KR102153091B1

KR102153091B1 - Display device with integrated touch screen

Info

Publication number: KR102153091B1
Application number: KR1020130155742A
Authority: KR
Inventors: 이정한; 오준석
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2020-09-07
Also published as: KR20150069396A

Abstract

본 발명은 제1전극들 및 디스플레이 구간에서 공통전극으로 기능하고 터치센싱 구간에서 터치전극으로 기능하는 제2전극들을 포함하는 터치스크린, 제1전극들로 데이터 전압을 인가하는 드라이버IC 및 터치센싱 구간의 제1구간에서 데이터 전압에 대응되는 데이터 신호를 드라이버IC로부터 수신하고 제1구간과 중복되지 않는 제2구간에서 제2전극들을 센싱하며 데이터 신호를 이용하여 센싱 값을 보상하는 터치IC를 포함하는 표시장치를 제공한다.The present invention relates to a touch screen including first electrodes and second electrodes that function as common electrodes in a display section and as touch electrodes in a touch sensing section, a driver IC for applying a data voltage to the first electrodes, and a touch sensing section Including a touch IC that receives a data signal corresponding to the data voltage in the first section of the driver IC, senses the second electrodes in a second section that does not overlap with the first section, and compensates the sensing value using the data signal. Provide a display device.

Description

Display device with integrated touch screen {DISPLAY DEVICE WITH INTEGRATED TOUCH SCREEN}

본 발명은 터치스크린에 관한 기술이다. The present invention relates to a touch screen technology.

표시장치의 경량화, 슬림화에 따라 부가적인 무게와 공간을 차지하는 키보드 및 마우스를 대체하는 터치스크린 기술이 점차 도입되고 있다. 이러한 터치스크린 기술은 화면에 표시되는 이미지와 같은 위치에서 사용자 조작을 인식할 수 있다는 측면에서 직관성이 높은 사용자 인터페이스를 제공하게 된다.As display devices become lighter and slimmer, touch screen technologies that replace keyboards and mice that take up additional weight and space are gradually being introduced. This touch screen technology provides a highly intuitive user interface in that user manipulation can be recognized at the same position as an image displayed on the screen.

터치스크린 기술을 적용한 표시장치는 화면을 디스플레이하는 표시패널과 터치를 인식하는 터치스크린을 별도로 구비할 수 있다. 그러나, 최근에는 터치 센서가 패널 내에 인셀 타입(In-cell type)으로 내장되거나 표시패널에 결합하는 터치스크린 일체형 표시장치들이 개발되고 있다.A display device to which the touch screen technology is applied may separately include a display panel for displaying a screen and a touch screen for recognizing a touch. However, recently, touch screen integrated display devices in which a touch sensor is embedded in a panel in an in-cell type or coupled to a display panel have been developed.

그런데 이러한 터치스크린 일체형 표시장치들은 표시를 위한 표시전극들(예를 들어, 화소전극 및 공통전극)과 터치를 위한 터치전극들(예를 들어, Tx전극 및 Rx전극)이 하나의 패널 내에 위치하면서 디스플레이를 위한 구동신호들이 터치센싱에 간섭으로 작용하는 문제를 가지고 있다.However, in such a touch screen integrated display device, while display electrodes for display (eg, pixel electrode and common electrode) and touch electrodes for touch (eg, Tx electrode and Rx electrode) are located in one panel, There is a problem in that the driving signals for the display act as interference to touch sensing.

일 예로서 정전용량 방식으로 터치를 인식하는 터치스크린 일체형 표시장치를 예로 들면, 표시를 위한 구동신호에 의해 형성된 표시전극들의 정전용량 변화가 터치전극들의 센싱전압을 변동시키고 이러한 센싱전압의 변동이 터치센싱의 오동작을 유발시키고 있다.As an example, for example, a touch screen integrated display device that recognizes a touch in a capacitive manner, for example, a change in capacitance of the display electrodes formed by a driving signal for display changes the sensing voltage of the touch electrodes, and the fluctuation of the sensing voltage changes the touch. It causes a malfunction of sensing.

인셀 타입으로 터치 센서를 내장하게 되면 표시패널과 터치스크린이 분리된 표시장치에 비해 전체 두께를 줄일 수 있는 장점이 있는데, 이러한 장점을 가진 터치스크린 일체형 표시장치를 대중화시키기 위해서는 전술한 바와 같이 디스플레이를 위한 구동신호들이 터치센싱에 간섭을 일으키는 문제를 개선할 필요가 있다.If the touch sensor is embedded in an in-cell type, the overall thickness can be reduced compared to a display device in which the display panel and the touch screen are separated. In order to popularize the integrated touch screen display device having such an advantage, the display is used as described above. There is a need to improve the problem that the driving signals for this cause interference to touch sensing.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 일 측면에서, 터치스크린 일체형 표시장치에서 터치센싱에 대한 디스플레이 구동신호들의 영향을 보상처리하는 기술을 제공하는 것이다.Against this background, an object of the present invention is to provide, in one aspect, a technique for compensating for the influence of display driving signals on touch sensing in a touch screen integrated display device.

전술한 보상처리를 위해 보상신호를 사용할 수 있는데, 다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 이러한 보상신호가 다시 터치센싱에 영향을 미치는 것을 방지하는 기술을 제공하는 것이다.A compensation signal may be used for the above compensation processing. In another aspect, an object of the present invention is to provide a technique for preventing the compensation signal from affecting touch sensing again.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 제1전극들 및 디스플레이 구간에서 공통전극으로 기능하고 터치센싱 구간에서 터치전극으로 기능하는 제2전극들을 포함하는 터치스크린; 상기 제1전극들로 데이터 전압을 인가하는 드라이버IC; 및 터치센싱 구간의 제1구간에서 상기 데이터 전압에 대응되는 데이터 신호를 상기 드라이버IC로부터 수신하고 상기 제1구간과 중복되지 않는 제2구간에서 상기 제2전극들을 센싱하며 상기 데이터 신호를 이용하여 센싱 값을 보상하는 터치IC를 포함하는 표시장치를 제공한다. 여기에서 제1전극들은 화소전극들일 수 있으며, 제2전극들은 공통전극들일 수 있다.In order to achieve the above object, in one aspect, the present invention includes: a touch screen including first electrodes and second electrodes that function as common electrodes in a display section and as touch electrodes in a touch sensing section; A driver IC for applying a data voltage to the first electrodes; And receiving a data signal corresponding to the data voltage from the driver IC in a first section of a touch sensing section, sensing the second electrodes in a second section not overlapping with the first section, and sensing using the data signal. A display device including a touch IC compensating for a value is provided. Here, the first electrodes may be pixel electrodes, and the second electrodes may be common electrodes.

다른 측면에서, 본 발명은, 화소전극들, Tx전극들 및 상기 Tx전극들과 교차하고 디스플레이 구간에서 공통전극으로 기능하는 Rx전극들을 포함하는 터치스크린; 상기 화소전극들로 데이터 전압을 인가하는 드라이버IC 및 터치센싱 구간의 제1구간에서 상기 데이터 전압에 대응되는 데이터 신호를 상기 드라이버IC로부터 수신하고 상기 제1구간과 중복되지 않는 제2구간에서 상기 Rx전극들을 센싱하며 상기 데이터 신호를 이용하여 센싱 값을 보상하는 터치IC를 포함하는 표시장치를 제공한다. In another aspect, the present invention provides a touch screen including pixel electrodes, Tx electrodes, and Rx electrodes that cross the Tx electrodes and function as common electrodes in a display section; A driver IC for applying a data voltage to the pixel electrodes and a data signal corresponding to the data voltage in a first section of the touch sensing section are received from the driver IC, and the Rx in a second section not overlapping with the first section. A display device including a touch IC for sensing electrodes and compensating for a sensing value using the data signal is provided.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 터치스크린 일체형 표시장치에서 디스플레이를 위한 구동신호들이 터치센싱에 간섭을 일으키는 문제를 개선하는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 터치스크린 일체형 표시장치에서 보상신호가 다시 터치센싱에 영향을 미치는 것을 방지하여 안정적으로 터치를 인식하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, there is an effect of improving a problem in which driving signals for a display interfere with touch sensing in a touch screen integrated display device. In addition, according to the present invention, there is an effect of stably recognizing a touch by preventing a compensation signal from affecting touch sensing again in a touch screen integrated display device.

도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 터치스크린, 드라이버IC 및 터치IC의 개략적인 연결 관계를 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 터치스크린의 한 픽셀(P) 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 I-I'를 절단한 단면도이다.
도 5는 도 3의 등가회로도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시장치에서의 제어 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 터치IC로 입력되는 신호들의 제1 파형도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 터치IC가 위치하는 제2기판의 패턴도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 터치IC로 입력되는 신호들의 제2 파형도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 표시장치에 멀티플렉서(Multiplexer)가 더 포함되는 예시를 나타내는 도면이다.
도 11은 표시장치가 셀프캡 방식으로 구동되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 셀프캡 방식에서의 한 픽셀(P) 구조를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12의 II-II'를 절단한 도면이다.1 is a block diagram of a display device according to an exemplary embodiment.
2 is a diagram illustrating a schematic connection relationship between a touch screen, a driver IC, and a touch IC according to an embodiment.
3 is a diagram illustrating a structure of one pixel P of a touch screen according to an exemplary embodiment.
4 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 3.
5 is an equivalent circuit diagram of FIG. 3.
6 is a flowchart illustrating a control in a display device according to an exemplary embodiment.
7 is a first waveform diagram of signals input to a touch IC according to an exemplary embodiment.
8 is a pattern diagram of a second substrate on which a touch IC is located according to an exemplary embodiment.
9 is a second waveform diagram of signals input to a touch IC according to an exemplary embodiment.
10 is a diagram illustrating an example in which a multiplexer is further included in a display device according to an exemplary embodiment.
11 is a diagram for describing an embodiment in which a display device is driven in a self-cap method.
12 is a diagram illustrating a structure of one pixel P in the self-cap method.
13 is a view taken along II-II' of FIG. 12.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 같은 맥락에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "상"에 또는 "아래"에 형성된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접 또는 또 다른 구성 요소를 개재하여 간접적으로 형성되는 것을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the constituent elements of the invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to that other component, but another component between each component It should be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”. In the same context, if a component is described as being formed "above" or "below" another component, the component is all formed directly on the other component or indirectly through another component. It should be understood as including.

도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a display device according to an exemplary embodiment.

도 1을 참조하면, 표시장치(100)는 터치스크린(120), 드라이버IC(130, 드라이버 Intergrated Circuit) 및 타이밍콘트롤러(140, T-con)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the display device 100 may include a touch screen 120, a driver IC 130, a driver integrated circuit, and a timing controller 140 (T-con).

표시장치(100)는 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자 기반으로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 평판 표시소자의 일 예로서 표시장치를 액정표시소자 중심으로 설명하지만, 본 발명의 표시장치(100)는 액정표시소자에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다.The display device 100 includes a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), and an organic light emitting display. OLED), electrophoresis (EPD), and other flat panel display devices. In the following embodiments, a display device is described as a liquid crystal display device as an example of a flat panel display device, but it should be noted that the display device 100 of the present invention is not limited to a liquid crystal display device.

터치스크린(120)은 디스플레이를 위한 표시패널과 터치를 위한 터치패널이 결합된 것으로 표시패널 내에 터치센서가 내장되어 있는 타입이다. 먼저, 터치스크린(120)이 표시패널로 기능하기 위한 구성의 실시예를 설명한다.The touch screen 120 is a type in which a display panel for a display and a touch panel for touch are combined and a touch sensor is embedded in the display panel. First, an embodiment of a configuration in which the touch screen 120 functions as a display panel will be described.

터치스크린(120)은 두 장의 기판들 사이에 액정층이 형성될 수 있다. 터치스크린(120)의 하부 기판에는 다수의 데이터라인들, 데이터라인들과 교차되는 다수의 게이트라인들, 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부들에 형성되는 다수의 TFT들(Thin Film Transistor), 액정셀들에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 화소전극, 화소전극에 접속되어 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor) 등을 포함할 수 있다.In the touch screen 120, a liquid crystal layer may be formed between two substrates. The lower substrate of the touch screen 120 includes a plurality of data lines, a plurality of gate lines crossing the data lines, a plurality of TFTs (Thin Film Transistor) formed at the intersections of the data lines and the gate lines, and a liquid crystal. A plurality of pixel electrodes for charging the data voltage to the cells, and a storage capacitor connected to the pixel electrodes to maintain the voltage of the liquid crystal cell may be included.

터치스크린(120)의 픽셀들은 데이터라인들과 게이트라인들에 의해 정의된 픽셀 영역에 형성되어 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 픽셀들 각각의 액정셀은 화소전극에 인가되는 데이터전압과 공통전극에 인가되는 공통전압의 전압차에 따라 인가되는 전계에 의해 구동되어 입사광의 투과양을 조절할 수 있다. TFT들은 게이트라인으로부터의 게이트펄스에 응답하여 턴-온되어 데이터라인으로부터의 전압을 액정셀의 화소전극에 공급할 수 있다.The pixels of the touch screen 120 may be formed in a pixel area defined by data lines and gate lines and disposed in a matrix form. The liquid crystal cell of each of the pixels is driven by an electric field applied according to a voltage difference between the data voltage applied to the pixel electrode and the common voltage applied to the common electrode, so that the amount of transmitted incident light can be adjusted. The TFTs are turned on in response to a gate pulse from the gate line to supply a voltage from the data line to the pixel electrode of the liquid crystal cell.

터치스크린(120)의 상부 기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등을 포함할 수 있다. 터치스크린(120)의 하부 기판은 COT(Color filter On TFT) 구조로 구현될 수 있다. 이 경우에, 블랙매트릭스와 컬러필터는 터치스크린(120)의 하부 기판에 형성될 수 있다.The upper substrate of the touch screen 120 may include a black matrix and a color filter. The lower substrate of the touch screen 120 may be implemented in a color filter on TFT (COT) structure. In this case, the black matrix and the color filter may be formed on the lower substrate of the touch screen 120.

터치스크린(120)의 상부 기판과 하부 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성될 수 있다. 터치스크린(120)의 상부 기판과 하부 기판 사이에는 액정셀의 셀갭(Cellgap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성될 수 있다.A polarizing plate may be attached to each of the upper and lower substrates of the touch screen 120 and an alignment layer for setting a pretilt angle of the liquid crystal may be formed on an inner surface in contact with the liquid crystal. A column spacer for maintaining a cellgap of a liquid crystal cell may be formed between the upper substrate and the lower substrate of the touch screen 120.

드라이버IC(130)는 타이밍콘트롤러(140)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 출력할 수 있다. 데이터전압은 데이터라인들을 통해 화소전극들로 공급된다. 드라이버IC(130)는 또한, 데이터전압에 동기되는 게이트펄스를 게이트라인들에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 터치스크린(120)의 라인을 선택한다.The driver IC 130 converts digital video data RGB input from the timing controller 140 into an analog positive/negative gamma compensation voltage and outputs a data voltage. The data voltage is supplied to the pixel electrodes through the data lines. The driver IC 130 also sequentially supplies gate pulses synchronous to the data voltage to the gate lines to select a line of the touch screen 120 to which the data voltage is written.

타이밍콘트롤러(140)는 호스트(150)로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 드라이버IC(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스캔 타이밍 제어신호와 데이터 타이밍 제어신호를 발생할 수 있다. 스캔 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함할 수 있다. 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity, POL), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함할 수 있다.The timing controller 140 receives timing signals such as a vertical synchronization signal (Vsync), a horizontal synchronization signal (Hsync), a data enable signal (Data Enable, DE), and a main clock (MCLK) input from the host 150. A scan timing control signal and a data timing control signal for controlling the operation timing of the driver IC 130 may be generated. The scan timing control signal may include a gate start pulse (GSP), a gate shift clock, a gate output enable signal (Gate Output Enable, GOE), and the like. The data timing control signal may include a source sampling clock (SSC), a polarity control signal (Polarity, POL), a source output enable signal (Source Output Enable, SOE), and the like.

전술한 부분에서 터치스크린(120)이 표시패널로 기능하기 위한 구성의 실시예를 설명하였다. 터치스크린(120)이 터치패널로 기능하기 위한 구성의 실시예를 추가적으로 설명한다.In the above-described part, an embodiment of a configuration in which the touch screen 120 functions as a display panel has been described. An embodiment of a configuration in which the touch screen 120 functions as a touch panel will be additionally described.

표시장치는(200)는 터치센싱을 위해 터치스크린(120) 및 터치IC(110)를 더 포함할 수 있다.The display device 200 may further include a touch screen 120 and a touch IC 110 for touch sensing.

터치스크린(120)의 터치전극들은 표시패널 내에서 표시전극들(화소전극들 및 공통전극들)과 함께 인셀(In-cell) 타입으로 하부기판에 형성될 수 있다.The touch electrodes of the touch screen 120 may be formed on a lower substrate in an in-cell type together with display electrodes (pixel electrodes and common electrodes) in the display panel.

터치스크린(120)은 Tx 라인들, Tx 라인들과 교차하는 Rx 라인들을 포함할 수 있다.The touch screen 120 may include Tx lines and Rx lines crossing the Tx lines.

Tx 라인들과 Rx 라인들의 교차부에는 센서 노드가 형성되고, 센서노드는 Tx전극과 Rx전극으로 형성된다. Tx전극은 Tx라인의 일부에서 형성되거나 Tx라인의 일부가 연장되어 형성될 수 있다. 그리고, Rx전극은 공통전극이 사용될 수 있다. 다시 말해, Rx전극은 디스플레이 구간에서 공통전극으로 기능하고 터치센싱 구간에서는 Rx전극으로 기능할 수 있다.A sensor node is formed at the intersection of the Tx lines and the Rx lines, and the sensor node is formed of a Tx electrode and an Rx electrode. The Tx electrode may be formed on a portion of the Tx line or may be formed by extending a portion of the Tx line. In addition, a common electrode may be used as the Rx electrode. In other words, the Rx electrode can function as a common electrode in the display section and the Rx electrode in the touch sensing section.

터치IC(110)는 Tx 라인들에 구동펄스를 공급하고 Rx 라인들을 통해 센서 노드의 전압을 센싱하여 디지털 데이터로 변환할 수 있다. Tx 라인들로 구동펄스를 공급하는 회로와 Rx 라인들의 전압을 센싱하는 회로는 분리되어 별도의 IC로 구성될 수 있으나 도 1의 예시와 같이 하나의 ROIC(Read-out IC) 내에 집적될 수 있다.The touch IC 110 may supply a driving pulse to the Tx lines and sense a voltage of a sensor node through the Rx lines to convert it into digital data. The circuit for supplying the driving pulse to the Tx lines and the circuit for sensing the voltage of the Rx lines may be separated and configured as separate ICs, but may be integrated into one read-out IC (ROIC) as illustrated in FIG. 1. .

터치IC(110)는 Tx 채널을 설정하고, 설정된 Tx 채널에 연결된 Tx 라인들에 구동펄스를 공급한다. 하나의 Tx 라인에 연결된 센서 노드로 한번씩 구동펄스를 공급하는 것을 하나의 스캔이라고 할 때, 터치IC(110)는 하나의 Tx 라인에 대하여 둘 이상의 스캔(예를 들어, 10회의 스캔)을 수행할 수 있다. 터치IC(110)는 이렇게 하나의 Tx 라인에 대하여 다수의 스캔을 수행하고 다음 Tx 라인에도 같은 방식으로 다수의 스캔을 수행할 수 있다.The touch IC 110 sets a Tx channel and supplies driving pulses to Tx lines connected to the set Tx channel. When one scan is to supply driving pulses to sensor nodes connected to one Tx line at a time, the touch IC 110 performs two or more scans (for example, 10 scans) for one Tx line. I can. In this way, the touch IC 110 may perform a plurality of scans for one Tx line and perform a plurality of scans for the next Tx line in the same manner.

그리고, 터치IC(110)는 센서 노드의 전압을 수신할 Rx 채널을 설정하고, 설정된 Rx 채널과 연결된 Rx 라인을 통해 센서 노드의 전압을 센싱한다. 터치IC(110)는 센싱된 센서 노드의 전압을 디지털 데이터로 변환하여 사용할 수 있다.In addition, the touch IC 110 sets an Rx channel to receive the voltage of the sensor node, and senses the voltage of the sensor node through an Rx line connected to the set Rx channel. The touch IC 110 may convert the sensed voltage of the sensor node into digital data and use it.

터치IC(110)는 디지털 데이터들을 미리 설정된 터치 알고리즘으로 분석하여 소정의 기준값 이상의 터치 데이터들에 대한 좌표값을 추정하여 좌표 정보를 포함한 터치 데이터를 생성하고 호스트(150)로 출력할 수 있다.The touch IC 110 may analyze digital data using a preset touch algorithm to estimate a coordinate value for touch data equal to or greater than a predetermined reference value, generate touch data including coordinate information, and output it to the host 150.

호스트(150)는 외부 비디오 소스 기기 예를 들면, 네비게이션 시스템, 셋톱박스, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 방송 수신기, 폰 시스템(Phone system) 등에 접속되어 그 외부 비디오 소스 기기로부터 영상 데이터를 입력받을 수 있다. 호스트(150)는 스케일러(scaler)를 포함한 SoC(System on chip)을 포함하여 외부 비디오 소스 기기로부터의 영상 데이터를 터치스크린(120)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 또한, 호스트(150)는 터치IC(110)로부터 입력되는 터치 데이터의 좌표값과 연계된 응용 프로그램을 실행할 수 있다.The host 150 is connected to an external video source device such as a navigation system, a set-top box, a DVD player, a Blu-ray player, a personal computer (PC), a home theater system, a broadcast receiver, a phone system, etc. Image data may be input from a video source device. The host 150 converts image data from an external video source device including a system on chip (SoC) including a scaler into a format suitable for display on the touch screen 120. In addition, the host 150 may execute an application program associated with a coordinate value of touch data input from the touch IC 110.

전술한 바와 같이 터치스크린(120)은 표시패널로도 기능하고 터치패널로도 기능하는데, 터치IC(110)는 타이밍콘트롤러(140)와 제어신호(Ctx, Crx)를 송수신하여 동작 타이밍을 결정한다. 이때, 타이밍콘트롤러(140)는 타이밍 제어신호들을 제어하여 1 프레임 기간을 디스플레이 기간과 터치센싱 기간으로 시분할한다. 예를 들어, 1 프레임 기간이 1/60 초(16.67 msec) 이면, 타이밍콘트롤러(140)는 대략 11msec를 디스플레이 기간으로 설정하고 그 디스플레이 기간 동안 드라이버IC(130)의 출력을 인에이블시켜 비디오 데이터를 픽셀들에 표시한다. 그리고 타이밍콘트롤러(140)는 5.67 msec를 터치센싱 기간으로 설정하여 그 기간 동안 터치IC(110)를 구동하여 센서 노드들을 센싱한다. 디스플레이 기간과 터치센싱 기간은 패널의 종류 및 특성을 고려하여 적절히 조절될 수 있다.As described above, the touch screen 120 functions as a display panel and also functions as a touch panel, and the touch IC 110 transmits and receives control signals Ctx and Crx to and from the timing controller 140 to determine the operation timing. . At this time, the timing controller 140 controls the timing control signals to time-division one frame period into a display period and a touch sensing period. For example, if one frame period is 1/60 second (16.67 msec), the timing controller 140 sets approximately 11 msec as the display period and enables the output of the driver IC 130 during the display period to save video data. Display on the pixels. In addition, the timing controller 140 sets 5.67 msec as the touch sensing period and drives the touch IC 110 during that period to sense sensor nodes. The display period and the touch sensing period may be appropriately adjusted in consideration of the type and characteristics of the panel.

한편, 표시장치(100)는 터치스크린(120)에 표시전극들(화소전극들 및 공통전극들)과 터치전극들(Tx전극들 및 Rx전극들)을 모두 포함할 수 있는데, 이러한 표시전극들과 터치전극들은 상호 간섭으로 작동할 수 있다. 그중 디스플레이를 구동하기 위해 표시전극들에 가해진 구동신호들이 터치센싱에 영향을 미치는 경우, 터치인식에서 오동작이 발생할 수 있다.Meanwhile, the display device 100 may include both display electrodes (pixel electrodes and common electrodes) and touch electrodes (Tx electrodes and Rx electrodes) on the touch screen 120, such display electrodes And the touch electrodes can operate by mutual interference. Among them, if the driving signals applied to the display electrodes to drive the display affect touch sensing, a malfunction may occur in touch recognition.

이렇게 디스플레이를 구동하기 위한 구동신호들이 터치센싱에 영향을 미치는 것을 보상하기 위해 드라이버IC(130)와 터치IC(110)는 정보를 주고 받을 수 있다. 터치IC(110)는 드라이버IC(130)의 정보를 수신하여 디스플레이를 구동하기 위한 구동신호들의 영향도를 계산하고 이러한 영향도를 터치센싱에서 보상처리할 수 있다.In this way, the driver IC 130 and the touch IC 110 may exchange information to compensate for the influence of the driving signals for driving the display on touch sensing. The touch IC 110 receives information from the driver IC 130, calculates an influence degree of driving signals for driving the display, and compensates for the influence degree in touch sensing.

도 1을 참조하면, 드라이버IC(130)는 SPI(Serial Peripheral Interface, 직렬 주변 장치 인터페이스)를 통한 데이터 신호로서 보상을 위한 정보를 터치IC(110)로 전송하는 것으로 예시되어 있다. 그러나, 본 발명이 이로 제한되는 것은 아니며 드라이버IC(130)는 다른 통신방법(예를 들어, I2C)을 이용하여 터치IC(110)로 데이터를 전송할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 드라이버IC(130)와 터치IC(110)가 SPI로 연결되어 있는 것으로 설명한다. 이와 관련하여 디스플레이를 구동하기 위한 구동신호들이 터치센싱에 영향을 미치는 것을 보상하기 위해 드라이버IC(130)가 터치IC(110)로 전송하는 데이터 신호를 이하에서는 "SPI 데이터 신호"라고 한다.Referring to FIG. 1, the driver IC 130 is illustrated as transmitting information for compensation as a data signal through the SPI (Serial Peripheral Interface) to the touch IC 110. However, the present invention is not limited thereto, and the driver IC 130 may transmit data to the touch IC 110 using another communication method (eg, I2C). Hereinafter, for convenience of description, it will be described that the driver IC 130 and the touch IC 110 are connected by SPI. In this regard, a data signal transmitted from the driver IC 130 to the touch IC 110 in order to compensate for the driving signals for driving the display affecting touch sensing is referred to as an "SPI data signal" hereinafter.

도 2는 일 실시예에 따른 터치스크린, 드라이버IC 및 터치IC의 개략적인 연결 관계를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a schematic connection relationship between a touch screen, a driver IC, and a touch IC according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 제1기판(210)에 위치하는 드라이버IC(130)는 데이터라인들(DL(1), DL(2), ... DL(n), n은 자연수)을 통해 픽셀(P)들과 연결되어 있고, 제2기판(220)에 위치하는 터치IC(110)는 Rx라인들(Rx(1), Rx(2), ... Rx(n))을 통해 픽셀(P)들과 연결되어 있다. 이때, 드라이버IC(130)는 데이터라인들(DL(1), DL(2), ... DL(n), n은 자연수)로 데이터전압을 인가하여 픽셀(P)들의 상태를 변경시키는데, 이러한 픽셀 상태의 변경이 터치센싱에 영향을 미칠 수 있다.Referring to FIG. 2, a driver IC 130 located on a first substrate 210 is a pixel through data lines (DL(1), DL(2), ... DL(n), n is a natural number). The touch IC 110 connected to the (P)s and positioned on the second substrate 220 is a pixel through the Rx lines (Rx(1), Rx(2), ... Rx(n)). P) are connected. At this time, the driver IC 130 changes the state of the pixels P by applying a data voltage to the data lines (DL(1), DL(2), ... DL(n), n is a natural number), Changes in the pixel state may affect touch sensing.

이에 따라, 드라이버IC(130)는 SPI 데이터 신호를 터치IC(110)로 전송할 수 있는데, 도 2를 참조하면, 드라이버IC(130)와 터치IC(110)는 SPI 신호라인들(SPI(1), SPI(2), ... SPI(l), l은 자연수)로 연결되어 있으면서, 드라이버IC(130)는 SPI 신호라인들을 이용하여 SPI 데이터 신호를 터치IC(110)로 전송하고, 터치IC(110)는 SPI 데이터 신호를 이용하여 센서노드에 대한 터치센싱값을 보상처리한다.Accordingly, the driver IC 130 may transmit the SPI data signal to the touch IC 110. Referring to FIG. 2, the driver IC 130 and the touch IC 110 are SPI signal lines (SPI(1)). , SPI(2), ... SPI(l), l is a natural number), while the driver IC 130 transmits the SPI data signal to the touch IC 110 using SPI signal lines, the touch IC Reference numeral 110 compensates for the touch sensing value for the sensor node using the SPI data signal.

SPI 데이터 신호는 드라이버IC(130)가 픽셀(P)로 공급하는 데이터전압에 대응되는 데이터를 포함할 수 있다. 픽셀(P)은 드라이버IC(130)가 공급하는 데이터전압에 따라 상태가 변경될 수 있는데, 터치IC(110)는 변경된 픽셀(P)의 상태를 데이터전압에 대응되는 SPI 데이터 신호를 통해 추정할 수 있고, 이렇게 추정된 값을 터치센싱값에 보상처리할 수 있게 된다.The SPI data signal may include data corresponding to the data voltage supplied by the driver IC 130 to the pixel P. The state of the pixel P may be changed according to the data voltage supplied by the driver IC 130, and the touch IC 110 can estimate the state of the changed pixel P through the SPI data signal corresponding to the data voltage. In addition, the estimated value can be compensated for the touch sensing value.

SPI 데이터 신호를 이용하여 터치IC(110)가 보상처리를 수행하는 것을 이해하기 위해 먼저 픽셀 내에서 표시전극들과 터치전극들이 상호 간섭하는 현상을 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.In order to understand that the touch IC 110 performs the compensation processing using the SPI data signal, a phenomenon in which display electrodes and touch electrodes interfere with each other in a pixel will be described with reference to FIGS. 3 to 5.

도 3은 일 실시예에 따른 터치스크린의 한 픽셀(P) 구조를 나타내는 도면이다. 그리고, 도 4는 도 3의 I-I'를 절단한 단면도이다. 도면에 대한 이해를 높이기 위해 도 3에서는 도 4에 도시된 컬러필터 어레이(CF)와 편광판(PO)이 생략되었다.3 is a diagram illustrating a structure of one pixel P of a touch screen according to an exemplary embodiment. And, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 3. In order to enhance understanding of the drawings, the color filter array CF and the polarizing plate PO shown in FIG. 4 are omitted in FIG. 3.

도 3 및 도 4를 참조하면, 픽셀(P)에는 서로 나란하게 배치되는 게이트라인(GL)과 Tx전극, 제1절연막(GI)을 사이에 두고 게이트라인(GL) 및 Tx 전극 상에서 게이트라인(GL) 및 Tx 전극과 교차되게 배치되는 데이터라인(DL), TFT(Thin Film Transistor)를 통해 데이터라인(DL)에 연결되는 화소전극, 제2 절연막(PASI)을 사이에 두고 화소전극 상에 배치되는 Rx전극(공통전극) 및 TFT가 형성된다.3 and 4, in the pixel P, a gate line GL and a Tx electrode disposed in parallel with each other, and a gate line on the gate line GL and the Tx electrode with the first insulating layer GI interposed therebetween. Arranged on the pixel electrode with the data line DL intersecting the GL and Tx electrodes, the pixel electrode connected to the data line DL through a thin film transistor (TFT), and the second insulating layer PASI interposed therebetween The Rx electrode (common electrode) and TFT are formed.

TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL)에 접속되고, 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 드레인전극은 화소전극에 접속된다. 화소전극은 도시되어 있는 바와 같이 데이터라인(DL)과 동일층 상에 형성될 수 있다. 이 경우 TFT의 드레인전극은 화소전극에 직접 콘택될 수 있다. 또한, 게이트라인(GL)과 같은 층에 형성되는 Tx전극들 위로 화소전극들이 형성되게 된다. 한편, 도시되어 있지 않지만 화소전극은 RC 딜레이를 줄이기 위해 별도의 유기절연막을 사이에 두고 데이터라인(DL) 상에 형성될 수도 있다. 이 경우 TFT의 드레인전극은 콘택홀을 통해 화소전극에 연결될 수 있다.The gate electrode of the TFT is connected to the gate line GL, the source electrode is connected to the data line DL, and the drain electrode is connected to the pixel electrode. As illustrated, the pixel electrode may be formed on the same layer as the data line DL. In this case, the drain electrode of the TFT can directly contact the pixel electrode. Also, pixel electrodes are formed on the Tx electrodes formed on the same layer as the gate line GL. Meanwhile, although not shown, the pixel electrode may be formed on the data line DL with a separate organic insulating layer therebetween to reduce the RC delay. In this case, the drain electrode of the TFT may be connected to the pixel electrode through the contact hole.

도시되지 않았으나 Rx전극(공통전극)은 화소전극과 중첩되는 부분에서 다수의 프린지 홀들을 구비할 수 있다. 이 프린지 홀들에 의해 화소전극과 Rx전극(공통전극) 사이에는 수평 전계가 형성될 수 있다.Although not shown, the Rx electrode (common electrode) may have a plurality of fringe holes at a portion overlapping the pixel electrode. A horizontal electric field may be formed between the pixel electrode and the Rx electrode (common electrode) by the fringe holes.

컬러필터 어레이(CF)에는 블랙 매트릭스와 컬러필터 등이 형성된다. 그리고, 컬러필터 어레이(CF) 상에는 편광판(PO)이 부착된다.A black matrix and a color filter are formed in the color filter array CF. In addition, a polarizing plate PO is attached on the color filter array CF.

이러한 픽셀 구조를 살펴보면, 하나의 픽셀(P) 내에 표시전극들과 터치전극들이 서로 중첩되면서 다수의 정전용량이 형성되는 것을 알 수 있다.Looking at such a pixel structure, it can be seen that a plurality of capacitances are formed while the display electrodes and the touch electrodes overlap each other in one pixel P.

도 4에 전극들 사이에 형성되는 정전용량이 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 화소전극과 Tx 전극 사이에서 제1 정전용량(Cgp)이 형성되고, 화소전극과 Rx전극(공통전극) 사이에서 제2 정전용량(Cpc)이 형성되며, Tx전극과 Rx전극(공통전극) 사이에서 제3 정전용량(Cgc)가 형성되고, 터치하는 물체(예컨대, 손가락)와 화소전극 사이에서 제4 정전용량(Cpf)이 형성된다.In FIG. 4, the capacitance formed between the electrodes is shown. 4, a first capacitance Cgp is formed between the pixel electrode and the Tx electrode, a second capacitance Cpc is formed between the pixel electrode and the Rx electrode (common electrode), and the Tx electrode and Rx A third capacitance Cgc is formed between the electrodes (common electrode), and a fourth capacitance Cpf is formed between the object (eg, a finger) to be touched and the pixel electrode.

터치IC(110)는 Tx전극으로 구동전압을 인가한 후 Rx전극의 전압을 센싱할 수 있는데, 이때, 픽셀(P)에 형성되는 정전용량들이 Rx전극의 전압에 영향을 미친다. 센서 노드에 터치가 이루어지지 않으면 제4 정전용량(Cpf)이 형성되지 않고 터치가 있는 경우 제4 정전용량(Cpf)가 형성되는데, 제4 정전용량(Cpf)이 형성될 때, Rx전극에서 바라보는 등가 정전용량이 커지면서 Rx전극의 전압이 낮게 형성된다. 이에 따라, 터치IC(110)는 Rx전극의 전압이 미리 설정된 기준값보다 낮으면 제4 정전용량(Cpf)이 형성된 것으로 판단하여 해당 센서 노드에 터치가 이루어진 것으로 판단한다.The touch IC 110 may sense the voltage of the Rx electrode after applying the driving voltage to the Tx electrode. At this time, the capacitances formed in the pixel P affect the voltage of the Rx electrode. If the sensor node is not touched, the fourth capacitance (Cpf) is not formed, and when there is a touch, the fourth capacitance (Cpf) is formed. When the fourth capacitance (Cpf) is formed, it is desired from the Rx electrode. As the equivalent capacitance increases, the voltage of the Rx electrode becomes low. Accordingly, when the voltage of the Rx electrode is lower than a preset reference value, the touch IC 110 determines that the fourth capacitance Cpf has been formed and determines that a touch has been made to the corresponding sensor node.

그런데, 제4 정전용량(Cpf)이 형성되지 않은 상태에서 다른 정전용량들의 용량이 변경되어 마치 제4 정전용량(Cpf)이 형성된 것과 같은 효과를 만들게 되면 터치IC(110)는 터치센싱에 있어서 오동작을 하게 된다.However, if the capacity of other capacitances is changed in a state in which the fourth capacitance Cpf is not formed to create an effect as if the fourth capacitance Cpf is formed, the touch IC 110 malfunctions in touch sensing. Will do.

도 5는 도 3의 등가회로도인데, 도 5에는 픽셀(P) 내에 형성되는 정정용량들의 연결 관계가 좀더 상세하게 도시되어 있다.FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of FIG. 3, and FIG. 5 shows a connection relationship between the fixed capacitors formed in the pixel P in more detail.

도 5를 참조하면, Tx전극과 Rx전극(공통전극) 사이에 제3 정전용량(Cgc)이 형성되어 있고, 화소전극을 사이에 두고 제1 정전용량(Cgp), 제2 정전용량(Cpc) 및 제4 정전용량(Cpf)이 Y자로 연결되어 있다. 터치IC(110)는 Tx전극과 Rx전극(공통전극) 사이의 정전용량에 영향을 받는다. 그런데, 4개의 정전용량은 직간접적으로 Tx전극 및 Rx전극(공통전극)과 연결되어 있으면서 정전용량의 변경에 따라 Tx전극과 Rx전극(공통전극) 사이의 정전용량에 영향을 미치게 된다.Referring to FIG. 5, a third capacitance Cgc is formed between a Tx electrode and an Rx electrode (common electrode), and a first capacitance Cgp and a second capacitance Cpc with a pixel electrode interposed therebetween. And the fourth capacitance Cpf is connected to the Y-shape. The touch IC 110 is affected by the capacitance between the Tx electrode and the Rx electrode (common electrode). However, the four capacitances are directly or indirectly connected to the Tx electrode and the Rx electrode (common electrode) and affect the capacitance between the Tx electrode and the Rx electrode (common electrode) according to the change in capacitance.

이중 제2 정전용량(Cpc)은 화소전극과 공통전극 사이에 형성된 정전용량으로서 드라이버IC(130)가 공급하는 데이터전압에 따라 용량이 변경될 수 있다. 예를 들어, 표시장치(100)가 화소전극과 Rx전극(공통전극) 사이에 액정층을 더 포함하고 있는 경우, 데이터전압에 의해 형성되는 액정층의 액정 배열에 따라 제2 정전용량(Cpc)가 변할 수 있다.Among them, the second capacitance Cpc is a capacitance formed between the pixel electrode and the common electrode, and the capacitance may be changed according to the data voltage supplied by the driver IC 130. For example, when the display device 100 further includes a liquid crystal layer between the pixel electrode and the Rx electrode (common electrode), the second capacitance (Cpc) according to the liquid crystal arrangement of the liquid crystal layer formed by the data voltage Can change.

도 5의 픽셀 표시상태에 따른 제2 정전용량(Cpc) 값에 대한 테이블(510)을 참조하면, 픽셀이 백색(White)을 나타낼 때, 제2 정전용량(Cpc)은 50(단위생략)이고, 픽셀이 흑색(Black)을 나타낼 때, 제2 정전용량(Cpc)은 40(단위생략)을 나타내고 있다. 픽셀의 표시상태는 드라이버IC(130)가 공급하는 데이터전압에 따라 변경되는데, 도 5의 테이블(510)에 따르면, 드라이버IC(130)가 백색을 위한 데이터전압을 공급할 때, 제2 정전용량(Cpc)은 50(단위생략)을 나타내고, 흑색을 위한 데이터전압을 공급할 때, 제2 정전용량(Cpc)은 40(단위생략)을 나타내게 된다.Referring to the table 510 for the second capacitance (Cpc) value according to the pixel display state of FIG. 5, when the pixel represents white, the second capacitance (Cpc) is 50 (unit is omitted). , When the pixel represents black, the second capacitance Cpc represents 40 (units omitted). The display state of the pixel is changed according to the data voltage supplied by the driver IC 130. According to the table 510 of FIG. 5, when the driver IC 130 supplies the data voltage for white, the second capacitance ( Cpc) represents 50 (units omitted), and when the data voltage for black is supplied, the second capacitance Cpc represents 40 (units omitted).

이러한 제2 정전용량(Cpc)의 변동은 제4 정전용량(Cpf)의 변동과 마찬가지로 Rx전극(공통전극)의 전압에 영향을 미치게 된다. 이때, 터치IC(110)가 제2 정전용량(Cpc)의 변동에 따른 Rx전극(공통전극)의 전압을 제4 정전용량(Cpf)의 변동으로 판단하게 되면 잘못하여 터치를 인식하는 오동작을 초래하게 된다.This variation of the second capacitance Cpc affects the voltage of the Rx electrode (common electrode) like the variation of the fourth capacitance Cpf. At this time, if the touch IC 110 determines the voltage of the Rx electrode (common electrode) according to the change in the second capacitance Cpc as the change in the fourth capacitance Cpf, it causes a malfunction of recognizing the touch by mistake. Is done.

터치IC(110)는 이러한 오동작을 방지하기 위해 드라이버IC(130)로부터 SPI 데이터 신호를 수신한다. SPI 데이터 신호는 픽셀에 인가되는 데이터전압에 대응되는 정보를 포함하기 때문에, 터치IC(110)는 이러한 SPI 데이터 신호를 이용하여 Rx전극의 센싱 값에서 제2 정전용량(Cpc)의 변동분을 보상처리함으로써 실질적으로 제4 정전용량(Cpf)만에 의한 Rx전극의 전압 변동을 인식할 수 있게 된다.The touch IC 110 receives an SPI data signal from the driver IC 130 to prevent such malfunction. Since the SPI data signal includes information corresponding to the data voltage applied to the pixel, the touch IC 110 compensates for the variation of the second capacitance (Cpc) in the sensed value of the Rx electrode using this SPI data signal. By doing so, it is possible to recognize the voltage fluctuation of the Rx electrode due to only the fourth capacitance Cpf.

도 6은 일 실시예에 따른 표시장치에서의 제어 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a control in a display device according to an exemplary embodiment.

도 6을 참조하면, 드라이버IC(130)는 픽셀(P)의 화소전극으로 데이터전압을 인가한다(S602). 이때, 타이밍콘트롤러(140)는 드라이버IC(130)가 디스플레이 기간에 데이터전압을 인가하도록 디스플레이 기간에 대응되는 디스플레이 인에이블 신호를 드라이버IC(130)로 전송할 수 있다.Referring to FIG. 6, the driver IC 130 applies a data voltage to the pixel electrode of the pixel P (S602). In this case, the timing controller 140 may transmit a display enable signal corresponding to the display period to the driver IC 130 so that the driver IC 130 applies a data voltage to the display period.

그리고, 터치센싱 기간에 타이밍콘트롤러(140)는 터치 인에이블(Touch Enable) 신호를 발생시킬 수 있다(S604).In addition, in the touch sensing period, the timing controller 140 may generate a touch enable signal (S604).

터치 인에이블 신호에 대응하여 터치IC(110)는 Rx전극(공통전극)과 연결된 Rx라인들(Rx(1), Rx(2), ... Rx(n))을 이용하여 터치를 센싱하게 되는데, 이때, 드라이버IC(130)는 터치IC(110)로 SPI 데이터 신호를 전송하게 된다(S606).In response to the touch enable signal, the touch IC 110 senses the touch using Rx lines (Rx(1), Rx(2), ... Rx(n)) connected to the Rx electrode (common electrode). At this time, the driver IC 130 transmits the SPI data signal to the touch IC 110 (S606).

그리고, 터치IC(110)는 Rx전극에 대한 센싱값을 SPI 데이터 신호로 보상하여 터치 좌표 데이터를 생성하게 된다(S608).In addition, the touch IC 110 generates touch coordinate data by compensating the sensing value of the Rx electrode with the SPI data signal (S608).

도 7은 일 실시예에 따른 터치IC로 입력되는 신호들의 제1 파형도이다.7 is a first waveform diagram of signals input to a touch IC according to an exemplary embodiment.

도 7을 참조하면, 터치IC(110)로는, 터치센싱 기간에 대응하여 타이밍콘트롤러(140)로부터 터치 인에이블 신호가 수신된다.Referring to FIG. 7, in the touch IC 110, a touch enable signal is received from the timing controller 140 corresponding to the touch sensing period.

그리고, 이러한 터치 인에이블 신호 기간 안에서 드라이버IC(130)로부터 SPI 데이터 신호가 수신되고, Rx전극들의 전압이 센싱된다-도 7에서 SPI 데이터 신호는 로우(low) 상태가 데이터가 입력되는 부분이고, 터치센싱(Touch Sensing)은 하이(high) 상태가 Rx전극들의 전압이 센싱되는 부분임.In addition, during the touch enable signal period, the SPI data signal is received from the driver IC 130 and the voltages of the Rx electrodes are sensed. In the touch sensing, the high state is the part where the voltage of the Rx electrodes is sensed.

이러한 파형은 프레임 단위로 반복된다.This waveform is repeated frame by frame.

도 8은 일 실시예에 따른 터치IC가 위치하는 제2기판의 패턴도이다. 도 8을 참조하면서, 전술한 신호들이 터치IC(110)로 전달되는 신호라인들의 PCB(Printed Circuit Board, 인쇄회로기판) 패턴에 대해 설명한다.8 is a pattern diagram of a second substrate on which a touch IC is located according to an exemplary embodiment. Referring to FIG. 8, a PCB (Printed Circuit Board) pattern of signal lines through which the above-described signals are transmitted to the touch IC 110 will be described.

제2기판(220)은 연성인쇄회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)로 터치스크린(120)이 위치하는 제1기판(210) 외부에 위치하는데, 표시장치(100)에서의 화면이 표시되지 않는 베젤영역을 줄이기 위해 제2기판(220)은 가늘고 길게 형성된다. 그런데, 제2기판(220) 상에 형성되는 터치IC(110)는 일정한 표면적을 가지고 있기 때문에 도 8에 도시된 것과 같이 제2기판(220)의 가늘고 긴 축에 위치하지 못하고 상대적으로 면적이 넓은 제2기판(220)의 일 측 가장자리(810)에 위치하게 된다.The second substrate 220 is a flexible printed circuit board (FPCB) and is located outside the first substrate 210 where the touch screen 120 is located, and the screen from the display device 100 is not displayed. The second substrate 220 is formed to be thin and elongated in order to reduce the uneven bezel area. However, since the touch IC 110 formed on the second substrate 220 has a certain surface area, it is not located on the long and thin axis of the second substrate 220 as shown in FIG. 8 and has a relatively large area. It is positioned on one edge 810 of the second substrate 220.

터치IC(110)가 제2기판(220)의 일 측 가장자리(810)에 위치하기 때문에 패드(820)를 통해 제1기판(210)과 연결되는 라인들은 제2기판(220)의 목부분(830)을 통과해서 패터닝된다. 패드(820)를 통해 제1기판(210)과 연결되는 라인들에는 터치를 센싱하기 위한 센싱라인들(Rx'(1), Rx'(2), ... Rx'(n)) 뿐만 아니라 전술한 SPI 데이터 신호를 수신하기 위한 SPI 신호수신라인들(SPI'(1), SPI'(2), ... SPI'(l))도 포함되어 있다. 여기서, 센싱라인들(Rx'(1), Rx'(2), ... Rx'(n))은 제1기판(210)의 Rx라인들(Rx(1), Rx(2), ... Rx(n))과 연결되고, SPI 신호수신라인들(SPI'(1), SPI'(2), ... SPI'(l))은 제1기판(210)의 SPI 신호라인들(SPI(1), SPI(2), ... SPI(l))과 연결된다.Since the touch IC 110 is located at the edge 810 of one side of the second substrate 220, the lines connected to the first substrate 210 through the pad 820 are the neck of the second substrate 220 ( 830) and patterned. The lines connected to the first substrate 210 through the pad 820 include sensing lines (Rx'(1), Rx'(2), ... Rx'(n)) for sensing a touch. SPI signal receiving lines (SPI'(1), SPI'(2), ... SPI'(l)) for receiving the aforementioned SPI data signal are also included. Here, the sensing lines Rx'(1), Rx'(2), ... Rx'(n)) are the Rx lines Rx(1), Rx(2),. .. Rx(n)) and the SPI signal receiving lines (SPI'(1), SPI'(2), ... SPI'(l)) are SPI signal lines of the first substrate 210 It is connected with (SPI(1), SPI(2), ... SPI(l)).

제2기판(220)의 목부분(830)은 가늘기 때문에 이러한 라인들은 매우 밀집되어 패터닝된다. 도 8에서 목부분(830)을 확대한 도면을 참조하면, 좁은 간격에서 다수의 라인들이 밀집되면서 SPI 신호수신라인들(SPI'(1), SPI'(2), ... SPI'(l))과 센싱라인들(Rx'(1), Rx'(2), ... Rx'(n))이 근접하게 위치하는 것을 알 수 있다. 특히, SPI 신호수신라인들(SPI'(1), SPI'(2), ... SPI'(l)) 중 한 라인(도 8에서 SPI'(l))과 센싱라인들(Rx'(1), Rx'(2), ... Rx'(n)) 중 한 라인(Rx'(1))은 다른 라인을 사이에 두지 않고 매우 근접하게 위치할 수 있다. 이때, 제2기판(220)의 목부분(830)에서 신호라인들의 PCB 패턴은 라인 간의 전압에 의해 결정되는 최소한의 안전거리(내압거리)만큼만 떨어져 있을 수 있다.Since the neck portion 830 of the second substrate 220 is thin, these lines are very dense and patterned. Referring to the enlarged drawing of the neck portion 830 in FIG. 8, the SPI signal receiving lines SPI' (1), SPI' (2), ... SPI' (l )) and the sensing lines Rx'(1), Rx'(2), ... Rx'(n)) are located in close proximity. In particular, one of the SPI signal receiving lines (SPI'(1), SPI'(2), ... SPI'(l)) (SPI'(l) in FIG. 8) and the sensing lines Rx'( One line (Rx'(1)) among 1), Rx'(2), ... Rx'(n)) can be located very close to each other without intervening the other line. In this case, the PCB pattern of the signal lines from the neck portion 830 of the second substrate 220 may be separated by only a minimum safety distance (breakdown voltage distance) determined by the voltage between the lines.

제2기판(220)에는 백라이트용 발광다이오드(LED)가 더 위치할 수 있다. 제2기판(220) 상에 위치하는 발광다이오드(LED)는 터치스크린(120)의 아래쪽으로 빛을 발산하고 이러한 빛은 반사판(미도시) 및 도광판(미도시)을 통해 터치스크린(120)으로 확산될 수 있다. 제2기판(220)에 발광다이오드(LED)가 위치하는 경우, 제2기판(220)의 목부분(830)에 형성되는 라인들은 더욱더 밀집될 수 있다.A light emitting diode (LED) for backlight may be further positioned on the second substrate 220. The light emitting diodes (LEDs) positioned on the second substrate 220 emit light downwards of the touch screen 120, and the light is transferred to the touch screen 120 through a reflector (not shown) and a light guide plate (not shown). It can spread. When the light emitting diode (LED) is positioned on the second substrate 220, lines formed on the neck portion 830 of the second substrate 220 may be more dense.

이렇게 신호라인들의 PCB 패턴이 밀집되어 있는 경우, 각 라인의 신호들은 서로 간섭을 일으킬 수 있다. 제1라인의 신호가 근접한 제2라인에 간섭을 일으켜 제2라인에 신호가 발생한 것처럼 만들 수 있다. 제2라인에 발생된 신호는 노이즈로서 제2라인을 통해 신호를 수신하는 부품에서 오동작이 발생할 수 있다.When the PCB patterns of the signal lines are concentrated in this way, the signals of each line may interfere with each other. A signal on the first line may interfere with an adjacent second line, thereby making it appear as if a signal is generated on the second line. The signal generated in the second line is noise, and a malfunction may occur in a component receiving a signal through the second line.

도 8에 도시된 것과 같이 SPI 신호수신라인들(SPI'(1), SPI'(2), ... SPI'(l))과 센싱라인들(Rx'(1), Rx'(2), ... Rx'(n))이 근접하여 위치하기 때문에 이러한 라인들을 이용하여 수신되는 SPI 데이터 신호와 Rx전극 센싱값들도 상호 간섭을 일으킬 수 있다.As shown in FIG. 8, SPI signal receiving lines SPI'(1), SPI'(2), ... SPI'(l)) and sensing lines Rx'(1), Rx'(2) , ... Since Rx'(n)) is located in close proximity, SPI data signals received using these lines and sensing values of Rx electrodes may also cause mutual interference.

이에 따라, 터치IC(110)는 상호 간섭을 회피하기 위해 SPI 데이터 신호 수신과 Rx전극 센싱을 서로 다른 구간에서 실시할 수 있다.Accordingly, the touch IC 110 may perform SPI data signal reception and Rx electrode sensing in different sections to avoid mutual interference.

도 9는 일 실시예에 따른 터치IC로 입력되는 신호들의 제2 파형도이다.9 is a second waveform diagram of signals input to a touch IC according to an exemplary embodiment.

도 9를 참조하면, 제2 파형도에서 터치 인에이블 구간(터치센싱 기간)에 SPI 데이터 신호와 Rx전극 센싱 신호가 발생하는 것은 도 7을 참조하여 설명한 제1 파형도와 같다. 그런데, 제1 파형도에서는 SPI 데이터 신호가 발생하는 구간과 Rx전극 센싱 신호가 발생하는 구간이 일부 중첩되었으나 제2 파형도에서는 SPI 데이터 신호가 발생하는 구간과 Rx전극 센싱신호가 발생하는 구간이 중첩되지 않고 있다.Referring to FIG. 9, the generation of the SPI data signal and the Rx electrode sensing signal during the touch enable period (touch sensing period) in the second waveform diagram is the same as the first waveform diagram described with reference to FIG. 7. However, in the first waveform diagram, the section in which the SPI data signal occurs and the section in which the Rx electrode sensing signal is generated are partially overlapped, but in the second waveform diagram, the section in which the SPI data signal occurs and the section in which the Rx electrode sensing signal is generated are overlapped. Is not.

도 8을 참조하여 설명한 바와 같이 SPI 신호수신라인들(SPI'(1), SPI'(2), ... SPI'(l))과 센싱라인들(Rx'(1), Rx'(2), ... Rx'(n))이 근접하여 위치하기 때문에 SPI 데이터 신호가 발생하는 구간과 Rx전극 센싱 신호가 발생하는 구간이 중첩되는 경우, SPI 데이터 신호와 Rx전극 센싱값들도 상호 간섭을 일으킬 수 있다.As described with reference to FIG. 8, SPI signal receiving lines SPI'(1), SPI'(2), ... SPI'(l)) and sensing lines Rx'(1), Rx'(2) ), ... Since Rx'(n)) is located in close proximity, when the section in which the SPI data signal occurs and the section in which the Rx electrode sensing signal occurs overlap, the SPI data signal and the Rx electrode sensing values also interfere Can cause.

도 9를 참조하면, 터치IC(110)는 터치 인에이블 신호가 발생하면 바로 Rx전극을 센싱하지 않고 제1구간에서 SPI 데이터 신호를 수신한다. 이때, 드라이버IC(130)는 터치 인에이블 신호의 발생과 함께 SPI 데이터 신호를 터치IC(110)로 전송할 수 있다.Referring to FIG. 9, when a touch enable signal is generated, the touch IC 110 does not immediately sense the Rx electrode and receives the SPI data signal in a first section. In this case, the driver IC 130 may transmit the SPI data signal to the touch IC 110 together with the generation of the touch enable signal.

터치IC(110)는 제1구간을 통해 SPI 데이터 신호를 수신한 후에, 제1구간과 중복되지 않는 제2구간에서 Rx전극들을 센싱할 수 있다. 이때, 제1구간과 제2구간을 합친 시간은 터치 인에이블 구간(터치센싱 시간)을 초과하지 않는다. 터치IC(110)는 제1구간과 제2구간이 중복되지 않게 하기 위해 미리 설정된 시간(도 9에서 중간구간)만큼 제1구간과 제2구간을 떨어뜨려 놓을 수 있다.After receiving the SPI data signal through the first section, the touch IC 110 may sense the Rx electrodes in a second section that does not overlap with the first section. In this case, the combined time of the first section and the second section does not exceed the touch enable section (touch sensing time). The touch IC 110 may separate the first section and the second section by a preset time (intermediate section in FIG. 9) so as not to overlap the first section and the second section.

도 9를 참조하여 설명한 실시예에서는 SPI 데이터 신호와 Rx전극 센싱을 시간 상에서 떨어뜨려 놓았는데, 아래 도 10을 참조하여 설명하는 실시예에서는 SPI 신호수신라인들과 센싱 라인들 사이의 간격을 좀더 넓혀 SPI 데이터 신호와 Rx전극 센싱 사이의 간섭을 줄이는 예시를 설명한다.In the embodiment described with reference to FIG. 9, the SPI data signal and the Rx electrode sensing are separated in time. In the embodiment described with reference to FIG. 10 below, the spacing between the SPI signal receiving lines and the sensing lines is further widened. An example of reducing the interference between SPI data signal and Rx electrode sensing will be described.

도 10은 일 실시예에 따른 표시장치에 멀티플렉서(Multiplexer)가 더 포함되는 예시를 나타내는 도면이다.10 is a diagram illustrating an example in which a multiplexer is further included in a display device according to an exemplary embodiment.

표시장치(100)는 멀티플렉서(1000)를 더 포함하면서 제2기판(220)에 형성되는 센싱 라인들의 수를 줄일 수 있다. 이렇게 멀티플렉서를 이용하여 제2기판(220)에 형성되는 센싱 라인들의 수를 줄이게 되면 제2기판(220)에 형성되는 라인들의 간격을 좀더 넓힘으로써 라인들 간에 발생하는 간섭을 줄일 수 있게 된다.The display device 100 may further include the multiplexer 1000 and reduce the number of sensing lines formed on the second substrate 220. If the number of sensing lines formed on the second substrate 220 is reduced by using the multiplexer, interference between the lines can be reduced by further widening the spacing of the lines formed on the second substrate 220.

도 10을 참조하면, 제1기판(210)에는 멀티플렉서(1000)가 위치한다. 멀티플렉서는 스위치들(SW(1), ... SW(n/2))을 포함하는데, 이러한 스위치들(SW(1), ... SW(n/2))은 Rx전극들과 연결되는 Rx라인들(Rx(1), Rx(2), ... Rx(n))을 선택적으로 MUX센싱 라인들(ML(1), ... ML(n/2))로 연결시킨다. 도 10의 예시에서는 스위치들(SW(1), ... SW(n/2))이 두 개의 분기점을 가지고 있으면서, 두 개의 Rx라인들을 선택적으로 하나의 MUX센싱 라인으로 연결하는 것으로 도시되어 있다. 이럴 경우, 스위치의 총 개수는 Rx라인의 총 개수(n)의 1/2인 n/2(이때, n은 2의 배수가 되는 자연수)개가 되고, MUX센싱 라인의 총 수도 n/2이 된다. MUX센싱 라인의 총 수는 스위치의 분기점 수에 따라 더 작아질 수도 있는데, 스위치의 분기점 수가 3이 되면 MUX센싱 라인의 총 수는 n/3(이때, n은 3의 배수가 되는 자연수)이 된다.Referring to FIG. 10, a multiplexer 1000 is positioned on a first substrate 210. The multiplexer includes switches (SW(1), ... SW(n/2)), and these switches (SW(1), ... SW(n/2)) are connected to the Rx electrodes. The Rx lines (Rx(1), Rx(2), ... Rx(n)) are selectively connected to the MUX sensing lines (ML(1), ... ML(n/2)). In the example of FIG. 10, it is shown that the switches SW(1), ... SW(n/2)) have two branch points and selectively connect two Rx lines to one MUX sensing line. . In this case, the total number of switches becomes n/2, which is 1/2 of the total number of Rx lines (n) (where n is a natural number that is a multiple of 2), and the total number of MUX sensing lines becomes n/2. . The total number of MUX sensing lines may be smaller depending on the number of branch points of the switch. When the number of branch points of the switch becomes 3, the total number of MUX sensing lines becomes n/3 (where n is a natural number that is a multiple of 3). .

MUX센싱 라인들(ML(1), ... ML(n/2))은 도 8에 도시된 센싱 라인들(Rx'(1), Rx'(2), ... Rx'(n))을 대체하는 라인들로서 전술한 바와 같이 스위치의 분기점 수에 따라 그 수가 줄어들기 때문에 줄어든 만큼 제2기판(220) 상에 형성되는 라인들의 간격이 더 넓어질 수 있게 된다. 이렇게 라인들 사이의 간격이 넓어지면 SPI 신호수신라인들과 센싱 라인들 사이의 간격도 좀더 넓어져 SPI 데이터 신호와 Rx전극 센싱 사이의 간섭이 줄어들게 된다.The MUX sensing lines ML(1), ... ML(n/2)) are the sensing lines Rx'(1), Rx'(2), ... Rx'(n) shown in FIG. 8 As described above, as lines replacing ), the number of lines is reduced according to the number of branch points of the switch, so that the spacing between lines formed on the second substrate 220 can be wider as the number is reduced. As the spacing between the lines increases in this way, the spacing between the SPI signal receiving lines and the sensing lines is further widened, thereby reducing interference between the SPI data signal and sensing the Rx electrode.

한편, 전술한 실시예에서 표시장치(100)가 뮤추얼캡(Mutual Cap.) 방식으로 구동되는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이러한 구동 방식으로 제한되는 것은 아니다.Meanwhile, in the above-described embodiment, it has been described that the display device 100 is driven by a mutual cap method, but the present invention is not limited to this driving method.

표시장치(100)는 셀프캡(Self Cap.) 방식으로 구동될 수도 있다.The display device 100 may be driven in a self cap.

도 11은 표시장치가 셀프캡 방식으로 구동되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for describing an embodiment in which a display device is driven in a self-cap method.

도 11a를 참조하면, 표시장치(100)는 각각의 화소들(P)로 펄스를 인가하고 비교기를 통해 이러한 펄스의 지연 시간을 센싱한다. 도 11b를 참조하면, 화소(P)에는 저항 성분과 캡성분들이 존재하는데, 표시장치(100)는 이러한 저항성분과 캡성분에 의해 발생하는 펄스의 지연 시간을 센싱하여 터치를 인식하게 된다. 이때, 화소(P)에 터치가 발생하면, 캡성분이 증가한다. 캡성분이 증가하면 펄스의 지연 시간도 증가하게 되는데, 도 11c를 참조하면, 표시장치(100)는 터치시의 펄스 지연 시간(ttouch)이 터치가 없을 때의 펄스 지연 시간(to)보다 길어지는 원리를 이용하여 터치를 인식하게 된다.Referring to FIG. 11A, the display device 100 applies a pulse to each of the pixels P and senses a delay time of the pulse through a comparator. Referring to FIG. 11B, a resistance component and a cap component exist in the pixel P, and the display device 100 senses a delay time of a pulse generated by the resistance component and the cap component to recognize a touch. At this time, when a touch occurs on the pixel P, the cap component increases. When the cap component increases, the delay time of the pulse also increases. Referring to FIG. 11C, the display device 100 has a pulse delay time ttouch when touch is longer than the pulse delay time to when there is no touch. The principle is used to recognize touch.

도 12 및 도 13을 참조하여, 화소(P)에서의 캡성분들에 대해 좀더 설명한다.With reference to FIGS. 12 and 13, cap components in the pixel P will be further described.

도 12는 셀프캡 방식에서의 한 픽셀(P) 구조를 나타내는 도면이고, 도 13은 도 12의 II-II'를 절단한 도면이다.FIG. 12 is a diagram illustrating a structure of one pixel P in the self-cap method, and FIG. 13 is a view taken along II-II' of FIG. 12.

도 12 및 도 13을 참조하면, 픽셀(P)에는 게이트 라인(GL)이 형성되고, 제1절연막(GI)을 사이에 두고 게이트 라인(GL)과 교차되게 배치되는 데이터 라인(DL)이 형성된다. 그리고, 픽셀(P)에는 TFT를 통해 데이터 라인(DL)에 연결되는 화소전극, 제2절연막(PASI)을 사이에 두고 화소전극 상에 배치되는 셀프캡터치전극(공통전극)이 형성된다. 그리고, 컬러필터 어레이(CF)에는 블랙 매트릭스와 컬러필터 등이 형성되고, 컬러필터 어레이(CF) 상에는 편광판(PO)이 부착된다.Referring to FIGS. 12 and 13, a gate line GL is formed in the pixel P, and a data line DL disposed to cross the gate line GL is formed with a first insulating layer GI interposed therebetween. do. Further, in the pixel P, a pixel electrode connected to the data line DL through a TFT, and a self cap touch electrode (common electrode) disposed on the pixel electrode with the second insulating layer PASI interposed therebetween are formed. In addition, a black matrix and a color filter are formed on the color filter array CF, and a polarizing plate PO is attached on the color filter array CF.

이러한 픽셀 구조를 살펴보면, 하나의 픽셀(P) 내에 표시전극들(게이트라인(GL), 데이터라인(DL), 화소전극 및 공통전극)과 터치전극들(셀프캡터치전극)이 서로 중첩되면서 다수의 정전용량이 형성되는 것을 알 수 있다.Looking at such a pixel structure, a plurality of display electrodes (gate line GL, data line DL, pixel electrode and common electrode) and touch electrodes (self-cap touch electrode) overlap each other in one pixel P. It can be seen that a capacitance of is formed.

도 13에 전극들 사이에 형성되는 정전용량이 도시되어 있다. 도 13을 참조하면, 화소전극과 게이트전극(GL) 사이에서 제1정전용량'(Cgp')가 형성되고, 화소전극과 셀프캡터치전극(공통전극) 사이에서 제2정전용량'(Cpc')가 형성되며, 게이트전극(GL)과 셀프캡터치전극(공통전극) 사이에서 제3정전용량'(Cgc')가 형성되고, 터치하는 물체(예컨대, 손가락)과 화소전극 사이에서 제4 정전용량'(Cpf')가 형성된다. 그리고, 데이터라인(DL)과 셀프캡터치전극(공통전극) 사이에서 제5정전용량'(Cdc')이 형성된다.13 shows a capacitance formed between the electrodes. Referring to FIG. 13, a first capacitance'Cgp' is formed between the pixel electrode and the gate electrode GL, and a second capacitance'Cpc' is formed between the pixel electrode and the self-cap touch electrode (common electrode). ) Is formed, a third capacitance'(Cgc') is formed between the gate electrode GL and the self-cap touch electrode (common electrode), and the fourth static electricity is formed between the object to be touched (eg, finger) and the pixel electrode. A capacitance' (Cpf') is formed. In addition, a fifth capacitance'Cdc' is formed between the data line DL and the self-cap touch electrode (common electrode).

터치IC(110)는 각각의 화소(P), 예를 들어, 셀프캡터치전극(공통전극)으로 펄스를 인가한 후 펄스의 지연 시간을 센싱할 수 있는데, 이때, 픽셀(P)에 형성되는 정전용량들이 펄스의 지연 시간에 영향을 미친다. 센서 노드에 터치가 이루어지지 않으면 제4정전용량'(Cpf')가 형성되지 않고 터치가 있는 경우 제4정전용량'(Cpf')가 형성되는데, 제4정전용량'(Cpf')가 형성될 때, 셀프캡터치전극(공통전극)에서 바라보는 등가 정전용량이 커지면서 펄스의 지연 시간이 길어지게 된다. 이에 따라, 터치IC(110)는 펄스의 지연 시간이 미리 설정된 기준값보다 길어지면 제4 정전용량'(Cpf')가 형성된 것으로 판단하여 해당 센서 노드에 터치가 이루어진 것으로 판단한다.The touch IC 110 may sense the delay time of the pulse after applying the pulse to each pixel P, for example, a self-cap touch electrode (common electrode). In this case, The capacitances affect the delay time of the pulse. If the sensor node is not touched, the fourth capacitance' (Cpf') is not formed, and if there is a touch, the fourth capacitance' (Cpf') is formed, and the fourth capacitance' (Cpf') is formed. At this time, as the equivalent capacitance viewed from the self-cap touch electrode (common electrode) increases, the delay time of the pulse increases. Accordingly, when the delay time of the pulse becomes longer than the preset reference value, the touch IC 110 determines that the fourth capacitance'Cpf' has been formed and determines that a touch has been made to the corresponding sensor node.

그런데, 제4 정전용량'(Cpf')가 형성되지 않은 상태에서 다른 정전용량들의 용량이 변경되어 마치 제4 정전용량'(Cpf')가 형성된 것과 같은 효과를 만들게 되면 터치IC(110)는 터치센싱에 있어서 오동작을 하게 된다.However, in a state in which the fourth capacitance'Cpf' is not formed, when the capacitance of other capacitances is changed to create an effect as if the fourth capacitance'Cpf' is formed, the touch IC 110 is There is a malfunction in sensing.

제2 정전용량'(Cpc')는 화소전극과 공통전극(셀프캡터치전극) 사이에 형성된 정전용량으로서 드라이버IC(130)가 공급하는 데이터전압에 따라 용량이 변경될 수 있다. 예를 들어, 표시장치(100)가 화소전극과 셀프캡터치전극(공통전극) 사이에 액정층을 더 포함하고 있는 경우, 데이터전압에 의해 형성되는 액정층의 액정 배열에 따라 제2 정전용량'(Cpc')가 변할 수 있다. 이때, 터치IC(110)가 제2 정전용량'(Cpc')의 변동에 따른 셀프캡터치전극(공통전극)의 전압을 제4 정전용량'(Cpf')의 변동으로 판단하게 되면 잘못하여 터치를 인식하는 오동작을 초래하게 된다.The second capacitance'Cpc' is a capacitance formed between the pixel electrode and the common electrode (self-cap touch electrode), and the capacitance may be changed according to the data voltage supplied by the driver IC 130. For example, when the display device 100 further includes a liquid crystal layer between the pixel electrode and the self-cap touch electrode (common electrode), the second capacitance is'according to the liquid crystal arrangement of the liquid crystal layer formed by the data voltage. (Cpc') can be changed. At this time, if the touch IC 110 determines the voltage of the self-cap touch electrode (common electrode) according to the variation of the second capacitance'Cpc' as the variation of the fourth capacitance'Cpf', This will cause a malfunction to recognize.

터치IC(110)는 이러한 오동작을 방지하기 위해 드라이버IC(130)로부터 SPI 데이터 신호를 수신한다. SPI 데이터 신호는 픽셀에 인가되는 데이터전압에 대응되는 정보를 포함하기 때문에, 터치IC(110)는 이러한 SPI 데이터 신호를 이용하여 셀프캡터치전극(공통전극)의 센싱 값에서 제2 정전용량'(Cpc')의 변동분을 보상처리함으로써 실질적으로 제4 정전용량'(Cpf')만에 의한 셀프캡터치전극(공통전극)의 전압 변동을 인식할 수 있게 된다.The touch IC 110 receives an SPI data signal from the driver IC 130 to prevent such malfunction. Since the SPI data signal includes information corresponding to the data voltage applied to the pixel, the touch IC 110 uses the SPI data signal to determine the second capacitance in the sensed value of the self-cap touch electrode (common electrode). By compensating for the variation of Cpc'), it is possible to recognize the voltage variation of the self-cap touch electrode (common electrode) substantially only due to the fourth capacitance'Cpf'.

이와 같은 내용에 따라 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명한 실시예들은 모두 셀프캡 구동 방식에도 적용될 수 있는 바 이에 대한 내용은 도 6 내지 도 10에 대한 설명 부분을 참조하면 된다.According to the above description, all of the embodiments described with reference to FIGS. 6 to 10 can be applied to the self-cap driving method. For details on this, refer to the description of FIGS. 6 to 10.

이상에서 설명한 실시예에서 드라이버IC(130)가 터치IC(110)로 데이터 전압에 대응되는 데이터 신호를 송신하고, 터치IC(110)는 이러한 데이터신호를 이용하여 터치 센싱값을 보상하는 일 실시예에 대해 설명하였다. 이러한 실시예를 적용할 경우, 터치스크린 일체형 표시장치에서 디스플레이를 위한 구동신호들이 터치센싱에 간섭을 일으키는 문제를 개선할 수 있게 된다.In the above-described embodiment, the driver IC 130 transmits a data signal corresponding to the data voltage to the touch IC 110, and the touch IC 110 compensates the touch sensing value by using the data signal. It has been described. When this embodiment is applied, it is possible to improve a problem in which driving signals for a display interfere with touch sensing in a touch screen integrated display device.

또한, 드라이버IC(130)가 터치IC(110)로 데이터 신호를 송신함에 있어서, 발생할 수 있는 신호라인간의 상호 간섭을 회피하거나 줄일 수 있는 일 실시예의 예시들을 도 9 및 도 10을 참조하여 설명하였다. 이러한 예시들을 적용할 경우, 터치스크린 일체형 표시장치에서 보상신호(데이터신호)가 다시 터치센싱에 영향을 미치는 것을 방지하여 안정적으로 터치를 인식할 수 있게 된다.In addition, examples of an embodiment capable of avoiding or reducing mutual interference between signal lines that may occur when the driver IC 130 transmits a data signal to the touch IC 110 have been described with reference to FIGS. 9 and 10. . When these examples are applied, it is possible to stably recognize a touch by preventing the compensation signal (data signal) from affecting touch sensing again in the touch screen integrated display device.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as "include", "consist of" or "have" described above, unless otherwise stated, mean that the corresponding constituent element may be embedded, and thus, other constituent elements are not excluded. It should be interpreted as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, unless otherwise defined, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms generally used, such as terms defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the meaning in the context of the related technology, and are not interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims

A touch screen including first electrodes and second electrodes that function as common electrodes in the display section and as touch electrodes in the touch sensing section;
A driver IC for applying a data voltage to the first electrodes; And
Touch sensing that is connected to the driver IC through a signal line and receives a data signal corresponding to the data voltage from the driver IC through the signal line in a first section of a touch sensing section, and does not overlap with the first section A touch that senses the second electrodes through a sensing line connected to the second electrodes in the second section of the section, and compensates the sensing value sensed in the second section by using the data signal received in the first section IC
Display device comprising a.

The method of claim 1,
And some of the signal lines and some of the sensing lines are located adjacent to each other.

The method of claim 2,
And a flexible printed circuit board attached to one side of the touch screen and on which the signal lines, the sensing lines, and the touch IC are located.

The method of claim 3,
And at least one light emitting diode for backlight is positioned on the flexible printed circuit board in parallel with the signal lines and the sensing lines.

The method of claim 1,
Further comprising a multiplexer connecting the second electrodes and the sensing lines,
Wherein the multiplexer selectively connects two or more second electrodes to one sensing line.

The method of claim 1,
The touch screen further includes a liquid crystal layer between the first electrodes and the second electrodes,
The display device, wherein the capacitance between the first electrodes and the second electrodes is changed according to the liquid crystal arrangement of the liquid crystal layer formed by the data voltage.

The method of claim 6,
And the touch IC compensates for a variation in capacitance formed between the first electrodes and the second electrodes in the sensing value using the signal.

The method of claim 1,
Further comprising Tx electrodes formed under the first electrodes,
And the second electrodes function as Rx electrodes corresponding to the Tx electrodes.

The method of claim 1,
Wherein the touch IC receives the data signal through a serial peripheral interface.

The method of claim 1,
And the first section and the second section are separated by a preset time.