 발명은 하나의 TSP 구동 라인을 여러 번 구동시켜 센싱 라인으로 유입되는 전하를 적분하는 방식이 아닌, 디스플레이 패널의 게이트 라인이 순차적으로 켜짐에 따라 TSP 센싱 라인으로 차례로 유입되는 전하를 적분하는 방식으로 터치 유무를 판별하는 구성을 포함할 수 있다.In addition, the present invention is not a method of integrating the charge flowing into the sensing line by driving one TSP drive line several times, but integrating the charges sequentially flowing into the TSP sensing line as the gate lines of the display panel are sequentially turned on And a configuration for determining whether or not the touch is made by the method.

그리고 본 발명은 리셋 구간 설정을 통해 적분 신호의 크기를 조절할 수 있고, 필요에 따라 터치 해상도를 조정하는 구성을 포함할 수 있다.In addition, the present invention can include a configuration for adjusting the size of the integrated signal through the reset interval setting and adjusting the touch resolution as needed.

특히, 블랙 프레임을 터치 프레임으로 사용하는 블랙 프레임 삽입(Black Frame Insertion) 방식으로 HSYNC의 듀티비를 조정하여 상승 에지(Rising edge) 및 하강 에지(Falling edge)에서 TSP 센싱 라인에 유입되는 전하를 모두 적분할 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있다.In particular, the duty ratio of the HSYNC is adjusted by a black frame insertion method using a black frame as a touch frame, so that all the charges flowing into the TSP sensing line at the rising edge and the falling edge And integrate them so that they can be integrated.

본 발명에 따른 터치 스크린 장치는 도 3에서와 같이, 하부 글래스(31)상에 칼라 필터층 및 블랙 매트릭스(32)가 형성되고, 공통 전극(33a)이 위치한다.3, the touch screen apparatus according to the present invention includes a color filter layer and a black matrix 32 formed on a lower glass 31, and a common electrode 33a is positioned thereon.

이와 같은 하부 글래스(31)와 상부 방향으로 이격되어 액정층(34)을 사이에 두고, 디스플레이 패널을 구성하는 화소 전극(33b)과 데이터 라인(35)이 구성되고, 절연층을 사이에 두고 제 1 방향으로 게이트 라인들(36)이 복수개 형성되고, 게이트 라인들(36)과 유전체층(37)을 사이에 두고 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 TSP 센싱 라인(38)들이 형성된다.The pixel electrode 33b and the data line 35 constituting the display panel are formed with the liquid crystal layer 34 being spaced apart from the lower glass 31 in the upward direction, A plurality of gate lines 36 are formed in one direction and TSP sensing lines 38 are formed in a second direction perpendicular to the first direction with the gate lines 36 and the dielectric layer 37 therebetween.

TSP 센싱 라인(38)들 상에는 글래스 커버층(39)이 형성된다.A glass cover layer 39 is formed on the TSP sensing lines 38.

이와 같은 본 발명에 따른 터치 스크린 장치는 디스플레이 패널의 게이트 라인을 터치 스크린 패널의 구동 라인으로 공유하는 구조이다.The touch screen device according to the present invention has a structure in which the gate lines of the display panel are shared by the driving lines of the touch screen panel.

이와 같이 스플레이 패널의 게이트 라인을 터치 스크린 패널의 구동 라인으로 공유하는 구조에 의해, TSP로 유입되는 잡음 신호 감소, TSP 구동 라인을 제거하여 전력 소모 감소, 터치 스크린 장치의 두께 감소의 특성을 갖는다.As described above, the gate line of the splay panel is shared by the driving line of the touch screen panel, thereby reducing the noise signal flowing into the TSP, reducing the power consumption by removing the TSP driving line, and reducing the thickness of the touch screen device.

본 발명에 따른 터치 스크린 장치는 디스플레이 패널과 TSP의 구동 라인을 하나로 만들기 위하여, 터치 스크린 패널(Touch screen panel;TSP)을 디스플레이 패널 위에 온 셀 타입으로 형성하는 온 셀 타입(On cell type)의 터치 스크린 장치와는 다르게 디스플레이 패널의 반대 방향에 TSP 센싱 라인이 형성되는 구조이다.The touch screen apparatus according to the present invention includes an on-cell type touch panel (TSP) for forming a touch panel (TSP) Unlike the screen device, the TSP sensing line is formed in the opposite direction of the display panel.

즉, 디스플레이 패널을 구성하는 화소 전극(33b)과 데이터 라인(35)이 구성되고, 절연층을 사이에 두고 제 1 방향으로 게이트 라인들(36)이 복수개 형성되는 방향에 유전체층(37)을 사이에 두고 제 1 방향과 수직한 제2 방향으로 TSP 센싱 라인이 위치한다.That is, the pixel electrode 33b and the data line 35 constituting the display panel are constituted, and the dielectric layer 37 is interposed between the dielectric layers 37 in the direction in which a plurality of gate lines 36 are formed in the first direction, And the TSP sensing line is located in a second direction perpendicular to the first direction.

디스플레이 패널의 게이트 라인이 TSP 구동 라인을 대체하는 것으로, 게이트 라인에 신호가 인가되면 게이트 라인과 TSP 센싱 라인 사이에 형성된 뮤추얼 커패시터(Mutual capacitor)(Cm)을 통해 전하가 TSP 센싱 라인으로 유입되고 적분된 출력 전압을 통해 터치를 감지한다.The gate line of the display panel replaces the TSP drive line. When a signal is applied to the gate line, charge is introduced into the TSP sensing line through a mutual capacitor (Cm) formed between the gate line and the TSP sensing line, Sensing the touch through the output voltage.

여기서, 게이트 라인의 면적(배선폭) 차이로 인해 감소된 Cm과 그에 따라 감소된 전하는 다수의 게이트 라인이 구동되는 시간을 적분해 복구할 수 있으며, RST 구간에 따라 TSP의 터치 해상도를 조정할 수 있다.Here, the reduced Cm due to the difference in the area of the gate line (wiring width), and accordingly, the time during which a reduced number of gate lines are driven can be integrated and recovered, and the touch resolution of the TSP can be adjusted according to the RST interval .

도 4는 본 발명에 따른 터치 스크린 장치의 상세 구성 및 동작 특성을 나타낸 것으로, 게이트 라인에 신호가 인가되면 게이트 라인과 TSP 센싱 라인 사이에 형성된 뮤추얼 커패시터(Mutual capacitor)(Cm)을 통해 전하가 TSP 센싱 라인으로 유입되고 적분된 출력 전압을 통해 터치를 감지한다.FIG. 4 illustrates a detailed configuration and operational characteristics of the touch screen device according to the present invention. When a signal is applied to a gate line, a charge is applied to a TSP (charge coupled device) through a mutual capacitor Cm formed between a gate line and a TSP sensing line. Sensing line and sensing the touch through the integrated output voltage.

도 4에서 CpP는 TSP 센싱 라인과 화소 전극 사이의 커패시턴스를 나타낸 것이고, CpD는 TSP 센싱 라인과 데이터 라인 사이의 커패시턴스를 나타낸 것이다.In FIG 4 C pP depicts the capacitance between the sensing line and the pixel electrode TSP, C pD shows the capacitance between the sensing line and the TSP data line.

그리고 도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널의 출력 특성을 나타낸 회로 및 동작 파형을 나타낸 것으로, 터치를 감지하기 위한 하나의 터치 노드(Touch Node)는 하나의 TSP 센싱 라인에 복수 개의 게이트 라인(Gate Line1)(Gate Line2)이 대응되어 구성되어 게이트 라인(Gate Line1)(Gate Line2)에 신호가 인가되면 차례로 TSP 센싱 라인으로 유입된 전하(Cm1)(Cm2)가 적분되어 터치를 감지하게 된다.5A and 5B illustrate circuit and operation waveforms illustrating output characteristics of the touch screen panel according to the present invention. One touch node for sensing touches includes a plurality of gates When a signal is applied to the gate line 1 (Gate Line 2 ) corresponding to the gate line 1 (Gate Line 2 ), the charge C m1 (C m2 ) flowing into the TSP sensing line Integrated to detect the touch.

구체적으로, 게이트 라인에 전압이 인가되면 게이트 라인과 TSP 센싱 라인 사이에 형성되는 뮤추얼 커패시터(Mutual capacitor)(Cm)을 통해 전하가 TSP 센싱 라인으로 유입되고, 게이트 라인이 순차적으로 구동됨에 따라 TSP 센싱 라인으로 전하가 차례로 유입된다.Specifically, when a voltage is applied to the gate line, charges are introduced into the TSP sensing line through a mutual capacitor (Cm) formed between the gate line and the TSP sensing line. As the gate line is sequentially driven, the TSP sensing Charges flow into the line in turn.

그리고 차례로 유입되는 전하를 적분기(Integrator)에서 적분하여 출력 전압을 측정한다.The charge is then integrated in the integrator and the output voltage is measured.

터치 유무에 따라 뮤추얼 커패시터(Mutual capacitor)(Cm) 값이 달라지고 유입되는 전하량이 달라져 최종 출력 전압의 차이를 통해 터치 유무를 판별한다.The value of the mutual capacitor (Cm) varies depending on the presence or absence of a touch, and the amount of charge flowing varies, thereby discriminating whether or not the touch is caused by the difference in the final output voltage.

여기서, RST 구간을 늘리거나 줄여 SNR과 터치 해상도를 조절할 수 있다.Here, the SNR and the touch resolution can be adjusted by increasing or decreasing the RST interval.

또한, 블랙 프레임 삽입(Black Frame Insertion) 방식을 사용하여 추가적인 잡음 신호 제거 및 SNR 특성을 향상시킬 수 있다.In addition, additional noise cancellation and SNR characteristics can be improved by using a black frame insertion method.

이와 같은 동작 특성을 갖는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널은 별도의 TSP 구동 라인을 필요로 하지 않아 전력소모를 감소시킬 수 있고, 디스플레이 패널로부터 TSP로 유입되는 잡음 신호를 줄일 수 있고, RST 구간을 조절하여 터치 해상도를 조절할 수 있다.The touch screen panel according to the present invention having such operating characteristics does not require a separate TSP driving line, thereby reducing power consumption, reducing noise signals flowing into the TSP from the display panel, So that the touch resolution can be adjusted.

RST 구간 설정에 따른 터치 해상도와 출력 전압의 변화 특성을 설명하면 다음과 같다.The characteristics of the change of the touch resolution and the output voltage according to the RST interval setting will be described below.

도 6a와 도 6b는 RST 구간 설정에 따른 터치 해상도와 출력 전압의 변화를 나타낸 동작 파형도이다.6A and 6B are operation waveform diagrams showing changes in touch resolution and output voltage according to the RST interval setting.

도 6a는 RST 구간 설정을 다르게 한 경우의 터치 노드의 구성을 나타낸 것으로, RST 구간을 늘리면(RST) 더 많은 신호를 적분할 수 있어 높은 SNR을 얻을 수 있고, 또한 터치 유무에 따른 출력 전압의 차이가 커지므로 높은 터치 민감도를 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.6A shows the configuration of the touch node when the RST interval is set differently. When the RST interval is increased (RST), more signals can be integrated to obtain a high SNR. In addition, It can be seen that a high touch sensitivity can be obtained.

RST 구간을 줄이면(RST/2) 터치 민감도는 감소하지만 터치 노드의 크기를 줄여 높은 터치 해상도를 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.It can be seen that decreasing the RST interval (RST / 2) reduces the touch sensitivity but reduces the size of the touch node to obtain a high touch resolution.

그리고 블랙 프레임 삽입(Black Frame Insertion)을 통한 잡음 신호 제거 및 SNR 향상에 관하여 설명하면 다음과 같다.The noise signal cancellation and the SNR enhancement through black frame insertion are described as follows.

도 7a와 도 7b는 블랙 프레임 삽입을 통한 잡음 신호 제거 및 SNR 향상 특성을 나타낸 동작 파형도이다.7A and 7B are operation waveform diagrams illustrating noise signal cancellation and SNR enhancement characteristics through black frame insertion.

본 발명에 따른 터치 스크린 패널은 도 7a에서와 같이, 블랙 프레임을 터치 프레임으로 사용하여 데이터 라인 및 화소 전극으로부터 유입되는 잡음 신호의 제거가 가능하다.As shown in FIG. 7A, the touch screen panel according to the present invention can remove a noise signal from a data line and a pixel electrode using a black frame as a touch frame.

기존 HSYNC의 듀티비(Duty ratio)가 작기 때문에 상승 에지(Rising edge)에서 유입되는 전하를 적분하는 것이 어렵다.Since the duty ratio of the conventional HSYNC is small, it is difficult to integrate the charge flowing from the rising edge.

본 발명에서는 도 7b에서와 같이, 블랙 프레임 구간을 추가하여 HSYNC의 듀티비(Duty ratio)를 0.5로 변경하면 상승 에지(Rising edge) 및 하강 에지(Falling edge)에서 유입되는 전하를 모두 적분할 수 있으므로 SNR을 향상시킬 수 있다.In the present invention, as shown in FIG. 7B, when the duty ratio of the HSYNC is changed to 0.5 by adding a black frame period, the charges entering from the rising edge and the falling edge can be integrated Therefore, SNR can be improved.

도 8과 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 스크린 패널의 전체 구성 및 출력 회로 구성도이다.FIG. 8 and FIG. 9 show the overall configuration and output circuit configuration of a touch screen panel according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 터치 스크린 장치는 도 8에서와 같이, 디스플레이 패널과 TSP의 구동 라인을 하나로 만들기 위하여, 터치 스크린 패널(Touch screen panel;TSP)을 디스플레이 패널 위에 온 셀 타입으로 형성하는 온 셀 타입(On cell type)의 터치 스크린 장치와는 다르게 디스플레이 패널의 반대 방향(액정 스위칭 소자가 형성되는 방향)에 TSP 센싱 라인이 형성되는 구조이다.As shown in FIG. 8, the touch screen device according to the present invention includes an on-cell type touch screen panel (TSP) for forming a touch panel (TSP) Unlike a touch-screen device of on-cell type, a TSP sensing line is formed in a direction opposite to the display panel (direction in which a liquid crystal switching element is formed).

즉, 디스플레이 패널을 구성하는 화소 전극과 데이터 라인이 구성되고, 절연층을 사이에 두고 제 1 방향으로 게이트 라인들이 복수개 형성되는 방향에 유전체층을 사이에 두고 제 1 방향과 수직한 제2 방향으로 TSP 센싱 라인이 위치한다.In other words, the pixel electrode and the data line constituting the display panel are constituted, and the TSP in the second direction perpendicular to the first direction with the dielectric layer sandwiched in the direction in which the plurality of gate lines are formed in the first direction with the insulating layer therebetween. The sensing line is located.

본 발명은 도 9에서와 같이, 하나의 TSP 구동 라인을 여러 번 구동시켜 센싱 라인으로 유입되는 전하를 적분하는 방식이 아닌, 디스플레이 패널의 게이트 라인이 순차적으로 켜짐에 따라 TSP 센싱 라인으로 차례로 유입되는 전하를 적분하는 방식으로 터치 유무를 판별한다.The present invention is not a method of integrating the charge flowing into the sensing line by driving one TSP drive line several times as shown in FIG. 9, but sequentially injecting the charge into the TSP sensing line as the gate lines of the display panel are sequentially turned on The charge is integrated to determine the presence or absence of touch.

그리고 도 10a와 도 10b 및 도 11a와 도 11b는 종래 기술의 터치 스크린 패널의 출력 특성 및 본 발명에 따른 터치 스크린 패널의 출력 특성을 비교한 구성도이다.FIGS. 10A and 10B and FIGS. 11A and 11B are views illustrating the output characteristics of the conventional touch screen panel and the output characteristics of the touch screen panel according to the present invention.

도 10a와 도 10b에서와 같이, 종래 기술의 터치 스크린 패널은 터치 스크린 패널(Touch screen panel;TSP)을 디스플레이 패널 위에 온 셀 타입으로 형성하는 구조이다.10A and 10B, the touch screen panel of the related art is a structure in which a touch screen panel (TSP) is formed as an on-cell type on a display panel.

이와 같은 온 셀 타입(On cell type)의 터치 스크린 장치에서 터치 스크린 패널은 도 10a에와 같이, 터치 면적을 최대한 활용하기 위해 다이아몬드 패턴의 구동라인과 센싱 라인을 사용한다.In such an on-cell type touch screen device, as shown in FIG. 10A, the touch screen panel uses a diamond pattern driving line and a sensing line to maximize the touch area.

그리고 도 10b에서와 같이, 한 개의 구동 라인을 여러 번 구동시켜 센싱 라인으로 유입되는 전하를 적분해 최종 출력되는 전압으로 터치 유무를 판별한다.Then, as shown in FIG. 10B, one drive line is driven several times to integrate the charge flowing into the sensing line to determine whether or not the voltage is finally output.

이와 같은 온 셀 타입(On cell type)의 터치 스크린 장치는 디스플레이 구동을 위한 신호와 TSP 구동을 위한 신호가 각각 필요하고, 온 셀 타입(On cell type)의 터치 스크린 장치의 구조상 디스플레이 패널과 TSP 사이의 거리가 가깝기 때문에 디스플레이 구동 신호가 TSP에서 잡음 신호로 유입되는 문제가 있다.Such an on-cell type touch screen device requires a signal for driving a display and a signal for driving a TSP, and the on-cell type (on cell type) There is a problem that the display driving signal flows into the noise signal from the TSP.

이에 비하여, 본 발명에 따른 터치 스크린 장치는 도 11a에서와 같이, 터치를 감지하기 위한 하나의 터치 노드는 하나의 TSP 센싱 라인에 복수 개의 게이트 라인이 대응되어 구성되는 인 셀 타입(In cell type)의 구조를 갖는다.In contrast, as shown in FIG. 11A, the touch screen device according to the present invention includes a touch node for sensing a touch, an in-cell type in which a plurality of gate lines are associated with one TSP sensing line, .

따라서, 도 11b에서와 같이, 터치 스크린 패널의 구동 라인을 별도로 형성하지 않고, 디스플레이 패널의 게이트 라인 신호를 통해 디스플레이 패널의 구동과 터치 스크린 패널의 구동을 하기 때문에 전력 소모를 줄이고, 디스플레이 패널에서 터치 스크린 패널로 유입되는 잡음 신호를 최소화할 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 11B, since the driving line of the touch screen panel is not separately formed, driving of the display panel and driving of the touch screen panel are performed through the gate line signal of the display panel, so that power consumption is reduced, Thereby minimizing noise signals entering the screen panel.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it will be understood that the present invention is implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention.

그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.It is therefore to be understood that the specified embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense and that the scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description and that all such differences falling within the scope of equivalents thereof are intended to be embraced therein It should be interpreted.

31. 하부 글래스 32. 블랙 매트릭스
33a. 공통 전극 33b. 공통 전극
34. 액정층 35. 데이터 라인
36. 게이트 라인 37. 유전체층
38. TSP 센싱 라인 39. 글래스 커버층31. Lower Glass 32. Black Matrix
33a. Common electrode 33b. Common electrode
34. liquid crystal layer 35. data line
36. Gate line 37. Dielectric layer
38. TSP sensing line 39. Glass cover layer

Claims (15)

서로 이격되어 제 1 방향으로 복수 개가 형성되는 게이트 라인들을 갖는 디스플레이 패널;
상기 디스플레이 패널의 게이트 라인들과 유전체층을 사이에 두고 제 1 방향과 수직한 제2 방향으로 형성되는 TSP 센싱 라인들;을 포함하고,
상기 게이트 라인에 신호가 인가되면 게이트 라인과 TSP 센싱 라인 사이에 형성된 뮤추얼 커패시터(Mutual capacitor)(Cm)를 통해 전하가 TSP 센싱 라인으로 유입되어 터치를 감지하고, 블랙 프레임을 터치 프레임으로 사용하는 블랙 프레임 삽입(Black Frame Insertion) 방식으로 HSYNC의 듀티비를 조정하여 상승 에지(Rising edge) 및 하강 에지(Falling edge)에서 TSP 센싱 라인에 유입되는 전하를 모두 적분하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.A plurality of gate lines spaced apart from each other and formed in a first direction;
And TSP sensing lines formed in a second direction perpendicular to the first direction with the gate lines of the display panel and the dielectric layer interposed therebetween,
When a signal is applied to the gate line, a charge is introduced into the TSP sensing line through a mutual capacitor (Cm) formed between the gate line and the TSP sensing line to sense the touch, and black And integrates the charge flowing into the TSP sensing line at a rising edge and a falling edge by adjusting a duty ratio of HSYNC by a black frame insertion method. 제 1 항에 있어서, 터치를 감지하기 위한 하나의 터치 노드는 하나의 TSP 센싱 라인에 복수 개의 게이트 라인이 대응되어 구성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.The touch screen device according to claim 1, wherein one touch node for sensing a touch comprises a plurality of gate lines corresponding to one TSP sensing line. 제 2 항에 있어서, TSP 센싱 라인의 리드 아웃단에 인가되는 리셋(RST) 구간을 변경하는 것에 의해 하나의 터치 노드를 구성하는 게이트 라인의 개수가 달라지는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.3. The touch screen device according to claim 2, wherein the number of gate lines constituting one touch node is changed by changing a reset (RST) period applied to a lead-out end of the TSP sensing line. 제 3 항에 있어서, 리셋(RST) 구간을 늘리면 하나의 터치 노드를 구성하는 게이트 라인의 개수가 증가하여 터치 유무에 따른 출력 전압의 차이가 커지고,
리셋(RST) 구간을 줄이면 하나의 터치 노드를 구성하는 게이트 라인의 개수가 감소하여 터치 노드의 크기가 줄어 터치 해상도가 높아지는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.4. The method of claim 3, wherein increasing the reset (RST) interval increases the number of gate lines constituting one touch node,
Wherein the number of gate lines constituting one touch node is reduced by decreasing the reset (RST) period, thereby reducing the size of the touch node and increasing the touch resolution. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이 패널의 게이트 라인이 순차적으로 켜짐에 따라 TSP 센싱 라인으로 차례로 유입되는 전하를 적분하는 방식으로 출력 전압을 센싱하여 터치 유무를 판별하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.2. The touch screen device according to claim 1, wherein an output voltage is sensed by integrating the charge sequentially flowing into the TSP sensing line as the gate line of the display panel is sequentially turned on to discriminate whether or not the touch is present. 삭제delete 제 1 항에 있어서, HSYNC의 듀티비를 블랙 프레임 구간에서 증가시키는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.The touch screen device according to claim 1, wherein the duty ratio of HSYNC is increased in a black frame period. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이 패널은,
하부 글래스상에 형성되는 칼라 필터층 및 블랙 매트릭스층과,
칼라 필터층 및 블랙 매트릭스층상에 형성되는 공통 전극과,
상기 하부 글래스의 상부에서 이격되어 액정층을 사이에 두고, 디스플레이 패널을 구성하는 화소 전극과 데이터 라인과,
절연층을 사이에 두고 제 1 방향으로 형성되는 게이트 라인들을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.The display device according to claim 1,
A color filter layer and a black matrix layer formed on the lower glass,
A common electrode formed on the color filter layer and the black matrix layer,
A liquid crystal layer sandwiched between the pixel electrode and the data line,
And gate lines formed in a first direction with an insulating layer interposed therebetween. 제 1 항에 있어서, 상기 TSP 센싱 라인들 상에 형성되는 글래스 커버층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.The touch screen device of claim 1, further comprising a glass cover layer formed on the TSP sensing lines. 서로 이격되어 제 1 방향으로 복수 개가 형성되는 게이트 라인들을 갖는 디스플레이 패널; 및 상기 디스플레이 패널의 게이트 라인들과 유전체층을 사이에 두고 제 1 방향과 수직한 제2 방향으로 형성되는 TSP 센싱 라인들;을 포함하는 터치 스크린 장치의 구동 제어에 있어서,
상기 게이트 라인에 신호가 인가되면 게이트 라인과 TSP 센싱 라인 사이에 형성된 뮤추얼 커패시터(Mutual capacitor)(Cm)를 통해 TSP 센싱 라인으로 유입되는 전하를 이용하여 터치를 감지하고,
블랙 프레임을 터치 프레임으로 사용하는 블랙 프레임 삽입(Black Frame Insertion) 방식으로 HSYNC의 듀티비를 조정하여 상승 에지(Rising edge) 및 하강 에지(Falling edge)에서 TSP 센싱 라인에 유입되는 전하를 모두 적분하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치의 구동 제어 방법.A plurality of gate lines spaced apart from each other and formed in a first direction; And TSP sensing lines formed between the gate lines of the display panel and the dielectric layer in a second direction perpendicular to the first direction,
When a signal is applied to the gate line, a touch is sensed by using a charge flowing into the TSP sensing line through a mutual capacitor (Cm) formed between the gate line and the TSP sensing line,
By integrating the duty ratio of the HSYNC with the black frame insertion method using the black frame as the touch frame, the charge flowing into the TSP sensing line at the rising edge and the falling edge is integrated Wherein the touch screen device is a touch screen device. 제 10 항에 있어서, 터치를 감지하기 위하여 하나의 TSP 센싱 라인에 대응하는 복수 개의 게이트 라인을 하나의 터치 노드로 하여,
복수 개의 게이트 라인이 순차적으로 켜짐에 따라 TSP 센싱 라인으로 차례로 유입되는 전하를 적분하는 방식으로 출력 전압을 센싱하여 터치 유무를 판별하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치의 구동 제어 방법.11. The method of claim 10, wherein, in order to detect a touch, a plurality of gate lines corresponding to one TSP sensing line are used as one touch node,
Wherein the touch sensor detects the presence or absence of a touch by sensing an output voltage by integrating charge sequentially flowing into the TSP sensing line as a plurality of gate lines are sequentially turned on. 제 11 항에 있어서, TSP 센싱 라인의 리드 아웃단에 인가되는 리셋(RST) 구간을 변경하는 것에 의해 하나의 터치 노드에서 리드하는 게이트 라인의 개수를 변경하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치의 구동 제어 방법.The touch screen device according to claim 11, wherein the number of gate lines to be read in one touch node is changed by changing a reset (RST) period applied to a lead-out end of the TSP sensing line Way. 제 12 항에 있어서, 리셋(RST) 구간을 늘리면 하나의 터치 노드를 구성하는 게이트 라인의 개수가 증가하여 터치 유무에 따른 출력 전압의 차이가 커지고,
리셋(RST) 구간을 줄이면 하나의 터치 노드를 구성하는 게이트 라인의 개수가 감소하여 터치 노드의 크기가 줄어 터치 해상도가 높아지는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치의 구동 제어 방법.13. The method of claim 12, wherein increasing the reset (RST) interval increases the number of gate lines constituting one touch node and increases the difference in output voltage depending on the presence or absence of the touch,
Wherein when the reset (RST) interval is reduced, the number of gate lines constituting one touch node is reduced to reduce the size of the touch node, thereby increasing the touch resolution. 삭제delete 제 10 항에 있어서, HSYNC의 듀티비를 블랙 프레임 구간에서 증가시키는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치의 구동 제어 방법.11. The method of claim 10, wherein the duty ratio of HSYNC is increased in a black frame period.
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