KR102281800B1 - Touch Display Device - Google Patents

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KR102281800B1
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Abstract

본 발명은 블록 딤(block dim)에 의한 화질 저하를 방지한 터치 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 디스플레이 패널에는 디스플레이 기간에는 공통 전극으로 이용되고 터치 기간에는 터치 전극으로 이용되는 복수의 터치 구동 전극 및 복수의 터치 센싱 전극이 배치되어 있고, 디스플레이 기간에 게이트 드라이버는 제1 게이트 라인에 공급되는 제1 게이트 펄스와 일부 구간이 중첩되도록 제2 게이트 라인에 제2 게이트 펄스를 공급하고, 제1 슬루 레이트의 라이징 기간과 제2 슬루 레이트의 폴링 기간을 갖는 게이트 펄스를 각 게이트 라인에 공급하고, 게이트 펄스의 폭보다 작은 라이징 기간과 폴링 기간 각각은 각 게이트 라인의 시정수보다 크게 설정될 수 있다.The present invention relates to a touch display device in which image quality deterioration due to block dim is prevented.
A plurality of touch driving electrodes and a plurality of touch sensing electrodes used as a common electrode in a display period and a touch electrode in a touch period are disposed on the touch display panel of the touch display device according to an embodiment of the present invention, and in the display period The gate driver supplies a second gate pulse to the second gate line so that a partial period overlaps with the first gate pulse supplied to the first gate line, and has a rising period of the first slew rate and a falling period of the second slew rate. A gate pulse is supplied to each gate line, and each of the rising and falling periods smaller than the width of the gate pulse may be set to be larger than a time constant of each gate line.

Description

터치 디스플레이 장치{Touch Display Device}Touch Display Device

본 발명은 블록 딤에 의한 화질 저하를 방지한 터치 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch display device in which image quality deterioration caused by block dims is prevented.

액정 디스플레이 장치의 입력 장치로서 종래에 적용되었던 마우스나 키보드 등의 입력 장치를 대체하여 사용자가 손가락이나 펜을 이용하여 스크린에 직접 정보를 입력할 수 있는 터치 패널이 적용되고 있다. 이러한, 터치 패널은 누구나 쉽게 조작할 수 있는 장점으로 인해 적용이 확대되고 있다.As an input device of a liquid crystal display device, a touch panel through which a user can directly input information to a screen using a finger or a pen is applied to replace an input device such as a mouse or a keyboard that has been conventionally applied. The application of such a touch panel is expanding due to the advantage that anyone can easily operate it.

터치 패널은 터치 감지 방식에 따라, 저항 방식, 정전 용량 방식, 적외선 감지 방지 등으로 구분될 수 있는데, 최근에는 제조 방식의 편의성 및 센싱 감도 등에서 장점을 갖는 정전 용량 방식이 주목 받고 있다. 정전 용량 방식의 터치 패널은 상호 정전 용량(mutual capacitance) 방식과 자기 정전 용량(self capacitance)으로 구분된다.The touch panel can be divided into a resistive type, a capacitive type, and an infrared sensing prevention type according to a touch sensing method. Recently, a capacitive type having advantages in manufacturing method convenience and sensing sensitivity, etc. is attracting attention. The capacitive touch panel is divided into a mutual capacitance type and a self capacitance type.

최근에 들어 액정 디스플레이 장치에 터치 스크린을 적용에 있어서, 슬림(Slim)화를 위해 액정 패널의 내부에 정전 용량 방식의 터치 센서가 내장되는 인셀 터치(in cell touch) 방식이 개발되었다. 이하 설명에서 터치 디스플레이 패널은 액정 패널의 내부에 터치 센서가 내장된 것을 의미한다.Recently, in applying a touch screen to a liquid crystal display device, an in cell touch method in which a capacitive touch sensor is built in a liquid crystal panel for slimming has been developed. In the following description, a touch display panel means that a touch sensor is built into the liquid crystal panel.

도 1은 종래 기술에 따른 인셀 터치 방식의 터치 디스플레이 장치의 터치 구동 전극(Tx 전극) 및 터치 센싱 전극(Rx 전극)의 평면 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에서는 상호 정전 용량 방식으로 터치 구동 전극(Tx 전극) 및 터치 센싱 전극(Rx 전극)이 배치된 것을 도시하고 있다.1 is a diagram schematically illustrating a planar structure of a touch driving electrode (Tx electrode) and a touch sensing electrode (Rx electrode) of an in-cell touch type touch display device according to the related art. 1 illustrates that a touch driving electrode (Tx electrode) and a touch sensing electrode (Rx electrode) are disposed in a mutual capacitance method.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 터치 디스플레이 패널(미도시)은 TFT 어레이 기판과, 컬러필터 어레이(미도시) 기판과, 편광 필름(미도시) 및 글라스(미도시)를 포함하여 구성된다.1, a touch display panel (not shown) according to the prior art is configured to include a TFT array substrate, a color filter array (not shown) substrate, a polarizing film (not shown) and glass (not shown). .

TFT 어레이 기판에 배치된 각 픽셀에는 스위칭 소자로써 TFT(thin film transistor)가 배치되어 있고, 픽셀 전극 및 공통 전극(10)이 배치되어 있다. 이때, 공통 전극(10)을 디스플레이를 위한 용도뿐만 아니라 터치 전극으로 이용한다.A thin film transistor (TFT) is disposed as a switching element in each pixel disposed on the TFT array substrate, and a pixel electrode and a common electrode 10 are disposed. In this case, the common electrode 10 is used as a touch electrode as well as for a display.

복수의 픽셀 단위로 공통 전극(10)을 패터닝하여 복수의 터치 구동 전극(12, Tx 전극)과 복수의 터치 센싱 전극(14)을 형성한다. 복수의 터치 센싱 전극(14, Rx 전극)은 라인 형태로 세로 방향으로 배치되어 있다. 그리고, 복수의 터치 구동 전극(12)은 터치 센싱 전극(14)을 사이에 두고 컨택홀을 이용하여 가로 방향으로 연결되어 있다. 복수의 터치 구동 전극(12) 및 복수의 터치 센싱 전극(14) 각각은 전도성 라인을 통해 터치 드라이버에 연결된다.A plurality of touch driving electrodes 12 (Tx electrodes) and a plurality of touch sensing electrodes 14 are formed by patterning the common electrode 10 in units of a plurality of pixels. The plurality of touch sensing electrodes 14 (Rx electrodes) are arranged in a vertical direction in a line shape. In addition, the plurality of touch driving electrodes 12 are connected in a horizontal direction using a contact hole with the touch sensing electrode 14 interposed therebetween. Each of the plurality of touch driving electrodes 12 and the plurality of touch sensing electrodes 14 is connected to the touch driver through a conductive line.

이러한, 종래 기술에 따른 인셀 터치 방식의 터치 디스플레이 장치는 1프레임 기간을 디스플레이 기간과 터치 기간으로 분리하여, 시분할 방식으로 디스플레이 구동 및 터치 구동을 수행하게 된다.In the in-cell touch type touch display device according to the related art, one frame period is divided into a display period and a touch period, and display driving and touch driving are performed in a time division manner.

디스플레이 기간에는 픽셀 전극에 데이터 전압을 공급하고, 터치 구동 전극(12) 및 터치 센싱 전극(14)에 공통 전압(Vcom)을 공급하여 화상을 표시한다. 그리고, 터치 기간에는 각 터치 구동 전극(12)에 터치 구동 신호를 공급한 후, 각 터치 센싱 전극(14)의 정전 용량을 센싱하여 터치 유무 및 터치 위치를 센싱한다.In the display period, a data voltage is supplied to the pixel electrode and a common voltage Vcom is supplied to the touch driving electrode 12 and the touch sensing electrode 14 to display an image. In the touch period, after supplying a touch driving signal to each touch driving electrode 12 , the capacitance of each touch sensing electrode 14 is sensed to sense the presence or absence of a touch and a touch position.

도 2는 종래 기술에 따른 터치 디스플레이 장치의 공통 전압(Vcom) 및 게이트 구동 신호의 타이밍 도면 및 터치 구동 전극(Tx 전극)과 터치 센싱 전극(Rx 전극)의 블록 딤(block dim)에 의한 화질 저하가 발생하는 문제점을 나타내는 도면이다.2 is a timing diagram of a common voltage (Vcom) and a gate driving signal of a touch display device according to the prior art, and image quality degradation due to block dims of a touch driving electrode (Tx electrode) and a touch sensing electrode (Rx electrode); It is a diagram showing the problem that occurs.

도 2를 참조하면, 상호 정전 용량 방식에서 터치 센싱 간도를 높이기 위해 터치 구동 전극(12)과 터치 센싱 전극(14)의 면적을 상이하게 형성하고 있다. 이에 따라서, 터치 구동 전극(12)과 터치 센싱 전극(14)의 로드에 차이가 있다.Referring to FIG. 2 , the areas of the touch driving electrode 12 and the touch sensing electrode 14 are formed to be different in order to increase the ease of touch sensing in the mutual capacitance method. Accordingly, there is a difference in the loads of the touch driving electrode 12 and the touch sensing electrode 14 .

디스플레이 기간에 복수의 게이트 라인에 게이트 구동 신호가 공급될 때, 게이트 구동 신호에 의한 기생 커패시턴스에 의해서 각 픽셀에 공급된 공통 전압(Vcom)에 변화가 발생하게 된다. 이때, 각 픽셀의 공통 전압(Vcom)이 원래의 값으로 되돌아 가는 시간의 차이가 생기고, 이로 인해 터치 구동 전극(12)의 픽셀들과 터치 센싱 전극(14)의 픽셀들 간에 휘도 차이가 발생하게 된다.When a gate driving signal is supplied to the plurality of gate lines in the display period, a change occurs in the common voltage Vcom supplied to each pixel due to a parasitic capacitance of the gate driving signal. At this time, there is a difference in time for the common voltage Vcom of each pixel to return to its original value, which causes a difference in luminance between the pixels of the touch driving electrode 12 and the pixels of the touch sensing electrode 14 . do.

이와 같이, 게이트 구동 신호에 의해 발생하는 공통 전압의 변동에 의한 영향이 터치 구동 전극(12)과 터치 센싱 전극(14)에 상이하게 발생할 때, 사람의 눈에 휘도 차이로 인지되어 블록 딤(block dim)이 발생하는 문제점이 있다.As described above, when the influence of the variation of the common voltage generated by the gate driving signal occurs differently in the touch driving electrode 12 and the touch sensing electrode 14, the human eye perceives it as a difference in luminance and blocks dim (block). dim) occurs.

도 3은 디스플레이 기간과 터치 기간을 분리함으로 인해서, 고해상도에서 데이터 전압의 차징 타임의 확보가 어려움 문제점을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a problem in that it is difficult to secure a charging time of a data voltage at a high resolution due to separation of a display period and a touch period.

도 3을 참조하면, 앞에서 설명한 블록 딤 문제를 개선하기 위해서, 게이트 구동 신호의 동기(sync)를 맞춰 터치 구동 전극(12)과 터치 센싱 전극(14) 간의 공통 전압 변화를 줄일 수 있다.Referring to FIG. 3 , in order to improve the block dim problem described above, a change in a common voltage between the touch driving electrode 12 and the touch sensing electrode 14 may be reduced by synchronizing the gate driving signal.

그러나, 게이트 구동 신호의 딜레이(delay)에 의해서 터치 디스플레이 패널에서 화질의 좌우 편차가 발생할 수 있다. 또한, Full-HD를 기준으로 각 픽셀의 차징 타임이 6.5us로 짧아 픽셀의 데이터 전압의 차징 타임(charging time)을 충분히 확보할 수 없는 문제점이 있다. 즉, 디스플레이 기간과 터치 기간을 분리함으로 인해서, 고해상도 제품의 경우 픽셀의 데이터 전압의 차징 타임을 충분히 확보할 수 없다.However, left and right deviations in image quality may occur in the touch display panel due to the delay of the gate driving signal. In addition, there is a problem in that the charging time of the data voltage of the pixel cannot be sufficiently secured because the charging time of each pixel is short as 6.5us based on Full-HD. That is, since the display period and the touch period are separated, the charging time of the data voltage of the pixel cannot be sufficiently secured in the case of a high-resolution product.

본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 게이트 구동 신호에 의해 발생하는 공통 전압의 변화를 감소시킬 수 있는 터치 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.An object of the present invention is to provide a touch display device capable of reducing a change in a common voltage generated by a gate driving signal in order to solve the above-described problems.

본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터치 구동 전극(Tx 전극)과 터치 센싱 전극(Rx 전극)의 면적이 상이하여 공통 전압 변화에 차이가 발생하는 것을 방지할 수 있는 터치 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the above-described problem, and provides a touch display device capable of preventing a difference in a common voltage change due to a difference in area between a touch driving electrode (Tx electrode) and a touch sensing electrode (Rx electrode) make it a technical task.

본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터치 구동 전극(Tx 전극)과 터치 센싱 전극(Rx 전극)의 블록 딤(block dim)에 의한 화질 저하를 방지할 수 있는 터치 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the problems described above, and to provide a touch display device capable of preventing image quality deterioration due to block dims of a touch driving electrode (Tx electrode) and a touch sensing electrode (Rx electrode) make it a technical task.

본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고해상도 제품에서 데이터 전압의 차징 타임(charging time)을 확보할 수 있는 터치 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.An object of the present invention is to solve the above-described problems, and it is a technical task to provide a touch display device capable of securing a charging time of a data voltage in a high-resolution product.

위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the technical problems of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention will be described below or will be clearly understood by those skilled in the art from such description and description.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 디스플레이 패널에는 디스플레이 기간에는 공통 전극으로 이용되고 터치 기간에는 터치 전극으로 이용되는 복수의 터치 구동 전극 및 복수의 터치 센싱 전극이 배치되어 있다. 디스플레이 기간에 게이트 드라이버는 제1 게이트 라인에 공급되는 제1 게이트 펄스와 일부 구간이 중첩되도록 제2 게이트 라인에 제2 게이트 펄스를 공급한다. 게이트 드라이버는 제1 슬루 레이트의 라이징 기간과 제2 슬루 레이트의 폴링 기간을 갖는 게이트 펄스를 각 게이트 라인에 공급하고, 게이트 펄스의 폭보다 작은 라이징 기간과 폴링 기간 각각은 각 게이트 라인의 시정수보다 크게 설정될 수 있다. A plurality of touch driving electrodes and a plurality of touch sensing electrodes used as common electrodes in the display period and as touch electrodes in the touch period are disposed on the touch display panel of the touch display device according to an embodiment of the present invention. During the display period, the gate driver supplies the second gate pulse to the second gate line so that a partial period overlaps with the first gate pulse supplied to the first gate line. The gate driver supplies a gate pulse having a rising period of a first slew rate and a falling period of a second slew rate to each gate line, and each of the rising and falling periods smaller than the width of the gate pulse is shorter than the time constant of each gate line. can be set large.

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본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치는 게이트 구동 신호에 의해 발생하는 공통 전압의 변화를 감소시킬 수 있다.A touch display device according to an embodiment of the present invention may reduce a change in a common voltage generated by a gate driving signal.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치는 터치 구동 전극(TX 전극)과 터치 센싱 전극(RX 전극)에 인가된 공통 전압의 차이가 발생하는 것을 방지할 수 있다.The touch display device according to an embodiment of the present invention may prevent a difference in the common voltage applied to the touch driving electrode (TX electrode) and the touch sensing electrode (RX electrode) from occurring.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치는 터치 구동 전극(TX 전극)과 터치 센싱 전극(RX 전극)의 블록 딤(block dim)을 방지하고, 이로 인한 화질 저하를 방지할 수 있다.The touch display device according to an embodiment of the present invention can prevent block dimming of the touch driving electrode (TX electrode) and the touch sensing electrode (RX electrode), thereby preventing image quality deterioration.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치는 고해상도 제품에서 데이터 전압의 차징 타임(charging time)을 확보할 수 있다.The touch display device according to an embodiment of the present invention can secure a charging time of a data voltage in a high-resolution product.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치는 복수의 게이트 라인의 시정수의 3배 이상이 되도록 게이트 구동 신호의 제1 슬루 레이트를 설정하고, 제1 슬루 레이트와 동일 또는 상이하도록 제2 슬루 레이트를 설정하여 게이트 구동 신호의 딜레이(delay)에 의한 디스플레이 패널에서 좌우 편차를 줄일 수 있다.In the touch display device according to an embodiment of the present invention, the first slew rate of the gate driving signal is set to be equal to or greater than three times the time constant of the plurality of gate lines, and the second slew rate is set to be the same as or different from the first slew rate. It is possible to reduce the left-right deviation in the display panel due to the delay of the gate driving signal by setting it.

이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.In addition, other features and advantages of the present invention may be newly recognized through embodiments of the present invention.

도 1은 종래 기술에 따른 인셀 터치 방식의 터치 디스플레이 장치의 터치 구동 전극(Tx 전극) 및 터치 센싱 전극(Rx 전극)의 평면 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 터치 디스플레이 장치의 공통 전압(Vcom) 및 게이트 구동 신호의 타이밍 도면 및 터치 구동 전극(Tx 전극)과 터치 센싱 전극(Rx 전극)의 블록 딤(block dim)에 의한 화질 저하가 발생하는 문제점을 나타내는 도면이다.
도 3은 디스플레이 기간과 터치 기간을 분리함으로 인해서, 고해상도에서 데이터 전압의 차징 타임의 확보가 어려움 문제점을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 구동 전극(Tx 전극) 및 터치 센싱 전극(Rx 전극)의 평면 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 디스플레이 패널에 배치된 복수의 픽셀의 등가 회로를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치의 구동 방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치의 구동 방법의 일 예를 나타내는 것으로, 게이트 구동 신호가 로우 전압에서 하이 전압으로 상승하는 기간의 제1 슬루 레이트(slew rate) 및 게이트 구동 신호가 하이 전압에서 로우 전압으로 하강하는 기간의 제2 슬루 레이트(slew rate)를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치의 구동 방법의 다른 예를 나타내는 것으로, 게이트 구동 신호가 로우 전압에서 하이 전압으로 상승하는 기간의 제1 슬루 레이트(slew rate) 및 게이트 구동 신호가 하이 전압에서 로우 전압으로 하강하는 기간의 제2 슬루 레이트(slew rate)를 나타내는 도면이다.
도 10는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치의 구동 방법의 또 다른 예를 나타내는 것으로, 게이트 구동 신호가 로우 전압에서 하이 전압으로 상승하는 기간의 제1 슬루 레이트(slew rate) 및 게이트 구동 신호가 하이 전압에서 로우 전압으로 하강하는 기간의 제2 슬루 레이트(slew rate)를 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a planar structure of a touch driving electrode (Tx electrode) and a touch sensing electrode (Rx electrode) of an in-cell touch type touch display device according to the related art.
2 is a timing diagram of a common voltage (Vcom) and a gate driving signal of a touch display device according to the prior art, and image quality degradation due to block dims of a touch driving electrode (Tx electrode) and a touch sensing electrode (Rx electrode); It is a diagram showing the problem that occurs.
3 is a diagram illustrating a problem in that it is difficult to secure a charging time of a data voltage at a high resolution due to separation of a display period and a touch period.
4 is a diagram schematically illustrating a touch display device according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a planar structure of a touch driving electrode (Tx electrode) and a touch sensing electrode (Rx electrode) of a touch display device according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an equivalent circuit of a plurality of pixels disposed on a touch display panel of a touch display device according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a method of driving a touch display device according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating an example of a method of driving a touch display device according to an embodiment of the present invention, wherein a first slew rate and a gate driving signal during a period in which a gate driving signal rises from a low voltage to a high voltage are A diagram illustrating a second slew rate of a period in which a high voltage is lowered to a low voltage.
9 illustrates another example of a method of driving a touch display device according to an embodiment of the present invention, wherein a first slew rate and a gate driving signal during a period in which a gate driving signal rises from a low voltage to a high voltage are A diagram illustrating a second slew rate of a period in which a high voltage is lowered to a low voltage.
10 is another example of a method of driving a touch display device according to an embodiment of the present invention, wherein a first slew rate and a gate driving signal during a period in which a gate driving signal rises from a low voltage to a high voltage It is a diagram illustrating a second slew rate during a period in which α is falling from a high voltage to a low voltage.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 핵심 구성과 관련이 없는 경우 및 본 발명의 기술분야에 공지된 구성과 기능에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다. 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Like reference numerals refer to substantially identical elements throughout. In the following description, detailed descriptions of configurations and functions known in the art and cases not related to the core configuration of the present invention may be omitted. The meaning of the terms described herein should be understood as follows.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. It should be noted that in the present specification, in adding reference numbers to the components of each drawing, the same numbers are used for the same components, even if they are indicated on different drawings, as much as possible.

본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.The shapes, sizes, proportions, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present invention are exemplary, and thus the present invention is not limited to the illustrated matters. Like reference numerals refer to like elements throughout. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. When 'including', 'having', 'consisting', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, the case in which the plural is included is included unless otherwise explicitly stated.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components, it is interpreted as including an error range even if there is no separate explicit description.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.In the case of a description of the positional relationship, for example, when the positional relationship of two parts is described as 'on', 'on', 'on', 'beside', etc., 'right' Alternatively, one or more other parts may be positioned between the two parts unless 'directly' is used.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, 'immediately' or 'directly' when a temporal relationship is described with 'after', 'following', 'after', 'before', etc. It may include cases that are not continuous unless this is used.

'적어도 하나'의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, '제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나'의 의미는 제1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.The term 'at least one' should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of 'at least one of the first item, the second item and the third item' means not only the first item, the second item, or the third item, respectively, but also two of the first item, the second item and the third item. It means a combination of all items that can be presented from more than one.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.Although the first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.

본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.Each feature of the various embodiments of the present invention can be partially or wholly combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each embodiment may be independently implemented with respect to each other or implemented together in a related relationship. may be

액정 디스플레이 장치는 액정층의 배열을 조절하는 방식에 따라 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 다양하게 개발되어 있다.Liquid crystal display devices have been developed in various ways, such as TN (Twisted Nematic) mode, VA (Vertical Alignment) mode, IPS (In Plane Switching) mode, FFS (Fringe Field Switching) mode, etc. according to a method of controlling the arrangement of liquid crystal layers.

그 중에서, TN 모드와 VA 모드는 하부기판에 픽셀 전극을 형성하고 상부기판(컬러필터 어레이 기판)에 공통 전극을 형성하여 수직 전계를 통해 액정층의 배열을 조절하는 방식이다.Among them, the TN mode and the VA mode are methods in which a pixel electrode is formed on a lower substrate and a common electrode is formed on an upper substrate (color filter array substrate) to control the arrangement of liquid crystal layers through a vertical electric field.

한편, IPS 모드와 상기 FFS 모드는 하부기판 상에 픽셀 전극과 공통 전극을 배치하여 상기 픽셀 전극과 공통 전극 사이의 전계에 의해 액정층의 배열을 조절하는 방식이다.Meanwhile, in the IPS mode and the FFS mode, the arrangement of the liquid crystal layer is controlled by an electric field between the pixel electrode and the common electrode by disposing a pixel electrode and a common electrode on a lower substrate.

IPS 모드는 상기 픽셀 전극과 공통 전극을 평행하게 교대로 배열함으로써 양 전극 사이에서 수평 전계를 일으켜 액정층의 배열을 조절하는 방식이다. In the IPS mode, the arrangement of the liquid crystal layer is controlled by generating a horizontal electric field between both electrodes by alternately arranging the pixel electrode and the common electrode in parallel.

FFS 모드는 상기 픽셀 전극과 상기 공통 전극을 절연층을 사이에 두고 이격되도록 형성시킨다. 이때, 하나의 전극은 판(plate) 형상 또는 패턴으로 구성하고 다른 하나의 전극은 핑거(finger) 형상으로 구성하여 양 전극 사이에서 발생되는 프린지 필드(Fringe Field)를 통해 액정층의 배열을 조절하는 방식이다.In the FFS mode, the pixel electrode and the common electrode are formed to be spaced apart from each other with an insulating layer interposed therebetween. At this time, one electrode is configured in a plate shape or pattern and the other electrode is configured in a finger shape to control the arrangement of the liquid crystal layer through a fringe field generated between both electrodes. method.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널은 모드(mode)의 제한 없이 수직 전계 방식(TN 모드, VA 모드) 및 수평 전계 방식(IPS 모드, FFS 모드)이 모두 적용될 수 있으며, 아래의 상세한 설명에서는 IPS 모드 또는 FFS 모드가 적용된 것을 일 예로 한다.In the touch panel according to an embodiment of the present invention, both a vertical electric field method (TN mode, VA mode) and a horizontal electric field method (IPS mode, FFS mode) can be applied without limitation of the mode, and in the detailed description below, the IPS Mode or FFS mode is applied as an example.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a touch display device and a driving method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.4 is a diagram schematically illustrating a touch display device according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치는 터치 디스플레이 패널(100), 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 터치 드라이버(400), 타이밍 컨트롤러(500) 및 백라이트 유닛을 포함한다. 도 4에서는 백라이트 유닛은 도시하지 않았다.Referring to FIG. 4 , a touch display device according to an embodiment of the present invention includes a touch display panel 100 , a gate driver 200 , a data driver 300 , a touch driver 400 , a timing controller 500 , and a backlight unit. includes 4 , the backlight unit is not shown.

게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 터치 드라이버(400) 및 타이밍 컨트롤러(500)는 전체 구성 또는 일부 구성이 COG(Chip On Glass) 또는 COF(Chip On Flexible Printed Circuit, Chip On Film) 방식으로 터치 디스플레이 패널(100)에 배치될 수 있다.The gate driver 200 , the data driver 300 , the touch driver 400 , and the timing controller 500 are all or part of a COG (Chip On Glass) or COF (Chip On Flexible Printed Circuit, Chip On Film) method. to be disposed on the touch display panel 100 .

터치 디스플레이 패널(100)은 복수의 픽셀(P)이 매트릭스 형태로 배열되고, TFT, 픽셀 전극, 공통 전극 및 스토리지 커패시터(Cst)가 배치된 TFT 어레이 기판과, 각 픽셀에 대응되도록 RGB 컬러필터가 배치된 컬러필터 어레이 기판과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다.The touch display panel 100 includes a TFT array substrate in which a plurality of pixels P are arranged in a matrix form, a TFT, a pixel electrode, a common electrode, and a storage capacitor Cst, and an RGB color filter to correspond to each pixel. and a color filter array substrate disposed therebetween, and a liquid crystal layer interposed between the two substrates.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 구동 전극(Tx 전극) 및 터치 센싱 전극(Rx 전극)의 평면 구조를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 디스플레이 패널에 배치된 복수의 픽셀의 등가 회로를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a planar structure of a touch driving electrode (Tx electrode) and a touch sensing electrode (Rx electrode) of a touch display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a touch display device according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing an equivalent circuit of a plurality of pixels disposed on a touch display panel of

도 5 및 도 6을 참조하면, 복수의 픽셀(P)은 서로 교차하는 복수의 데이터 라인(data line)과 복수의 게이트 라인(gate line)에 의해 정의된다. 상기 데이터 라인과 상기 게이트 라인이 교차되는 영역 마다 TFT 및 스토리지 커패시터(Cst)가 배치되어 있다.5 and 6 , a plurality of pixels P are defined by a plurality of data lines and a plurality of gate lines crossing each other. A TFT and a storage capacitor Cst are disposed in each region where the data line and the gate line cross each other.

TFT 어레이 기판의 각 픽셀에는 픽셀 전극(미도시)이 배치되어 있고, 각 픽셀에 대응하도록 공통 전극(110)이 배치되어 있다. 픽셀 전극 및 공통 전극은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전도성 물질로 형성되어 있다.A pixel electrode (not shown) is disposed in each pixel of the TFT array substrate, and a common electrode 110 is disposed to correspond to each pixel. The pixel electrode and the common electrode are formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO).

본 발명에서는 공통 전극(110)을 디스플레이를 위한 용도뿐만 아니라 터치 전극으로 이용한다. 이를 위해서, 복수의 픽셀 단위로 공통 전극(110)을 패터닝하여 복수의 터치 구동 전극(112, Tx 전극) 및 터치 센싱 전극(114, Rx 전극)을 형성한다.In the present invention, the common electrode 110 is used as a touch electrode as well as for a display. To this end, the common electrode 110 is patterned in units of a plurality of pixels to form a plurality of touch driving electrodes 112 (Tx electrodes) and touch sensing electrodes 114 (Rx electrodes).

복수의 터치 센싱 전극(114)은 라인 형태로 세로 방향으로 배치되어 있다. 그리고, 복수의 터치 구동 전극(112)은 터치 센싱 전극(114)을 사이에 두고 배치되며, 컨택홀과 브릿지 패턴을 이용하여 터치 구동 전극(112)이 가로 방향으로 연결되어 있다. 복수의 터치 구동 전극(112) 및 복수의 터치 센싱 전극(114) 각각은 전도성 라인을 통해 터치 드라이버(400)에 연결된다.The plurality of touch sensing electrodes 114 are arranged in a vertical direction in a line shape. In addition, the plurality of touch driving electrodes 112 are disposed with the touch sensing electrode 114 interposed therebetween, and the touch driving electrodes 112 are connected in a horizontal direction using a contact hole and a bridge pattern. Each of the plurality of touch driving electrodes 112 and the plurality of touch sensing electrodes 114 is connected to the touch driver 400 through a conductive line.

1프레임 기간을 디스플레이 기간과 터치 기간으로 분리하여, 시분할 방식으로 디스플레이 구동 및 터치 구동을 수행하게 된다. 디스플레이 기간에는 픽셀 전극에 데이터 전압을 공급하고, 터치 구동 전극(112) 및 터치 센싱 전극(114)에 공통 전압(Vcom)을 공급하여 화상을 표시한다. 그리고, 터치 기간에는 각 터치 구동 전극(112)에 터치 구동 신호를 공급한 후, 각 터치 센싱 전극(114)의 정전 용량을 센싱하여 터치 유무 및 터치 위치를 센싱한다.By dividing one frame period into a display period and a touch period, display driving and touch driving are performed in a time division manner. During the display period, a data voltage is supplied to the pixel electrode and a common voltage Vcom is supplied to the touch driving electrode 112 and the touch sensing electrode 114 to display an image. In the touch period, after supplying a touch driving signal to each touch driving electrode 112 , the capacitance of each touch sensing electrode 114 is sensed to sense the presence or absence of a touch and a touch position.

다시, 도 4를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(500)는 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300) 및 터치 드라이버(400)의 구동을 제어한다.Again referring to FIG. 4 , the timing controller 500 controls driving of the gate driver 200 , the data driver 300 , and the touch driver 400 .

타이밍 컨트롤러(500)에는 타이밍 신호(TS) 및 RGB 영상 신호가 입력된다. 타이밍 컨트롤러(500)는 외부에서 입력되는 타이밍 신호(TS)를 이용하여 입력되는 RGB 영상 신호를 프레임 단위의 디지털 RGB 영상 데이터로 변환하고, RBG 영상 데이터를 데이터 드라이버(300)에 공급한다. 이때, 타이밍 신호(TS)는 수직 동기신호(V-sync), 수평 동기신호(H-sync) 및 클럭신호(CLK)를 포함한다.A timing signal TS and an RGB image signal are input to the timing controller 500 . The timing controller 500 converts the input RGB image signal into digital RGB image data in units of frames using the timing signal TS input from the outside, and supplies the RBG image data to the data driver 300 . In this case, the timing signal TS includes a vertical synchronization signal V-sync, a horizontal synchronization signal H-sync, and a clock signal CLK.

또한, 타이밍 컨트롤러(500)는 타이밍 신호(TS)를 이용하여 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS: Gate Control Signal)를 생성하여 게이트 드라이버(200)에 공급한다. 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock) 및 게이트 출력 인에이블(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함할 수 있다.Also, the timing controller 500 generates a gate control signal (GCS) for controlling the gate driver 200 using the timing signal TS and supplies it to the gate driver 200 . The gate control signal GCS may include a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (GSC), and a gate output enable (GOE).

또한, 타이밍 컨트롤러(500)는 타이밍 신호(TS)를 이용하여 데이터 드라이버(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS: Data Control Signal)를 생성하여 데이터 드라이버에 공급한다. 데이터 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블(SOE: Source Output Enable) 및 극성 제어신호(POL: Polarity) 등을 포함할 수 있다.In addition, the timing controller 500 generates a data control signal (DCS) for controlling the data driver 300 using the timing signal TS and supplies it to the data driver. The data control signal (DCS) is a source start pulse (SSP: Source Start Pulse), a source sampling clock (SSC: Source Sampling Clock), a source output enable (SOE: Source Output Enable), and a polarity control signal (POL: Polarity), etc. may include.

또한, 타이밍 컨트롤러(500)는 터치 기간에 터치 드라이버(400)가 구동될 수 있도록 디스플레이 기간과 터치 기간의 동기 신호를 터치 드라이버(400)에 공급한다.Also, the timing controller 500 supplies a synchronization signal between the display period and the touch period to the touch driver 400 so that the touch driver 400 can be driven in the touch period.

게이트 드라이버(200)는 타이밍 컨트롤러(500)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 기초하여 복수의 픽셀 각각에 형성된 TFT를 구동시키기 위한 게이트 구동 신호를 생성한다. 이러한, 게이트 드라이버(200)는 별도의 칩으로 구성되거나, 또는 GIP(gate in panel) 방식으로 터치 디스플레이 패널의 TFT 어레이 기판에 내장될 수 있다.The gate driver 200 generates a gate driving signal for driving the TFTs formed in each of the plurality of pixels based on the gate control signal GCS from the timing controller 500 . The gate driver 200 may be configured as a separate chip or may be embedded in the TFT array substrate of the touch display panel in a gate in panel (GIP) method.

게이트 드라이버(200)는 1프레임 기간 중에서, 디스플레이 기간에 게이트 구동 신호를 액정 패널에 형성된 복수의 게이트 라인에 순차적으로 공급한다. 상기 게이트 구동 신호에 의해 각 픽셀에 형성된 TFT가 턴온(turn on) 된다.The gate driver 200 sequentially supplies a gate driving signal to a plurality of gate lines formed in the liquid crystal panel during a display period in one frame period. The TFT formed in each pixel is turned on by the gate driving signal.

여기서, 디스플레이 기간에 게이트 구동 신호의 공급 시, 터치 구동 전극(112)과 터치 센싱 전극(114)에 공급된 공통 전압이 변동되어 블록 딤(block dim)이 발생하는 것을 방지하기 위해서, 각 게이트 라인에 게이트 구동 신호가 공급되는 시점 및 게이트 구동 신호의 라이징 시점과 폴링 시점을 조절하였다. 게이트 구동 신호에 대한 구체적인 내용은 도 7 내지도 10을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Here, when the gate driving signal is supplied during the display period, in order to prevent block dims from occurring due to the common voltage supplied to the touch driving electrode 112 and the touch sensing electrode 114 being changed, each gate line The timing at which the gate driving signal is supplied to the gate and the rising and falling timings of the gate driving signal are adjusted. A detailed description of the gate driving signal will be described with reference to FIGS. 7 to 10 .

데이터 드라이버(300)는 타이밍 컨트롤러(500)로부터 공급되는 디지털 RGB 영상 데이터를 아날로그 영상 신호 즉, RGB 데이터 전압으로 변환한다. 그리고, 타이밍 컨트롤러(500)로부터의 데이터 제어신호(DCS)에 기초하여 게이트 구동 신호에 맞춰 각 픽셀의 TFT가 턴-온 되는 시점에 데이터 전압을 복수의 데이터 라인에 공급한다.The data driver 300 converts digital RGB image data supplied from the timing controller 500 into an analog image signal, that is, an RGB data voltage. Then, based on the data control signal DCS from the timing controller 500 , the data voltage is supplied to the plurality of data lines when the TFTs of each pixel are turned on in accordance with the gate driving signal.

터치 디스플레이 패널(100)에 배치된 각각의 게이트 라인(gate line)에 접속된 픽셀에 데이터 전압이 공급된다. 즉, 제1 게이트 라인에 제1 게이트 구동 신호가 공급될 때, 복수의 데이터 라인에는 제1 게이트 라인에 접속된 픽셀들의 데이터 전압이 공급되어, 제1 게이트 라인에 접속된 픽셀들로 데이터 전압이 공급되게 된다. 이와 마찬가지로, 제2 게이트 라인에 제2 게이트 구동 신호가 공급될 때, 복수의 데이터 라인에는 제2 게이트 라인에 접속된 픽셀들의 데이터 전압이 공급되어, 제2 게이트 라인에 접속된 픽셀들로 데이터 전압이 공급되게 된다.A data voltage is supplied to a pixel connected to each gate line disposed on the touch display panel 100 . That is, when the first gate driving signal is supplied to the first gate line, the data voltages of the pixels connected to the first gate line are supplied to the plurality of data lines so that the data voltages are applied to the pixels connected to the first gate line. will be supplied Similarly, when the second gate driving signal is supplied to the second gate line, data voltages of pixels connected to the second gate line are supplied to the plurality of data lines, and data voltages are applied to the pixels connected to the second gate line. this will be supplied

여기서, 게이트 구동 신호에 맞춰 복수의 픽셀에 데이터 전압이 공급됨으로, 제1 게이트 라인에 접속된 픽셀들에 데이터 전압이 차징될 때 제2 게이트 라인에 접속된 픽셀들은 데이터 전압이 프리차징(pre-charging) 된다. 데이터 전압의 프리차징에 대한 구체적인 내용은 도 7 내지도 10을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Here, since the data voltage is supplied to the plurality of pixels in accordance with the gate driving signal, when the data voltage is charged to the pixels connected to the first gate line, the data voltage is pre-charged to the pixels connected to the second gate line. charging). A detailed description of the precharging of the data voltage will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 10 .

데이터 전압의 공급과 함께 터치 구동 전극(112) 및 터치 센싱 전극(144)에 공통 전압(Vcom)이 공급되어 화상이 표시되도록 한다. 데이터 드라이버(300)에서 공통 전압(Vcom)이 생성되어 복수의 터치 구동 전극(112) 및 복수의 터치 센싱 전극(114)에 공급될 수 있다. 다른 예로서, 터치 드라이버(400)에서 공통 전압(Vcom)이 생성되어 복수의 터치 구동 전극(112) 및 복수의 터치 센싱 전극(114)에 공급될 수 있다.A common voltage Vcom is supplied to the touch driving electrode 112 and the touch sensing electrode 144 together with the supply of the data voltage to display an image. A common voltage Vcom may be generated by the data driver 300 and supplied to the plurality of touch driving electrodes 112 and the plurality of touch sensing electrodes 114 . As another example, the common voltage Vcom may be generated by the touch driver 400 and supplied to the plurality of touch driving electrodes 112 and the plurality of touch sensing electrodes 114 .

터치 드라이버(400)는 타이밍 컨트롤러(500)에서 공급되는 동기 신호에 기초하여, 터치 기간에 복수의 터치 구동 전극(112)에 터치 구동 신호를 공급한다. 이때, 터치 구동 전극(112)에 인가되는 터치 구동 신호는 구형파 형태의 펄스, 정현파, 삼각파 등 다양한 형태로 발생될 수 있다. 이후, 복수의 터치 센싱 전극(114) 각각에 형성된 정전 용량을 센싱한다. 각 터치 센싱 전극(114)의 전하량의 변화에 기초하여 터치 유무 및 터치 위치를 센싱한다.The touch driver 400 supplies a touch driving signal to the plurality of touch driving electrodes 112 during a touch period based on a synchronization signal supplied from the timing controller 500 . In this case, the touch driving signal applied to the touch driving electrode 112 may be generated in various forms, such as a square wave pulse, a sine wave, or a triangular wave. Thereafter, the capacitance formed in each of the plurality of touch sensing electrodes 114 is sensed. The presence or absence of a touch and a touch position are sensed based on a change in the amount of charge of each touch sensing electrode 114 .

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치의 구동 방법을 나타내는 도면이다. 그리고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치의 구동 방법의 일 예를 나타내는 것으로, 게이트 구동 신호가 로우 전압에서 하이 전압으로 상승하는 기간의 제1 슬루 레이트(slew rate) 및 게이트 구동 신호가 하이 전압에서 로우 전압으로 하강하는 기간의 제2 슬루 레이트(slew rate)를 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating a method of driving a touch display device according to an embodiment of the present invention. 8 illustrates an example of a method of driving a touch display device according to an embodiment of the present invention, a first slew rate and gate driving during a period in which a gate driving signal rises from a low voltage to a high voltage A diagram illustrating a second slew rate of a period in which a signal falls from a high voltage to a low voltage.

도 7 및 도 8을 참조하면, 1프레임 기간 중에서 디스플레이 기간에 게이트 드라이버(200)가 게이트 구동 신호를 복수의 게이트 라인에 순차적으로 공급한다.7 and 8 , the gate driver 200 sequentially supplies a gate driving signal to a plurality of gate lines in a display period of one frame period.

여기서, 제1 게이트 라인에 공급되는 제1 게이트 구동 신호와 제2 게이트 라인에 공급되는 제2 게이트 구동 신호의 일부 구간을 중첩시킨다. 예로서, 제1 게이트 라인에 공급되는 제1 게이트 구동 신호와 일부 구간이 중첩되도록 제2 게이트 구동 신호를 제2 게이트 라인에 공급한다. 즉, 터치 디스플레이 패널 내에서 게이트 라인이 배치된 순서에 따라서, 위쪽에 배치된 게이트 라인에 공급되는 제1 게이트 신호와 일부 구간이 중첩되도록 아래쪽에 배치된 게이트 라인에 제2 게이트 신호가 공급된다.Here, a partial section of the first gate driving signal supplied to the first gate line and the second gate driving signal supplied to the second gate line overlap. For example, the second gate driving signal is supplied to the second gate line so that a partial section overlaps with the first gate driving signal supplied to the first gate line. That is, according to the order in which the gate lines are arranged in the touch display panel, the second gate signal is supplied to the lower gate line so that a partial section overlaps with the first gate signal supplied to the upper gate line.

도 7에서는 N-1번째 게이트 라인, N번째 게이트 라인, N+1번째 게이트 라인 및 N+2번째 게이트 라인에 공급되는 게이트 구동 신호들을 도시하고 있다.7 illustrates gate driving signals supplied to an N-1 th gate line, an N th gate line, an N+1 th gate line, and an N+2 th gate line.

N-1번째 게이트 라인에 N-1번째 게이트 구동 신호가 공급된 후, N번째 게이트 라인에 N번째 게이트 구동 신호가 공급될 때, N-1번째 게이트 구동 신호의 후반부와 N번째 게이트 구동 신호의 전반부가 중첩된 것을 도시하고 있다.After the N-1th gate driving signal is supplied to the N-1th gate line, when the Nth gate driving signal is supplied to the Nth gate line, the second half of the N-1th gate driving signal and the Nth gate driving signal The first half is shown superimposed.

또한, N번째 게이트 라인에 N번째 게이트 구동 신호가 공급된 후, N+1번째 게이트 라인에 N+1번째 게이트 구동 신호가 공급될 때, N번째 게이트 구동 신호의 후반부와 N+1번째 게이트 구동 신호의 전반부가 중첩된 것을 도시하고 있다.Further, when the N+1th gate driving signal is supplied to the N+1th gate line after the Nth gate driving signal is supplied to the Nth gate line, the second half of the Nth gate driving signal and the N+1th gate driving signal are supplied The first half of the signal is shown superimposed.

또한, N+1번째 게이트 라인에 N+1번째 게이트 구동 신호가 공급된 후, N+2번째 게이트 라인에 N+2번째 게이트 구동 신호가 공급될 때, N+1번째 게이트 구동 신호의 후반부와 N+2번째 게이트 구동 신호의 전반부가 중첩된 것을 도시하고 있다.Also, when the N+1th gate driving signal is supplied to the N+1th gate line and then the N+2th gate driving signal is supplied to the N+2th gate line, the second half of the N+1th gate driving signal and It shows that the first half of the N+2 th gate driving signal is overlapped.

여기서, 게이트 드라이버(200)는 게이트 구동 신호를 제1 슬루 레이트(slew rate)로 로우 전압에서 하이 전압으로 상승시킨다. 그리고, 게이트 구동 신호를 제2 슬루 레이트로 하이 전압에서 로우 전압으로 하강시킨다.Here, the gate driver 200 increases the gate driving signal from a low voltage to a high voltage at a first slew rate. Then, the gate driving signal is lowered from the high voltage to the low voltage at a second slew rate.

더불어, 제1 게이트 구동 신호의 폴링 시작 시점과 제3 게이트 구동 신호의 라이징 시작 시점을 일치시킬 수 있다. 그리고, 제2 게이트 구동 신호의 폴링 시작 시점과 제4 게이트 구동 신호의 라이징 시작 시점을 일치시킬 수 있다.In addition, the falling start time of the first gate driving signal may coincide with the rising start time of the third gate driving signal. In addition, the falling start time of the second gate driving signal may coincide with the rising start time of the fourth gate driving signal.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법은 게이트 구동 신호들의 일부 구간을 중첩시켜 게이트 구동 신호에 의해 발생하는 공통 전압의 변화, 즉, 터치 구동 전극(112)과 터치 센싱 전극(114)에 인가된 공통 전압의 차이가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 터치 구동 전극(TX 전극)과 터치 센싱 전극(RX 전극)의 블록 딤(block dim)을 방지하고, 이로 인한 화질 저하를 방지할 수 있다.As described above, in the touch display device and the driving method thereof according to an embodiment of the present invention, a change in the common voltage generated by the gate driving signal by overlapping some sections of the gate driving signals, that is, the touch driving electrode 112 and the touch sensing It is possible to prevent a difference in the common voltage applied to the electrode 114 from occurring. In addition, block dims of the touch driving electrode (TX electrode) and the touch sensing electrode (RX electrode) may be prevented, thereby preventing image quality deterioration.

디스플레이 기간에 복수의 게이트 라인에 게이트 구동 신호들이 공급되는 것에 맞춰 데이터 드라이버(300)가 복수의 픽셀에 데이터 전압을 공급한다.In the display period, the data driver 300 supplies data voltages to the plurality of pixels in response to the gate driving signals being supplied to the plurality of gate lines.

여기서, 디스플레이 기간에 제1 게이트 구동 신호에 맞춰 상기 제1 게이트 라인에 접속된 복수의 픽셀에 데이터 전압을 공급하고, 상기 제2 게이트 라인에 접속된 복수의 픽셀에 데이터 전압을 프리차징 한다.Here, a data voltage is supplied to the plurality of pixels connected to the first gate line in response to the first gate driving signal during the display period, and the data voltage is precharged to the plurality of pixels connected to the second gate line.

즉, 터치 디스플레이 패널 내에서 복수의 픽셀들이 배치된 순서에 따라서, 위쪽에 배치된 게이트 라인에 접속된 복수의 픽셀에는 데이터 전압을 차징한다. 이와 함께, 아래쪽에 배치된 게이트 라인에 접속된 복수의 픽셀에는 데이터 전압을 프리차징한다.That is, the data voltage is charged to the plurality of pixels connected to the upper gate line according to the arrangement order of the plurality of pixels in the touch display panel. At the same time, the data voltage is precharged to the plurality of pixels connected to the gate line disposed below.

도 7에서는 N-1번째 게이트 라인에 접속된 픽셀들, N번째 게이트 라인에 접속된 픽셀들, N+1번째 게이트 라인에 접속된 픽셀들 및 N+2번째 게이트 라인에 접속된 픽셀들에 데이터 전압을 차징 및 프리차징 하는 것을 도시하고 있다.In FIG. 7 , data is stored in pixels connected to the N-1th gate line, pixels connected to the Nth gate line, pixels connected to the N+1th gate line, and pixels connected to the N+2th gate line. It shows charging and precharging the voltage.

N-1번째 게이트 라인에 공급되는 N-1번째 게이트 구동 신호에 맞춰 N-1번째 게이트 라인에 접속된 복수의 픽셀에 데이터 전압을 공급하여 픽셀 전압을 차징한다. 이와 함께, N번째 게이트 라인에 공급되는 N번째 게이트 구동 신호에 의해서, N번째 게이트 라인에 접속된 복수의 픽셀들에는 데이터 전압이 프리차징된다.The pixel voltage is charged by supplying a data voltage to the plurality of pixels connected to the N-1 th gate line in accordance with the N-1 th gate driving signal supplied to the N-1 th gate line. At the same time, the data voltage is precharged to the plurality of pixels connected to the Nth gate line by the Nth gate driving signal supplied to the Nth gate line.

또한, N번째 게이트 라인에 공급되는 N번째 게이트 구동 신호에 맞춰 N번째 게이트 라인에 접속된 복수의 픽셀에 데이터 전압을 공급하여 픽셀 전압을 차징한다. 이와 함께, N+1번째 게이트 라인에 공급되는 N+1번째 게이트 구동 신호에 의해서, N+1번째 게이트 라인에 접속된 복수의 픽셀들에는 데이터 전압이 프리차징된다.In addition, the pixel voltage is charged by supplying a data voltage to the plurality of pixels connected to the N-th gate line in accordance with the N-th gate driving signal supplied to the N-th gate line. In addition, the data voltage is precharged to the plurality of pixels connected to the N+1th gate line by the N+1th gate driving signal supplied to the N+1th gate line.

또한, N+1번째 게이트 라인에 공급되는 N+1번째 게이트 구동 신호에 맞춰 N+1번째 게이트 라인에 접속된 복수의 픽셀에 데이터 전압을 공급하여 픽셀 전압을 차징한다. 이와 함께, N+2번째 게이트 라인에 공급되는 N+2번째 게이트 구동 신호에 의해서, N+2번째 게이트 라인에 접속된 복수의 픽셀들에는 데이터 전압이 프리차징된다.In addition, the pixel voltage is charged by supplying a data voltage to the plurality of pixels connected to the N+1-th gate line in accordance with the N+1-th gate driving signal supplied to the N+1-th gate line. At the same time, the data voltage is precharged to the plurality of pixels connected to the N+2th gate line by the N+2th gate driving signal supplied to the N+2th gate line.

한편, 터치 기간에는 터치 드라이버(400)가 복수의 터치 구동 전극(112)에 터치 구동 신호를 공급한 후, 복수의 터치 센싱 전극(114)으로부터 터치 신호를 센싱한다. Meanwhile, during the touch period, the touch driver 400 supplies a touch driving signal to the plurality of touch driving electrodes 112 and then senses the touch signal from the plurality of touch sensing electrodes 114 .

도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 게이트 라인의 시정수의 3배(3T) 이상이 되도록 게이트 구동 신호의 제1 슬루 레이트를 설정할 수 있다. 또한, 제1 슬루 레이트와 동일하도록 제2 슬루 레이트를 설정할 수 있다. 도 8에서는 제1 슬루 레이트와 제2 슬루 레이트를 게이트 라인의 시정수의 3배(3T)로 설정한 것을 일 예로 도시하고 있다.As shown in FIG. 8 , the first slew rate of the gate driving signal may be set to be three times (3T) or more of the time constants of the plurality of gate lines. Also, the second slew rate may be set to be the same as the first slew rate. 8 illustrates an example in which the first slew rate and the second slew rate are set to three times (3T) the time constant of the gate line.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치의 구동 방법의 다른 예를 나타내는 것으로, 게이트 구동 신호가 로우 전압에서 하이 전압으로 상승하는 기간의 제1 슬루 레이트(slew rate) 및 게이트 구동 신호가 하이 전압에서 로우 전압으로 하강하는 기간의 제2 슬루 레이트(slew rate)를 나타내는 도면이다.9 illustrates another example of a method of driving a touch display device according to an embodiment of the present invention, wherein a first slew rate and a gate driving signal during a period in which a gate driving signal rises from a low voltage to a high voltage are A diagram illustrating a second slew rate of a period in which a high voltage is lowered to a low voltage.

도 9를 참조하면, 게이트 구동 신호의 제1 슬루 레이트보다 작게 제2 슬루 레이트를 설정할 수 있다. 도 9에서는 제1 슬루 레이트를 게이트 라인의 시정수의 3배(3T)로 설정하고, 제2 슬루 레이트를 게이트 라인의 시정수의 2배(2T)로 설정한 것을 일 예로 도시하고 있다.Referring to FIG. 9 , the second slew rate may be set to be smaller than the first slew rate of the gate driving signal. 9 illustrates an example in which the first slew rate is set to three times (3T) the time constant of the gate line and the second slew rate is set to twice (2T) the time constant of the gate line.

도 10는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치의 구동 방법의 또 다른 예를 나타내는 것으로, 게이트 구동 신호가 로우 전압에서 하이 전압으로 상승하는 기간의 제1 슬루 레이트(slew rate) 및 게이트 구동 신호가 하이 전압에서 로우 전압으로 하강하는 기간의 제2 슬루 레이트(slew rate)를 나타내는 도면이다.10 is another example of a method of driving a touch display device according to an embodiment of the present invention, wherein a first slew rate and a gate driving signal during a period in which a gate driving signal rises from a low voltage to a high voltage It is a diagram illustrating a second slew rate during a period in which α is lowered from a high voltage to a low voltage.

도 10을 참조하면, 게이트 구동 신호의 제1 슬루 레이트보다 크게 제2 슬루 레이트를 설정할 수 있다. 도 10에서는 제1 슬루 레이트를 게이트 라인의 시정수의 3배(3T)로 설정하고, 제2 슬루 레이트를 게이트 라인의 시정수의 4배(4T)로 설정한 것을 일 예로 도시하고 있다.Referring to FIG. 10 , the second slew rate may be set higher than the first slew rate of the gate driving signal. 10 illustrates an example in which the first slew rate is set to three times (3T) the time constant of the gate line and the second slew rate is set to four times (4T) the time constant of the gate line.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법은 복수의 게이트 라인의 시정수의 3배 이상이 되도록 게이트 구동 신호의 제1 슬루 레이트를 설정하고, 제1 슬루 레이트와 동일 또는 상이하도록 제2 슬루 레이트를 설정하여 게이트 구동 신호의 딜레이(delay)에 의한 터치 디스플레이 패널에서 화질의 좌우 편차를 줄일 수 있다.A touch display device and a driving method thereof according to an embodiment of the present invention set the first slew rate of the gate driving signal to be three times or more of the time constant of the plurality of gate lines, and set the first slew rate to be the same as or different from the first slew rate By setting the 2 slew rate, it is possible to reduce the left-right deviation of the image quality in the touch display panel due to the delay of the gate driving signal.

본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the above-described present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

100: 터치 디스플레이 패널
110: 공통 전극
112: 터치 구동 전극
114: 터치 센싱 전극
200: 게이트 드라이버
300: 데이터 드라이버
400: 터치 드라이버
500: 타이밍 컨트롤러100: touch display panel
110: common electrode
112: touch driving electrode
114: touch sensing electrode
200: gate driver
300: data driver
400: touch driver
500: timing controller

Claims (9)

복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인에 의해 정의된 복수의 픽셀과, 상기 복수의 픽셀에 배치된 픽셀 전극과, 디스플레이 기간에는 공통 전극으로 이용되고 터치 기간에는 터치 전극으로 이용되는 복수의 터치 구동 전극 및 복수의 터치 센싱 전극이 배치된 터치 디스플레이 패널;
상기 디스플레이 기간에 상기 복수의 게이트 라인에 게이트 펄스를 순차적으로 공급하되, 제1 게이트 라인에 공급되는 제1 게이트 펄스와 일부 구간이 중첩되도록 제2 게이트 라인에 제2 게이트 펄스를 공급하는 게이트 드라이버;
상기 디스플레이 기간에 상기 복수의 데이터 라인에 데이터 전압을 공급하는 데이터 드라이버; 및
상기 디스플레이 기간과 교번하는 상기 터치 기간에 상기 복수의 터치 구동 전극에 터치 구동 신호를 공급하고, 상기 복수의 터치 센싱 전극으로부터 터치 신호를 센싱하는 터치 드라이버;를 포함하고,
상기 디스플레이 기간에 상기 데이터 드라이버 및 터치 드라이버 중 어느 하나는 상기 복수의 터치 구동 전극 및 복수의 터치 센싱 전극에 공통 전압을 공급하고,
상기 게이트 드라이버는 제1 슬루 레이트의 라이징 기간과 제2 슬루 레이트의 폴링 기간을 갖는 상기 게이트 펄스를 상기 복수의 게이트 라인 각각에 공급하고,
상기 게이트 펄스의 폭보다 작은 상기 라이징 기간과 상기 폴링 기간 각각은 상기 각 게이트 라인의 시정수보다 크게 설정되는 터치 디스플레이 장치.A plurality of pixels defined by a plurality of gate lines and a plurality of data lines, a pixel electrode disposed in the plurality of pixels, and a plurality of touch driving electrodes used as common electrodes in a display period and as touch electrodes in a touch period and a touch display panel on which a plurality of touch sensing electrodes are disposed.
a gate driver sequentially supplying gate pulses to the plurality of gate lines during the display period, and supplying a second gate pulse to a second gate line so that a partial section overlaps with the first gate pulse supplied to the first gate line;
a data driver supplying data voltages to the plurality of data lines during the display period; and
a touch driver supplying a touch driving signal to the plurality of touch driving electrodes in the touch period alternating with the display period, and sensing a touch signal from the plurality of touch sensing electrodes;
During the display period, any one of the data driver and the touch driver supplies a common voltage to the plurality of touch driving electrodes and the plurality of touch sensing electrodes,
the gate driver supplies the gate pulses having a rising period of a first slew rate and a falling period of a second slew rate to each of the plurality of gate lines;
Each of the rising period and the falling period, which are smaller than a width of the gate pulse, is set to be larger than a time constant of each of the gate lines. 제1 항에 있어서,
상기 게이트 드라이버는,
상기 제1 게이트 라인에 공급하는 상기 제1 게이트 펄스의 폴링 기간의 시작점과 제3 게이트 라인에 공급하는 제3 게이트 구동 신호의 라이징 기간의 시작점을 일치시키되, 상기 제1 게이트 펄스의 폴링 기간의 종료점은 상기 제3 게이트 펄스의 라이징 기간의 시작점보다 지연시키고,
상기 제2 게이트 라인에 공급하는 상기 제2 게이트 펄스의 폴링 기간의 시작점과 제4 게이트 라인에 공급하는 제4 게이트 구동 신호의 라이징 기간의 시작점을 일치시키되, 상기 제2 게이트 펄스의 폴링 기간의 종료점은 상기 제4 게이트 펄스의 라이징 기간의 시작점보다 지연시키는 터치 디스플레이 장치.According to claim 1,
The gate driver is
A starting point of a falling period of the first gate pulse supplied to the first gate line coincides with a starting point of a rising period of a third gate driving signal supplied to a third gate line, and an end point of the falling period of the first gate pulse is matched. is delayed from the start point of the rising period of the third gate pulse,
The starting point of the falling period of the second gate pulse supplied to the second gate line coincides with the starting point of the rising period of the fourth gate driving signal supplied to the fourth gate line, and the ending point of the falling period of the second gate pulse is coincident. is delayed from the start point of the rising period of the fourth gate pulse. 제1 항에 있어서,
상기 제1 슬루 레이트는 상기 각 게이트 라인의 시정수의 3배 이상이 되도록 설정되고,
상기 제2 슬루 레이트는 상기 제1 슬루 레이트와 동일하거나, 상기 제1 슬루 레이트보다 작거나 크게 설정되는 터치 디스플레이 장치.According to claim 1,
the first slew rate is set to be three times or more of a time constant of each gate line;
and the second slew rate is set equal to the first slew rate, or smaller or larger than the first slew rate. 제1 항에 있어서,
상기 각 게이트 라인에 접속된 픽셀들은 해당 게이트 펄스와 선행 게이트 펄스와의 중첩 기간에는 상기 복수의 데이터 라인에 공급된 선행 데이터 전압을 프리차징하고, 상기 해당 게이트 펄스와 후행 게이트 펄스와의 중첩 기간에는 상기 복수의 데이터 라인에 공급된 해당 데이터 전압을 충전하는 터치 디스플레이 장치.According to claim 1,
The pixels connected to each gate line precharge the preceding data voltage supplied to the plurality of data lines during an overlapping period between the corresponding gate pulse and the preceding gate pulse, and during the overlapping period between the corresponding gate pulse and the following gate pulse, the preceding data voltages are precharged. A touch display device for charging a corresponding data voltage supplied to the plurality of data lines. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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