KR102058705B1 - Touch sensing device and driving method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 센싱 장치와 그 구동 방법에 관한 것으로, 그 터치 센싱 장치는 터치 센서들과, 상기 터치 센서들에 연결된 TSP 라인들을 포함한 픽셀 어레이; 및 TSP 인에이블 기간 동안 상기 TSP 라인들을 분리한 상태에서 상기 TSP 라인들을 통해 구동 신호를 상기 터치 센서들에 인가하는 반면, TSP 디스에이블 기간 동안 상기 TSP 라인들을 단락시키는 TSP 구동회로를 포함한다. The present invention relates to a touch sensing device and a driving method thereof, the touch sensing device comprising: a pixel array including touch sensors and TSP lines connected to the touch sensors; And a TSP driving circuit which applies a driving signal to the touch sensors through the TSP lines while the TSP lines are separated during the TSP enable period, and shorts the TSP lines during the TSP disable period.

Description

터치 센싱 장치와 그 구동 방법{TOUCH SENSING DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}TOUCH SENSING DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 터치 센싱 장치와 그 구동 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a touch sensing device and a driving method thereof.

유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 기기를 쉽게 자신이 원하는 대로 쉽게 제어할 수 있게 한다. 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 적외선 통신 혹은 고주파(RF) 통신 기능을 갖는 원격 제어기(Remote controller) 등이 있다. 유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다. 최근, 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있다.A user interface (UI) enables communication between a person (user) and various electric and electronic devices, so that the user can easily control the device as desired. Representative examples of the user interface include a keypad, a keyboard, a mouse, an On Screen Display (OSD), a remote controller having infrared communication or radio frequency (RF) communication. User interface technology continues to evolve in the direction of increasing user sensitivity and ease of operation. In recent years, user interfaces have evolved into touch UIs, voice recognition UIs, 3D UIs, and the like.

터치 UI는 스마트 폰과 같은 휴대용 정보기기에 필수적으로 채택되고 있으며, 노트북 컴퓨터, 컴퓨터 모니터, 가전 제품 등에 확대 적용되고 있다. 최근에는 터치 센서들이 표시패널에 내장되는 형태로 구현되고 있다. 표시패널에 터치 센서들이 내장되면, 표시패널의 두께 증가 없이 표시패널에 터치 센서들을 설치할 수 있다. Touch UI is essential for portable information devices such as smart phones, and is widely applied to notebook computers, computer monitors, and home appliances. Recently, touch sensors have been implemented to be embedded in a display panel. When touch sensors are embedded in the display panel, the touch sensors may be installed in the display panel without increasing the thickness of the display panel.

터치 센서들이 표시패널의 외부에 형성되면, 표시패널과 터치 센서가 서로 영향을 미치지 않는다. 이에 비하여, 표시패널에 터치 센서들이 내장되면, 픽셀 어레이 내에 터치 센서들이 형성되므로 그들 간의 전기적인 커플링(coupling)으로 인하여 서로 영향을 미친다. When touch sensors are formed outside the display panel, the display panel and the touch sensor do not influence each other. In contrast, when touch sensors are embedded in the display panel, touch sensors are formed in the pixel array, and thus, they affect each other due to electrical coupling between them.

터치 센서들에는 구동신호가 인가되는 Tx 라인과, 터치 센서의 전하가 수신되는 Rx 라인 등의 TSP(Touch Screen Panel) 라인들이 연결된다. TSP 라인들은 터치 유무에 따라 그리고 화면 위치에 따라 잔류 전하가 달라져 그들 간에 전위차가 발생할 수 있다. 표시패널에 터치 센서들이 내장되는 경우에, TSP 라인들과 픽셀 어레이의 커플링으로 인하여 TSP 라인들 간의 전위차는 화면 위치에 따라 픽셀 어레이의 휘도를 다르게 하여 TSP 라인과 같은 형태의 줄무늬를 보이게 한다.
The touch sensors are connected to a Tx line to which a driving signal is applied and a touch screen panel (TSP) line such as an Rx line to receive charge of the touch sensor. The TSP lines have residual charges that vary depending on the presence or absence of a touch and the screen position, which can cause a potential difference between them. When touch sensors are embedded in the display panel, the potential difference between the TSP lines due to the coupling of the TSP lines and the pixel array causes the luminance of the pixel array to vary according to the screen position, thereby displaying stripes of the same shape as the TSP line.

본 발명은 TSP 라인들의 전위차로 인한 화질 저하를 방지할 수 있는 터치 센싱 장치와 그 구동 방법을 제공한다.
The present invention provides a touch sensing device and a driving method thereof that can prevent image quality deterioration due to a potential difference between TSP lines.

본 발명의 터치 센싱 장치는 터치 센서들과, 상기 터치 센서들에 연결된 TSP 라인들을 포함한 픽셀 어레이; 및 TSP 인에이블 기간 동안 상기 TSP 라인들을 분리한 상태에서 상기 TSP 라인들을 통해 구동 신호를 상기 터치 센서들에 인가하는 반면, TSP 디스에이블 기간 동안 상기 TSP 라인들을 단락시키는 TSP 구동회로를 포함한다. The touch sensing device of the present invention includes a pixel array including touch sensors and TSP lines connected to the touch sensors; And a TSP driving circuit which applies a driving signal to the touch sensors through the TSP lines while the TSP lines are separated during the TSP enable period, and shorts the TSP lines during the TSP disable period.

상기 터치 센싱 장치의 구동 방법은 TSP 인에이블 기간 동안 상기 TSP 라인들을 분리하는 단계; 및 상기 TSP 라인들을 통해 구동 신호를 상기 터치 센서들에 인가하는 반면, TSP 디스에이블 기간 동안 상기 TSP 라인들을 단락시키는 단계를 포함한다.
The method of driving the touch sensing device may include separating the TSP lines during a TSP enable period; And applying a drive signal to the touch sensors via the TSP lines, while shorting the TSP lines during a TSP disable period.

본 발명은 TSP 디스에이블 기간 동안 TSP 라인들을 단락시키거나 그라운드 전압원에 연결시켜 TSP 라인들을 방전시킨다. 본 발명은 TSP 라인들에 연결된 가변 저항을 이용하여 TSP 라인들의 저항값을 조정할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 TSP 라인들의 전위차로 인한 화질 저하를 방지할 수 있다.
The present invention discharges the TSP lines by shorting the TSP lines or connecting them to a ground voltage source during the TSP disable period. The present invention can adjust the resistance value of the TSP lines by using a variable resistor connected to the TSP lines. As a result, the present invention can prevent the deterioration of image quality due to the potential difference of the TSP lines.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 장치를 보여 주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 방전 제어부에 연결된 TSP 라인들을 보여 주는 도면이다.
도 3은 표시패널에 내장된 픽셀 어레이와 TSP 라인들의 일부를 확대하여 보여 주는 평면도이다.
도 4는 표시패널의 픽셀에 연결된 신호배선들과 커플링되지 않은 이상적인 터치 센서를 보여 주는 등가 회로도이다.
도 5는 표시패널의 픽셀들과 커플링된 터치 센서를 보여 주는 등가 회로도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 구동 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 7은 터치 인에이블 신호의 일 예를 보여 주는 파형도이다.
도 8은 터치 인에이블 신호의 다른 예를 보여 주는 파형도이다.
도 9는 TSP 라인들이 분리된 상태에서 터치 센서들이 정상적으로 구동되는 예를 보여 주는 도면이다.
도 10은 TSP 라인들이 단락되고 그 TSP 라인들에 공통전압이 인가되는 예를 보여 주는 도면이다.
도 11은 TSP 라인들이 단락되고 그 TSP 라인들이 그라운드 전압원에 연결된 예를 보여 주는 도면이다.
도 12는 TSP 라인들을 단락시키기 위한 스위치소자들을 보여 주는 도면이다.
도 13은 TSP 라인들에 연결된 가변 저항들을 보여 주는 도면이다.
도 14는 TSP 라인들의 조정 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 15는 가변 저항의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 16 내지 도 18은 도 15와 같은 가변 저항의 저항값을 변경하는 예를 보여 주는 도면들이다.
도 19는 방전 제어부의 스위치 소자들과 가변 저항 제어부의 가변 저항들이 TSP 라인들에 함께 연결된 예를 보여 주는 도면이다. 1 is a view showing a touch sensing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating TSP lines connected to the discharge control unit shown in FIG. 1.
3 is an enlarged plan view illustrating a portion of a pixel array and TSP lines embedded in a display panel.
4 is an equivalent circuit diagram illustrating an ideal touch sensor that is not coupled to signal wires connected to pixels of a display panel.
5 is an equivalent circuit diagram illustrating a touch sensor coupled with pixels of a display panel.
6 is a flowchart illustrating a method of driving a touch sensing device according to an embodiment of the present invention.
7 is a waveform diagram illustrating an example of a touch enable signal.
8 is a waveform diagram illustrating another example of a touch enable signal.
9 is a diagram illustrating an example in which touch sensors are normally driven in a state in which TSP lines are separated.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which TSP lines are shorted and a common voltage is applied to the TSP lines.
11 is a diagram illustrating an example in which TSP lines are shorted and the TSP lines are connected to a ground voltage source.
12 shows switch elements for shorting TSP lines.
13 is a view showing variable resistors connected to TSP lines.
14 is a flowchart illustrating a method of adjusting TSP lines.
15 is a diagram illustrating an example of a variable resistor.
16 to 18 are diagrams showing an example of changing the resistance value of the variable resistor as shown in FIG. 15.
19 illustrates an example in which switch elements of the discharge controller and variable resistors of the variable resistance controller are connected to the TSP lines.

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

본 발명의 터치 센싱 장치는 표시장치의 표시패널에 내장될 수 있는 터치 센서들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서들 각각은 정전 용량(capacitance) 타입의 터치 센서들로 구현될 수 있다. 정전 용량 타입의 터치 센서들은 자기 정전 용량(Self capacitance) 타입의 터치 센서들 또는 상호 정전 용량(Mutual capacitance) 타입의 터치 센서들로 나뉘어질 수 있다. 이하의 실시예에서, 상호 정전 용량 타입의 터치 센서들을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다.The touch sensing device of the present invention may be implemented as touch sensors that may be embedded in the display panel of the display device. For example, each of the touch sensors may be implemented as capacitive type touch sensors. The capacitive touch sensors may be divided into self capacitance touch sensors or mutual capacitance type touch sensors. In the following embodiment, mutual capacitive type touch sensors are illustrated, but are not limited thereto.

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. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like numbers refer to like elements throughout. In the following description, when it is determined that a detailed description of known functions or configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 터치 센싱 장치는 표시패널(100)에 내장된 터치 센서들(Cm)을 포함한다. 터치 센서들(Cm)에는 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)에 연결된다. TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)은 구동신호가 인가되는 Tx 라인들(Tx1~TxN)과, 구동신호에 동기하여 터치 센서들(Cm)의 전하를 수신하는 Rx 라인들(Rx1~RxM)을 포함한다. 터치 센서들(Cm)은 Tx 라인들(Tx1~TxN)과 Rx 라인들(Rx1~RxM)의 교차부마다 정전 용량 구조로 형성된다.1 and 2, the touch sensing device of the present invention includes touch sensors Cm embedded in the display panel 100. The touch sensors Cm are connected to the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM. The TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM are Tx lines Tx1 to TxN to which a driving signal is applied, and Rx lines Rx1 to receiving electric charges of the touch sensors Cm in synchronization with the driving signal. RxM). The touch sensors Cm are formed in a capacitive structure at each intersection of the Tx lines Tx1 to TxN and the Rx lines Rx1 to RxM.

표시패널(100)에서 두 장의 기판들 사이에는 액정층이 형성된다. 액정층의 액정 분자들은 화소전극에 인가되는 데이터전압과, 공통전극에 인가되는 공통전압(Vcom)의 전위차로 발생되는 전계에 의해 구동된다. In the display panel 100, a liquid crystal layer is formed between two substrates. The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are driven by an electric field generated by a potential difference between the data voltage applied to the pixel electrode and the common voltage Vcom applied to the common electrode.

표시패널(100)의 픽셀 어레이는 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)에 의해 정의된 픽셀 영역에 형성된 픽셀들, TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM), 및 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)에 연결된 터치 센서들(Cm)을 포함한다. The pixel array of the display panel 100 includes pixels formed in the pixel area defined by the data lines D1 to Dm and the gate lines G1 to Gn, TSP lines Tx1 to TxN, Rx1 to RxM, And touch sensors Cm connected to the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM.

픽셀들 각각은 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)의 교차부들에 형성된 TFT들(Thin Film Transistor), 데이터전압을 충전하는 화소전극, 화소전극에 접속되어 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등을 포함한다. Each of the pixels is connected to TFTs formed at intersections of the data lines D1 to Dm and the gate lines G1 to Gn, a pixel electrode to charge a data voltage, and a pixel electrode. Storage capacitors (Cst) for maintaining the voltage and the like.

표시패널(100)의 하부 기판에는 데이터라인들(D1~Dm), 게이트라인들(G1~Gn), 화소전극들, 및 스토리지 커패시터들이 형성된다. 공통전압(Vcom)이 인가되는 공통전극은 표시패널(100)의 하부 기판 또는 상부 기판에 형성될 수 있다. TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)은 픽셀 어레이에 비디오 데이터가 기입되는 디스플레이 인에이블 기간 동안 공통전극 역할을 할 수 있다. 이 경우에, TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)에는 디스플레이 인에이블 기간 동안 공통전압(Vcom)이 인가될 수 있다. Data lines D1 to Dm, gate lines G1 to Gn, pixel electrodes, and storage capacitors are formed on a lower substrate of the display panel 100. The common electrode to which the common voltage Vcom is applied may be formed on the lower substrate or the upper substrate of the display panel 100. The TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM may serve as a common electrode during a display enable period in which video data is written to the pixel array. In this case, the common voltage Vcom may be applied to the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM during the display enable period.

표시패널(100)의 상부 기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등이 형성된다. 표시패널(100)의 하부 기판은 COT(Color filter On TFT) 구조로 구현될 수 있다. 이 경우에, 컬러필터는 표시패널(100)의 하부 기판에 형성될 수 있다. 공통전압이 공급되는 공통전극은 표시패널(100)의 상부 기판이나 하부 기판에 형성될 수 있다. 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 액정층의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성된다. Black matrices, color filters, and the like are formed on the upper substrate of the display panel 100. The lower substrate of the display panel 100 may be implemented in a color filter on TFT (COT) structure. In this case, the color filter may be formed on the lower substrate of the display panel 100. The common electrode supplied with the common voltage may be formed on the upper substrate or the lower substrate of the display panel 100. Polarizing plates are attached to each of the upper and lower substrates of the display panel 100, and an alignment layer for setting the pretilt angle of the liquid crystal is formed on an inner surface of the display panel 100 in contact with the liquid crystal. A column spacer is formed between the upper substrate and the lower substrate of the display panel 100 to maintain a cell gap of the liquid crystal layer.

표시패널(100)의 배면 아래에는 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛은 에지형(edge type) 또는 직하형(Direct type) 백라이트 유닛으로 구현되어 표시패널(100)에 빛을 조사한다. 표시패널(100)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 공지된 어떠한 액정 모드로도 구현될 수 있다. The backlight unit may be disposed under the rear surface of the display panel 100. The backlight unit is implemented as an edge type or direct type backlight unit to irradiate light to the display panel 100. The display panel 100 may be implemented in any known liquid crystal mode, such as twisted nematic (TN) mode, vertical alignment (VA) mode, in plane switching (IPS) mode, or fringe field switching (FFS) mode.

표시패널(100)에는 디스플레이 구동회로와 TSP 구동회로가 연결된다. The display driving circuit and the TSP driving circuit are connected to the display panel 100.

디스플레이 구동회로는 데이터 구동회로(12), 스캔 구동회로(14) 및 타이밍 콘트롤러(20)를 포함하여 입력 영상의 비디오 데이터전압을 표시패널(100)의 픽셀들에 기입한다. 데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(20)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 출력한다. 데이터 구동회로(12)로부터 출력된 데이터전압은 데이터라인들(D1~Dm)에 공급된다. 스캔 구동회로(14)는 데이터전압에 동기되는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 게이트라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 표시패널(100)의 라인을 선택한다.The display driving circuit includes a data driving circuit 12, a scan driving circuit 14, and a timing controller 20 to write the video data voltage of the input image to the pixels of the display panel 100. The data driving circuit 12 converts the digital video data RGB input from the timing controller 20 into an analog positive / negative gamma compensation voltage and outputs a data voltage. The data voltage output from the data driver circuit 12 is supplied to the data lines D1 to Dm. The scan driving circuit 14 sequentially supplies gate pulses (or scan pulses) synchronized with the data voltages to the gate lines G1 to Gn to select the lines of the display panel 100 to which the data voltages are written.

타이밍 콘트롤러(20)는 호스트 시스템(40)으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(12)와 스캔 구동회로(14)의 동작 타이밍을 동기시킨다. 스캔 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity, POL), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다.The timing controller 20 inputs timing signals such as a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, a data enable signal Data Enable, DE, and a main clock MCLK input from the host system 40. In response, the operation timings of the data driver circuit 12 and the scan driver circuit 14 are synchronized. The scan timing control signal includes a gate start pulse (GSP), a gate shift clock, a gate output enable signal (GOE), and the like. The data timing control signal includes a source sampling clock (SSC), a polarity control signal (Polarity, POL), a source output enable signal (Source Output Enable, SOE), and the like.

TSP 구동회로는 ROIC(Read-out Integrated Circuit)(30), MCU(Micro Controller Unit, MCU)(36), 방전 제어부(10) 등을 포함한다. The TSP driving circuit includes a read-out integrated circuit (ROIC) 30, a microcontroller unit (MCU) 36, a discharge controller 10, and the like.

ROIC(30)는 Tx 구동회로(32), Rx 구동회로(34), 타이밍 발생기(Timing generator, 38) 등을 포함한다. Tx 구동회로(32)는 Tx 라인들(Tx1~TxN)을 통해 터치 센서들(Cm)에 구동신호를 인가한다. 구동신호는 펄스, 삼각파, 정현파 등 다양한 형태로 발생될 수 있다. Rx 구동회로(34)는 구동신호에 동기하여 Rx 라인들(Rx1~RxM)을 통해 터치 센서들(Cts)의 전하를 수신한다. 그리고 Rx 구동회로(34)는 터치 센서의 전하를 적분기(Integrator)에 축적하고 터치 전후의 터치 센서 전하 변하량을 아날로그-디지털 변환기(Analog to digital converter, 이하 "ADC"라 함)를 통해 디지털 데이터로 변환한다. 타이밍 발생기(38)는 Tx 구동회로(32)와 Rx 구동회로(34)의 동작 타이밍을 제어한다. 타이밍 발생기(38)는 호스트 시스템(40) 또는 타이밍 콘트롤러(20)로부터의 터치 인에이블 신호(Ten)에 응답하여 그 터치 인에이블 신호(Ten)에 의해 정의된 TSP 인에이블 기간 동안 Tx 구동회로(32)와 Rx 구동회로(34)를 구동시킬 수 있다. The ROIC 30 includes a Tx driving circuit 32, an Rx driving circuit 34, a timing generator 38, and the like. The Tx driving circuit 32 applies a driving signal to the touch sensors Cm through the Tx lines Tx1 to TxN. The driving signal may be generated in various forms such as a pulse, a triangle wave, and a sine wave. The Rx driving circuit 34 receives the charges of the touch sensors Cts through the Rx lines Rx1 to RxM in synchronization with the driving signal. In addition, the Rx driving circuit 34 accumulates the charge of the touch sensor in an integrator, and changes the touch sensor charge change amount before and after the touch through an analog-to-digital converter (hereinafter referred to as "ADC"). Convert to The timing generator 38 controls the operation timing of the Tx driving circuit 32 and the Rx driving circuit 34. The timing generator 38 responds to the touch enable signal Ten from the host system 40 or the timing controller 20 during the TSP enable period defined by the touch enable signal Ten. 32 and the Rx driving circuit 34 can be driven.

MCU(36)는 공지된 터치 좌표 계산 알고리즘을 이용하여 디지털 데이터로 변환된 터치 원시 데이터(Touch raw data, TDATA)를 미리 설정된 문턱값과 비교하여 터치 입력 위치를 판단하고 그 터치 입력 위치의 좌표를 계산한다. MCU(36)는 터치 좌표 데이터(XY)를 호스트 시스템(40)에 전송한다.The MCU 36 determines the touch input position by comparing the touch raw data (TDATA) converted into digital data with a preset threshold value using a known touch coordinate calculation algorithm, and determines the coordinates of the touch input position. Calculate The MCU 36 transmits the touch coordinate data XY to the host system 40.

방전 제어부(10)는 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM) 간에 연결된 스위치 소자들을 포함한다. 스위치 소자들은 도 1 및 도 2와 같이 방전 제어부(10)에 내장되거나 도 12와 같이 표시패널의 기판 상에 형성될 수 있다. 스위치 소자들은 방전 제어부(10)의 제어 하에 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM) 중 적어도 일부를 단락(short 또는 합선)시킨다. 방전 제어부(10)는 터치 센서들이 구동되지 않는 기간 즉, TSP 디스에이블 기간 동안 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)을 방전시키기 위하여 그 TSP 라인들의 적어도 일부를 단락시킨다. TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)이 단락될 때, TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)의 잔류 전하는 차지 쉐어링(charge sharing)으로 인하여 평균화될 수 있다. 방전 제어부(10)는 TSP 디스에이블 기간 동안, TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)을 그라운드 전압원(GND)에 연결하여 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)의 전위를 방전시킬 수도 있다. The discharge controller 10 includes switch elements connected between the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM. The switch elements may be embedded in the discharge controller 10 as shown in FIGS. 1 and 2 or formed on a substrate of the display panel as shown in FIG. 12. The switch elements short-circuit (short-circuit) at least some of the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM under the control of the discharge controller 10. The discharge control unit 10 shorts at least a portion of the TSP lines to discharge the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM during the period in which the touch sensors are not driven, that is, during the TSP disable period. When the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM are shorted, residual charges of the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM may be averaged due to charge sharing. The discharge controller 10 connects the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM to the ground voltage source GND to discharge the potentials of the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM during the TSP disable period. It may be.

방전 제어부(10)는 픽셀들에 데이터가 기입되는 디스플레이 인에이블 기간 동안, TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)을 단락시키고 그 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)에 공통전압(Vcom)을 공급하여 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)을 공통전극(도 5의 12)로서 구동시킬 수 있다. The discharge control unit 10 shorts the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM during the display enable period in which data is written to the pixels and common voltages to the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM. The VSP may be supplied to drive the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM as the common electrode 12 of FIG. 5.

호스트 시스템(40)은 텔레비젼 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(40)은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 표시패널(100)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템(40)은 디지털 비디오 데이터와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 타이밍 콘트롤러(20)로 전송한다. 또한, 호스트 시스템(40)은 MCU(36)로부터 입력되는 터치 좌표 데이터(XY)와 연계된 응용 프로그램을 실행한다. 호스트 시스템(40) 또는 타이밍 콘트롤러(20)는 터치 센서들의 구동 타이밍을 제어하기 위한 터치 인에이블 신호(Ten)를 발생할 수 있다. The host system 40 may be implemented as any one of a television system, a set top box, a navigation system, a DVD player, a Blu-ray player, a personal computer (PC), a home theater system, and a phone system. The host system 40 includes a system on chip (SoC) having a scaler to convert digital video data RGB of an input image into a format suitable for displaying on the display panel 100. The host system 40 transmits timing signals Vsync, Hsync, DE, and MCLK together with the digital video data to the timing controller 20. In addition, the host system 40 executes an application program associated with the touch coordinate data XY input from the MCU 36. The host system 40 or the timing controller 20 may generate a touch enable signal Ten for controlling the driving timing of the touch sensors.

도 3은 표시패널(100)에 내장된 픽셀 어레이와 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)의 일부(Tx1, Tx2, Rx1, Rx2)를 확대하여 보여 주는 평면도이다. 도 3에서, "D1~D3 ..."는 데이터라인들이고, "G1~G3..."는 게이트라인들을 나타낸다. 도면 부호 '11'은 픽셀들의 화소전극을 나타낸다.FIG. 3 is an enlarged plan view of a pixel array and TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM embedded in the display panel 100 in an enlarged manner. In Fig. 3, "D1 to D3 ..." are data lines, and "G1 to G3 ..." represent gate lines. '11' denotes a pixel electrode of pixels.

도 3을 참조하면, 제1 Tx 라인(Tx1)은 횡 방향(또는 x축 방향)을 따라 배열된 투명 블록 패턴(T11~T13)과, 투명 블록 패턴(T11~T13)을 연결하는 링크 패턴들(L11, L12)을 포함한다. 제2 Tx 라인(Tx2)은 횡 방향(또는 x축 방향)을 따라 배열된 투명 블록 패턴(T21~T23)과, 투명 블록 패턴(T21~T23)을 연결하는 링크 패턴들(L21, L22)을 포함한다. Referring to FIG. 3, the first Tx line Tx1 may include transparent block patterns T11 to T13 arranged along the transverse direction (or x-axis direction) and link patterns connecting the transparent block patterns T11 to T13. (L11, L12). The second Tx line Tx2 connects the transparent block patterns T21 to T23 arranged along the transverse direction (or the x axis direction) and the link patterns L21 and L22 connecting the transparent block patterns T21 to T23. Include.

투명 블록 패턴(T11~T23) 각각의 크기는 픽셀들 각각의 크기 보다 크다. 투명 블록 패턴(T11~T23) 각각은 절연층을 사이에 두고 픽셀들의 화소전극(11)과 중첩되고, ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 도전 물질로 형성될 수 있다. 링크 패턴(L11~L22)은 Rx 라인(Rx1, Rx2)을 가로 질러 횡 방향으로 이웃하는 투명 블록 패턴(T11~T23)을 전기적으로 연결한다. 링크 패턴(L11~L22)은 절연층을 사이에 두고 Rx 라인(Rx1, Rx2)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, ITO와 같은 투명 도전 물질로 패터닝될 수 있다. The size of each of the transparent block patterns T11 to T23 is larger than the size of each pixel. Each of the transparent block patterns T11 to T23 overlaps the pixel electrode 11 of the pixels with an insulating layer therebetween, and may be formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO). The link patterns L11 to L22 electrically connect the adjacent transparent block patterns T11 to T23 in the transverse direction across the Rx lines Rx1 and Rx2. The link patterns L11 to L22 overlap the Rx lines Rx1 and Rx2 with an insulating layer interposed therebetween. The link patterns L11 to L22 are patterned with metals such as metal aluminum (Al), aluminum neodium (AlNd), molybdenum (Mo), chromium (Cr), copper (Cu), and silver (Ag), which have high electrical conductivity. It may be patterned with a transparent conductive material such as ITO.

Rx 라인들(Rx1, Rx2)은 Tx 라인들(Tx1, Tx2)과 직교하도록 종 방향(또는 y축 방향)을 따라 길게 형성된다. 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 Rx1 and Rx2 are formed long along the longitudinal direction (or y-axis direction) so as to be orthogonal to the Tx lines Tx1 and Tx2. 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.

TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)은 디스플레이 인에이블 기간 동안, 공통전압(Vcom)을 입력받는 공통전극으로 이용된다. TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)은 TSP 인에이블 기간 동안 터치 센서들(Cm)에 구동신호를 공급하고 터치 센서들(Cm)의 전하를 수신한다. The TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM are used as common electrodes receiving the common voltage Vcom during the display enable period. The TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM supply a driving signal to the touch sensors Cm and receive charges of the touch sensors Cm during the TSP enable period.

도 4는 표시패널(100)의 픽셀에 연결된 신호배선들과 커플링되지 않은 이상적인 터치 센서(Cm)를 보여 주는 등가 회로도이다. 도 5는 표시패널(100)의 픽셀들과 커플링된 터치 센서(Cm)를 보여 주는 등가 회로도이다. 도 4 및 도 5에 있어서, "Ct"는 Tx 라인(Tx1)에 접속된 기생 용량, "Cr"은 Rx 라인(Rx1)에 접속된 기생 용량, "Rt"는 Tx 라인의 저항, "Rr"은 Rx 라인의 저항, "11"은 화소전극, "12"는 공통전극, "Cst"는 스토리지 커패시터를 각각 의미한다.FIG. 4 is an equivalent circuit diagram illustrating an ideal touch sensor Cm that is not coupled with signal wires connected to pixels of the display panel 100. FIG. 5 is an equivalent circuit diagram illustrating a touch sensor Cm coupled with pixels of the display panel 100. 4 and 5, "Ct" is a parasitic capacitance connected to the Tx line (Tx1), "Cr" is a parasitic capacitance connected to the Rx line (Rx1), "Rt" is the resistance of the Tx line, "Rr" Is a resistance of the Rx line, "11" is a pixel electrode, "12" is a common electrode, and "Cst" is a storage capacitor.

도 4와 같이 터치 센서(Cm)가 픽셀들과 커플링되지 않은 경우에, 터치 센서(Cm)와 TSP 라인들(Tx1, Tx2)의 잔류 전하가 픽셀들에 영향을 주지 않는다. 이에 비하여, 도 5와 같이 픽셀들과 터치 센서가 커플링되면, TSP 라인들(Tx1, Rx1)과 데이터 라인(D1, Dk) 간의 기생 용량, TSP 라인들(Tx1, Rx1)과 게이트라인(G1) 간의 기생 용량, TSP 라인들(Tx1, Rx1)과 화소전극(11) 간의 기생 용량을 통해 TSP 라인들(Tx1, Rx1)의 잔류 전하가 픽셀들의 전압에 영향을 미쳐 줄무늬 노이즈를 보이게 한다. When the touch sensor Cm is not coupled with the pixels as shown in FIG. 4, residual charges of the touch sensor Cm and the TSP lines Tx1 and Tx2 do not affect the pixels. In contrast, when the pixels and the touch sensor are coupled as shown in FIG. 5, the parasitic capacitance between the TSP lines Tx1 and Rx1 and the data lines D1 and Dk, and the TSP lines Tx1 and Rx1 and the gate line G1. The parasitic capacitance between the TSP lines (Tx1, Rx1) and the pixel electrodes 11 and the parasitic capacitance between the TSP lines (Tx1, Rx1) affect the voltages of the pixels to show fringe noise.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 구동 방법을 보여 주는 흐름도이다. 도 7은 터치 인에이블 신호(Te)의 일 예를 보여 주는 파형도이다. 도 8은 터치 인에이블 신호(Te)의 다른 예를 보여 주는 파형도이다. 6 is a flowchart illustrating a method of driving a touch sensing device according to an embodiment of the present invention. 7 is a waveform diagram illustrating an example of a touch enable signal Te. 8 is a waveform diagram illustrating another example of the touch enable signal Te.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 터치 센싱 장치는 터치 인에이블 신호(Ten)에 의해 정의된 TSP 인에이블 기간 동안, Tx 라인들(Tx1~TxN)에 구동신호를 공급하고 Rx 라인들(Rx1~RxM)을 통해 터치 센서들(Cm)의 전하를 수신하여 터치 센서들을 정상적으로 구동한다(S3). 6 to 8, the touch sensing device of the present invention supplies a driving signal to the Tx lines Tx1 to TxN during the TSP enable period defined by the touch enable signal Ten, and the Rx lines. The touch sensors are normally driven by receiving the charges of the touch sensors Cm through Rx1 to RxM (S3).

방전 제어부(10)는 터치 센서들(Cm)이 구동되지 않는 TSP 터치 디스에이블 기간 동안, TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)을 단락시키거나, TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)을 그라운드 전압원(GND)에 연결하여 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)을 방전시켜 그들 간의 전위차를 최소화할 수 있다.(S1 및 S2) TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)은 단락된 상태에서 그라운드 전압원(GND)에 연결될 수도 있다. The discharge control unit 10 shorts the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM or the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to TSP during the TSP touch disable period in which the touch sensors Cm are not driven. The potential difference between them can be minimized by discharging the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM by connecting RxM to the ground voltage source GND (S1 and S2). RxM) may be connected to the ground voltage source GND in a shorted state.

터치 인에이블 신호(Ten)는 도 7과 같이 단일 신호로 발생되거나 도 8과 같이 두 개의 신호(TES, DS)로 발생될 수 있다. 도 7과 같은 터치 인에이블 신호(Ten)는 1 프레임 기간 동안 디스플레이 인에이블 기간(Td)과, TSP 인에이블 기간(Tt)을 정의한다. 터치 인에이블 신호(Ten)의 제1 로직 레벨(logic level)(또는 high)은 디스플레이 인에이블 기간을 정의하고, 터치 인에이블 신호(Ten)의 제2 로직 레벨(또는 low)은 TSP 인에이블 기간을 정의한다. 방전 제어부(10)는 터치 인에이블 신호(Ten)의 제2 로직 레벨에 응답하여 TSP 인에이블 기간(Tt) 동안, 도 9와 같이 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)을 분리한다. TSP 인에이블 기간(Tt) 동안, Tx 라인들(Tx1~TxN)에는 구동신호가 공급되고, Rx 라인들을 통해 터치 센서들(Cm)로부터 전하가 수신된다. 방전 제어부(10)는 터치 인에이블 신호(Ten)의 제1 로직 레벨에 응답하여 디스플레이 인에이블 기간(Td) 동안, 도 10 및 도 11과 같이 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)을 서로 단락시키거나 그라운드 전압(GND)을 공급하여 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)을 방전시킨다. TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)이 서로 단락된 상태에서 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)이 그라운드 전압원(GND)에 연결될 수도 있다. The touch enable signal Ten may be generated as a single signal as shown in FIG. 7 or as two signals TES and DS as shown in FIG. 8. The touch enable signal Ten as shown in FIG. 7 defines the display enable period Td and the TSP enable period Tt for one frame period. The first logic level (or high) of the touch enable signal Ten defines the display enable period, and the second logic level (or low) of the touch enable signal Ten defines the TSP enable period. Define. The discharge control unit 10 separates the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM as shown in FIG. 9 during the TSP enable period Tt in response to the second logic level of the touch enable signal Ten. During the TSP enable period Tt, a driving signal is supplied to the Tx lines Tx1 to TxN, and charges are received from the touch sensors Cm through the Rx lines. The discharge controller 10 controls the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM as shown in FIGS. 10 and 11 during the display enable period Td in response to the first logic level of the touch enable signal Ten. The TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM are discharged by shorting each other or by supplying a ground voltage GND. The TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM may be connected to the ground voltage source GND while the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM are shorted to each other.

TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)을 방전시켜 그들 간의 전위차를 최소화할 수 있다.(S1 및 S2) TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)은 단락된 상태에서 그라운드 전압원(GND)에 연결될 수도 있다. TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM can be discharged to minimize the potential difference therebetween (S1 and S2). ) May be connected.

터치 인에이블 신호(Ten)는 도 8과 같이, TSP 타이밍 신호(TES)와, 디스플레이 타이밍 신호(DS)를 포함할 수 있다. TSP 타이밍 신호(TES)의 제1 로직 레벨(또는 high)은 TSP 인에이블 기간을 정의하고, TSP 타이밍 신호(TES)의 제2 로직 레벨(또는 low)은 TSP 디스에이블 기간을 정의한다. 터치 센서들(Cm)은 TSP 인에이블 기간 동안 구동되어 터치 입력을 센싱하고, TSP 디스에이블 기간 동안 방전 제어부(10)에 의해 방전된다. 디스플레이 타이밍 신호(DS)의 제1 로직 레벨(또는 high)은 픽셀들에 데이터를 기입하기 위한 디스플레이 인에이블 기간을 정의하고, 디스플레이 타이밍 신호(DS)의 제2 로직 레벨(또는 low)은 픽셀들의 데이터가 유지되는 디스플레이 디스에이블 기간을 정의한다. As illustrated in FIG. 8, the touch enable signal Ten may include a TSP timing signal TES and a display timing signal DS. The first logic level (or high) of the TSP timing signal TES defines the TSP enable period, and the second logic level (or low) of the TSP timing signal TES defines the TSP disable period. The touch sensors Cm are driven during the TSP enable period to sense a touch input, and are discharged by the discharge controller 10 during the TSP disable period. The first logic level (or high) of the display timing signal DS defines the display enable period for writing data to the pixels, and the second logic level (or low) of the display timing signal DS is the Defines the display disable period for which data is maintained.

방전 제어부(10)는 TSP 타이밍 신호(TES)와 디스플레이 타이밍 신호(DS) 모두가 제1 로직 레벨(high)일 때 도 9와 같이 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)을 분리한다. 이렇게 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)이 서로 분리된 상태에서, Tx 라인들(Tx1~TxN)에는 구동신호가 공급되고, Rx 라인들을 통해 터치 센서들(Cm)로부터 전하가 수신된다.The discharge controller 10 separates the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM as shown in FIG. 9 when both the TSP timing signal TES and the display timing signal DS are at the first logic level high. In this state in which the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM are separated from each other, a driving signal is supplied to the Tx lines Tx1 to TxN and charges are received from the touch sensors Cm through the Rx lines. .

방전 제어부(10)는 TSP 타이밍 신호(TES)가 제2 로직 레벨(low)이고 디스플레이 타이밍 신호(DS)가 제1 로직 레벨(high)일 때 도 10과 같이 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)을 서로 단락시키고 그 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)에 공통전압(Vcom)을 공급한다. When the TSP timing signal TES is the second logic level low and the display timing signal DS is the first logic level high, the discharge control unit 10 shows the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 as shown in FIG. 10. The RxM is shorted to each other and the common voltage Vcom is supplied to the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM.

방전 제어부(10)는 TSP 타이밍 신호(TES)와 디스플레이 타이밍 신호(DS) 모두가 제2 로직 레벨(low)일 때 도 11과 같이 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)을 서로 단락시키거나 그라운드 전압(GND)을 공급하여 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)을 방전시킨다. TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)이 서로 단락된 상태에서 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)이 그라운드 전압원(GND)에 연결될 수도 있다. The discharge control unit 10 shorts the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM as shown in FIG. 11 when both the TSP timing signal TES and the display timing signal DS are at the second logic level low. Alternatively, the ground voltage GND is supplied to discharge the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM. The TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM may be connected to the ground voltage source GND while the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM are shorted to each other.

방전 제어부(10)의 스위치 소자들(S1)은 도 12와 같이 표시패널(100)의 기판 상에 형성될 수 있다. 스위치 소자들(S1)은 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM) 사이마다 형성될 수 있다. 스위치 소자들(S1)은 방전 제어부(10)로부터 입력되는 선택신호(SEL)에 응답하여 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)을 서로 단락시킨다. The switch elements S1 of the discharge controller 10 may be formed on the substrate of the display panel 100 as shown in FIG. 12. The switch elements S1 may be formed between the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM. The switch elements S1 short-circuit the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM in response to the selection signal SEL input from the discharge controller 10.

Tx 라인들(Tx1~TxN)과 Rx 라인들(Rx1~RxM)은 도 3과 같이 그 폭이 다르기 때문에 저항값이 다르다. 이로 인하여, 표시패널(100)에 표시된 화상에서 수직 줄무늬(Vertical stripe) 형태의 노이즈가 보일 수 있다. 본 발명은 도 13과 같은 가변 저항들(VR1, VR2)을 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)에 연결하고 그 가변 저항들(VR1, VR2)의 저항값을 조절하는 방법으로 수직 줄무늬를 방지할 수 있다. 가변저항은 수동으로 저항값이 조절되는 수동 가변 저항이나, 레지스터 설정(register)에 따라 자동으로 조정되는 가변 저항 회로(62)로 구현될 수 있다. 가변 저항 회로(62)의 제어 단자들은 가변 저항 제어부(60)에 연결된다. 가변 저항 제어부(60)는 레지스터에 저장된 데이터에 따라 가변 저항의 저항값을 조정할 수 있다. Since the widths of the Tx lines Tx1 to TxN and the Rx lines Rx1 to RxM are different as shown in FIG. 3, resistance values are different. As a result, vertical stripe-shaped noise may be seen in the image displayed on the display panel 100. The present invention connects the variable resistors VR1 and VR2 as shown in FIG. 13 to the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM and adjusts the resistance values of the variable resistors VR1 and VR2. Can be prevented. The variable resistor may be implemented as a passive variable resistor in which a resistance value is manually adjusted, or a variable resistor circuit 62 that is automatically adjusted according to a register setting. The control terminals of the variable resistor circuit 62 are connected to the variable resistor controller 60. The variable resistance controller 60 may adjust the resistance value of the variable resistor according to the data stored in the register.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 TSP 라인 조정 방법을 보여 주는 흐름도이다. 14 is a flowchart illustrating a TSP line adjusting method according to an embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, TSP 라인 조정 방법은 표시패널(100)의 픽셀 어레이에 테스트 영상을 표시하고, 그 테스트 영상의 휘도를 측정하는 휘도 측정계를 표시패널(100) 위에 배치한다. 휘도 측정계는 컴퓨터에 연결된다. 컴퓨터는 휘도 측정계로부터 입력된 휘도 측정 결과를 수신하여 테스트 영상의 휘도 차를 분석한다.(S21 및 S22) 그리고 컴퓨터는 미리 설정된 프로그램에 따라 휘도 차를 줄이기 위한 레지스터 설정 데이터(COM)를 발생한다. 레지스터 설정 데이터(COM)는 가변 저항 제어부(60)로 전송된다. 가변 저항 제어부(60)는 레지스터 설정 데이터(COM)를 레지스터의 특정 번지에 기입하고 그 데이터에 따라 주변 휘도에 비하여 낮거나 높은 휘도로 보이는 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)의 저항을 조절한다. 레지스터 설정 데이터(COM)는 도 17 및 도 18과 같이 레지스터의 B4h(hex) 번지에 저장될 수 있다. 이러한 휘도 조정은 미리 설정된 프로그램에 따라 테스트 영상에서 휘도차가 보이지 않을 때까지 반복된다.(S23) Referring to FIG. 14, in the TSP line adjusting method, a test image is displayed on a pixel array of the display panel 100, and a luminance measuring system for measuring the luminance of the test image is disposed on the display panel 100. The luminance meter is connected to the computer. The computer receives the luminance measurement result input from the luminance meter and analyzes the luminance difference of the test image (S21 and S22). The computer generates register setting data COM for reducing the luminance difference according to a preset program. The register setting data COM is transmitted to the variable resistance controller 60. The variable resistance controller 60 writes the register setting data COM to a specific address of the register and applies the resistances of the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM that are displayed at lower or higher luminance than the surrounding luminance according to the data. Adjust The register setting data COM may be stored at the address B4h (hex) of the register as shown in FIGS. 17 and 18. This luminance adjustment is repeated until no luminance difference is seen in the test image according to a preset program (S23).

도 15는 가변 저항(VR1, VR2)의 일 예를 보여 주는 도면이다. 도 16 내지 도 18은 도 15와 같은 가변 저항(VR1, VR2)의 저항값을 변경하는 예를 보여 주는 도면들이다.15 is a diagram illustrating an example of the variable resistors VR1 and VR2. 16 to 18 illustrate examples of changing resistance values of the variable resistors VR1 and VR2 as shown in FIG. 15.

도 15 내지 도 18을 참조하면, 가변 저항(VR1, VR2)은 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM) 중 어느 하나와 그라운드 전압원(GND) 사이에 직렬로 연결된 저항열(R1~R8)과, 그 저항들에 연결된 스위치 어레이(62)를 포함한다.15 to 18, the variable resistors VR1 and VR2 may include a resistor string R1 to R8 connected in series between any one of the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM and the ground voltage source GND. And a switch array 62 connected to the resistors.

스위치 어레이는 레지스터 설정 데이터(COM)의 LSB( Least Significant Bit) 3bit 데이터에 따라 저항들(R1~R8)의 연결 형태를 변경하여 저항값을 조절한다. 스위치 어레이는 저항들에 연결된 다수의 스위치소자들(S01~S28)을 포함한다. 도 15 및 도 16에서, b2 b1 b0는 LSB 3 bit이고 /b2 /b1 /b0는 LSB 3 bit의 반전 데이터이다. The switch array adjusts the resistance value by changing the connection type of the resistors R1 to R8 according to LSB (Last Significant Bit) 3-bit data of the register setting data COM. The switch array includes a plurality of switch elements S01 to S28 connected to the resistors. 15 and 16, b 2 b 1 b 0 is LSB 3 bit and / b 2 / b 1 / b 0 is inversion data of LSB 3 bit.

레지스터 설정 데이터(COM)가 00h이면, b2 b1 b0은 0 0 0 으로 발생된다. 이 경우에, 가변 저항(VR1, VR2)은 R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7+R8이다. 이에 비하여, 레지스터 설정 데이터(COM)가 06h로 변하면, b2 b1 b0은 1 1 0 으로 발생된다. 이 경우에, 스위치소자들(S01~S28) 중에서 S21~S24, S11~S12, 및 S02가 턴-온(turn-on)되고 나머지 스위치들은 오프 상태를 유지하므로 가변 저항(VR1, VR2)은 R7+R8로 낮아진다. If the register setting data COM is 00h, b 2 b 1 b 0 is generated as 0 0 0. In this case, the variable resistors VR1 and VR2 are R1 + R2 + R3 + R4 + R5 + R6 + R7 + R8. In contrast, when the register setting data COM is changed to 06h, b 2 b 1 b 0 is generated as 1 1 0. In this case, among the switch elements S01 to S28, S21 to S24, S11 to S12, and S02 are turned on and the remaining switches remain off, so that the variable resistors VR1 and VR2 are R7. Lowered to + R8.

방전 제어부(10)의 스위치 소자들(S1)과 가변 저항 제어부(60)의 가변 저항들(VR1, VR2)은 도 19와 같이 TSP 라인들(Tx1~TxN, Rx1~RxM)에 함께 연결될 수 있다.The switch elements S1 of the discharge controller 10 and the variable resistors VR1 and VR2 of the variable resistance controller 60 may be connected to the TSP lines Tx1 to TxN and Rx1 to RxM as shown in FIG. 19. .

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.
Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present 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.

DIS : 표시패널 TSP : 터치 스크린
12 : 데이터 구동회로 14 : 스캔 구동회로
10 : 방전 제어부 20 : 타이밍 콘트롤러
30 : TSP 구동회로 32 : Tx 구동회로
34 : Rx 구동회로 36 : 좌표 계산부
60 : 가변 저항 제어부DIS: Display panel TSP: Touch screen
12: data driving circuit 14: scan driving circuit
10: discharge controller 20: timing controller
30: TSP driving circuit 32: Tx driving circuit
34: Rx drive circuit 36: coordinate calculation unit
60: variable resistance control unit

Claims (10)

터치 센서들과, 상기 터치 센서들에 연결된 TSP 라인들을 포함한 픽셀 어레이; 및
TSP 인에이블 기간 동안 상기 TSP 라인들을 분리한 상태에서 상기 TSP 라인들을 통해 구동 신호를 상기 터치 센서들에 인가하는 반면, TSP 디스에이블 기간 동안 상기 TSP 라인들을 단락시키는 TSP 구동회로; 및
상기 TSP 라인들의 저항 차이를 보상하기 위해 상기 TSP 라인들에 연결된 가변 저항;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치. A pixel array comprising touch sensors and TSP lines coupled to the touch sensors; And
A TSP driving circuit for applying a driving signal to the touch sensors through the TSP lines while separating the TSP lines during a TSP enable period, while shorting the TSP lines during a TSP disable period; And
A variable resistor connected to the TSP lines to compensate for the difference in resistance of the TSP lines;
Touch sensing device comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 TSP 라인들은 구동 신호가 공급되는 Tx 라인들, 상기 터치 센서들의 전하가 수신되는 Rx 라인들을 포함하고,
상기 TSP 구동회로는,
상기 TSP 라인들 중에서 Tx 라인들에 구동신호를 공급하기 위한 Tx 구동회로;
상기 Rx 라인들을 통해 상기 터치 센서들의 전하를 수신하는 Rx 구동회로;
상기 TSP 라인들 사이에 형성되는 스위치소자들; 및
터치 인에이블 신호에 응답하여 상기 스위치 소자들을 제어하는 방전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치. The method of claim 1,
The TSP lines include Tx lines to which a driving signal is supplied, Rx lines to which charges of the touch sensors are received,
The TSP driving circuit,
A Tx driving circuit for supplying a driving signal to Tx lines among the TSP lines;
An Rx driving circuit configured to receive charges of the touch sensors through the Rx lines;
Switch elements formed between the TSP lines; And
And a discharge controller for controlling the switch elements in response to a touch enable signal. 제 2 항에 있어서,
상기 터치 인에이블 신호는 상기 픽셀 어레이에 비디오 데이터가 기입되는 디스플레이 인에이블 기간 동안 제1 로직 레벨로 발생되고, 상기 TSP 인에이블 기간 동안 제2 로직 레벨로 발생되며,
상기 방전 제어부는 상기 터치 인에이블 신호의 제2 로직 레벨에 응답하여 상기 TSP 인에이블 기간 동안 상기 TSP 라인들을 분리하고, 상기 터치 인에이블 신호의 제1 로직 레벨에 응답하여 상기 TSP 라인들을 서로 단락시키는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치. The method of claim 2,
The touch enable signal is generated at a first logic level during a display enable period in which video data is written to the pixel array, and at a second logic level during the TSP enable period,
The discharge controller disconnects the TSP lines during the TSP enable period in response to the second logic level of the touch enable signal, and shorts the TSP lines from each other in response to the first logic level of the touch enable signal. Touch sensing device, characterized in that. 제 2 항에 있어서,
상기 터치 인에이블 신호는 상기 픽셀 어레이에 비디오 데이터가 기입되는 디스플레이 인에이블 기간 동안 제1 로직 레벨로 발생되고, 상기 TSP 인에이블 기간 동안 제2 로직 레벨로 발생되며,
상기 방전 제어부는 상기 터치 인에이블 신호의 제2 로직 레벨에 응답하여 상기 TSP 인에이블 기간 동안 상기 TSP 라인들을 분리하고, 상기 터치 인에이블 신호의 제1 로직 레벨에 응답하여 상기 TSP 라인들에 그라운드 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치. The method of claim 2,
The touch enable signal is generated at a first logic level during a display enable period in which video data is written to the pixel array, and at a second logic level during the TSP enable period,
The discharge controller disconnects the TSP lines during the TSP enable period in response to the second logic level of the touch enable signal, and ground voltages to the TSP lines in response to the first logic level of the touch enable signal. Touch sensing device, characterized in that for supplying. 제 2 항에 있어서,
상기 터치 인에이블 신호는,
상기 TSP 인에이블 기간 동안 제1 로직 레벨로 발생되고 상기 터치 센서들이 구동되지 않는 TSP 디스에이블 기간 동안 제2 로직 레벨로 발생되는 TSP 타이밍 신호와,
상기 픽셀 어레이에 비디오 데이터가 기입되는 디스플레이 인에이블 기간 동안 상기 제1 로직 레벨로 발생되고, 상기 픽셀 어레이의 데이터가 유지되는 디스플레이 디스에이블 기간 동안 상기 제2 로직 레벨로 발생되는 디스플레이 타이밍 신호를 포함하고,
상기 방전 제어부는,
상기 TSP 타이밍 신호와 상기 디스플레이 타이밍 신호 모두가 상기 제1 로직 레벨일 때 상기 TSP 라인들을 분리하고,
상기 TSP 타이밍 신호가 상기 제2 로직 레벨이고 상기 디스플레이 타이밍 신호가 상기 제1 로직 레벨일 때 상기 TSP 라인들을 서로 단락시키고 상기 TSP 라인들에 공통전압을 공급하고,
상기 TSP 타이밍 신호와 상기 디스플레이 타이밍 신호 모두가 제2 로직 레벨일 때 상기 TSP 라인들을 서로 단락시키거나 상기 TSP 라인들을 그라운드 전압원에 연결하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치. The method of claim 2,
The touch enable signal,
A TSP timing signal generated at a first logic level during the TSP enable period and generated at a second logic level during a TSP disable period during which the touch sensors are not driven;
And a display timing signal generated at the first logic level during a display enable period in which video data is written to the pixel array, and at the second logic level during a display disable period in which data of the pixel array is maintained. ,
The discharge control unit,
Separate the TSP lines when both the TSP timing signal and the display timing signal are at the first logic level,
Shorting the TSP lines from each other and supplying a common voltage to the TSP lines when the TSP timing signal is the second logic level and the display timing signal is the first logic level,
And shorting the TSP lines from each other or connecting the TSP lines to a ground voltage source when both the TSP timing signal and the display timing signal are at a second logic level. 삭제delete 터치 센서들과, 상기 터치 센서들에 연결된 TSP 라인들을 포함한 픽셀 어레이를 구동하는 터치 센싱 장치의 구동 방법에 있어서,
TSP 인에이블 기간 동안 상기 TSP 라인들을 분리하는 단계;
상기 TSP 라인들을 통해 구동 신호를 상기 터치 센서들에 인가하는 반면, TSP 디스에이블 기간 동안 상기 TSP 라인들을 단락시키는 단계;
상기 TSP 라인들에 연결된 가변 저항을 이용하여 상기 TSP 라인들의 저항 차이를 보상하기 위해 상기 TSP 라인들의 저항을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치의 구동 방법.
A method of driving a touch sensing device for driving a pixel array including touch sensors and TSP lines connected to the touch sensors,
Separating the TSP lines during a TSP enable period;
Applying a drive signal to the touch sensors via the TSP lines, while shorting the TSP lines during a TSP disable period;
And adjusting the resistance of the TSP lines to compensate for the difference in resistance of the TSP lines using a variable resistor connected to the TSP lines.
삭제delete 터치 센서들과, 상기 터치 센서들에 연결되며 구동 신호가 공급되는 Tx 라인들, 상기 터치 센서들의 전하가 수신되는 Rx 라인들을 포함하는 TSP 라인들을 포함한 픽셀 어레이; 및
상기 TSP 라인들 중에서 Tx 라인들에 구동신호를 공급하기 위한 Tx 구동회로, 상기 Rx 라인들을 통해 상기 터치 센서들의 전하를 수신하는 Rx 구동회로, 상기 TSP 라인들 사이에 형성되는 스위치소자들; 및 터치 인에이블 신호에 응답하여 상기 스위치 소자들을 제어하는 방전 제어부를 포함하여 TSP 인에이블 기간 동안 상기 TSP 라인들을 분리한 상태에서 상기 TSP 라인들을 통해 구동 신호를 상기 터치 센서들에 인가하는 반면, TSP 디스에이블 기간 동안 상기 TSP 라인들을 단락시키는 TSP 구동회로를 포함하고;
상기 터치 인에이블 신호는,
상기 TSP 인에이블 기간 동안 제1 로직 레벨로 발생되고 상기 터치 센서들이 구동되지 않는 TSP 디스에이블 기간 동안 제2 로직 레벨로 발생되는 TSP 타이밍 신호와,
상기 픽셀 어레이에 비디오 데이터가 기입되는 디스플레이 인에이블 기간 동안 상기 제1 로직 레벨로 발생되고, 상기 픽셀 어레이의 데이터가 유지되는 디스플레이 디스에이블 기간 동안 상기 제2 로직 레벨로 발생되는 디스플레이 타이밍 신호를 포함하고,
상기 방전 제어부는,
상기 TSP 타이밍 신호와 상기 디스플레이 타이밍 신호 모두가 상기 제1 로직 레벨일 때 상기 TSP 라인들을 분리하고,
상기 TSP 타이밍 신호가 상기 제2 로직 레벨이고 상기 디스플레이 타이밍 신호가 상기 제1 로직 레벨일 때 상기 TSP 라인들을 서로 단락시키고 상기 TSP 라인들에 공통전압을 공급하고,
상기 TSP 타이밍 신호와 상기 디스플레이 타이밍 신호 모두가 제2 로직 레벨일 때 상기 TSP 라인들을 서로 단락시키거나 상기 TSP 라인들을 그라운드 전압원에 연결하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치. A pixel array including TSP lines including touch sensors, Tx lines connected to the touch sensors and supplied with driving signals, and Rx lines through which charges of the touch sensors are received; And
A Tx driving circuit for supplying a driving signal to the Tx lines among the TSP lines, an Rx driving circuit for receiving charges of the touch sensors through the Rx lines, and switch elements formed between the TSP lines; And a discharge controller for controlling the switch elements in response to a touch enable signal to apply a driving signal to the touch sensors through the TSP lines while separating the TSP lines during a TSP enable period, A TSP driver circuit shorting the TSP lines during a disable period;
The touch enable signal,
A TSP timing signal generated at a first logic level during the TSP enable period and generated at a second logic level during a TSP disable period during which the touch sensors are not driven;
And a display timing signal generated at the first logic level during a display enable period in which video data is written to the pixel array, and at the second logic level during a display disable period in which data of the pixel array is maintained. ,
The discharge control unit,
Separate the TSP lines when both the TSP timing signal and the display timing signal are at the first logic level,
Shorting the TSP lines from each other and supplying a common voltage to the TSP lines when the TSP timing signal is the second logic level and the display timing signal is the first logic level,
And shorting the TSP lines from each other or connecting the TSP lines to a ground voltage source when both the TSP timing signal and the display timing signal are at a second logic level. 제1항에 있어서,
상기 가변 저항은,
상기 TSP 라인들 중 어느 하나와 그라운드 전압원(GND) 사이에 직렬로 연결된 저항열; 및
상기 저항열의 저항들에 연결되어 상기 저항들의 연결형태를 변경하는 스위치 어레이;
를 포함하는 터치 센싱 장치.The method of claim 1,
The variable resistor is,
A resistor string connected in series between any one of the TSP lines and a ground voltage source (GND); And
A switch array connected to the resistors in the resistor row to change a connection form of the resistors;
Touch sensing device comprising a.
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