KR102515949B1 - Touch screen device and method for driving the touch screen device - Google Patents

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KR102515949B1 KR1020160056882A KR20160056882A KR102515949B1 KR 102515949 B1 KR102515949 B1 KR 102515949B1 KR 1020160056882 A KR1020160056882 A KR 1020160056882A KR 20160056882 A KR20160056882 A KR 20160056882A KR 102515949 B1 KR102515949 B1 KR 102515949B1
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Abstract

본 발명은 그라운드 라인에 인접하게 배치된 터치 전극들과 그들을 제외한 나머지 터치 전극들 사이에서 발생하는 터치 성능의 차이를 개선할 수 있는 터치 스크린 장치와 그의 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치는 터치 전극들, 터치 전극들 중 일부의 바깥쪽에 배치된 그라운드 라인, 터치 전극들 각각에 각각 접속된 터치 구동라인들, 터치 구동라인들 중 어느 하나를 선택하여 센싱 라인에 접속시키는 제1 멀티플렉서, 센싱 라인에 인가되는 전압을 누적하고 누적된 전압을 디지털 데이터인 터치 로우 데이터로 변환하여 출력하는 터치 센싱회로, 및 제1 멀티플렉서와 상기 터치 센싱회로 사이에 접속되며 상기 센싱 라인의 전압을 낮추는 차지 방전회로를 구비한다. 터치 전극들은 그라운드 라인에 인접하게 배치되는 제1 터치 전극들과 제1 터치 전극들을 제외한 제2 터치 전극들로 구분된다. 차지 방전회로는 제1 터치 전극들이 센싱 라인에 접속되는 경우와 제2 터치 전극들이 센싱 라인에 접속되는 경우에 센싱 라인의 차지 방전량을 다르게 제어한다.The present invention relates to a touch screen device capable of improving a difference in touch performance occurring between touch electrodes disposed adjacent to a ground line and other touch electrodes excluding the touch electrodes, and a method of driving the same. A touch screen device according to an embodiment of the present invention includes any one of touch electrodes, a ground line disposed outside some of the touch electrodes, touch drive lines connected to each of the touch electrodes, and touch drive lines. A first multiplexer that selects and connects to a sensing line, a touch sensing circuit that accumulates the voltage applied to the sensing line and converts the accumulated voltage into touch raw data, which is digital data, and outputs it, and between the first multiplexer and the touch sensing circuit and a charge discharge circuit that lowers the voltage of the sensing line. The touch electrodes are divided into first touch electrodes disposed adjacent to the ground line and second touch electrodes excluding the first touch electrodes. The charge discharge circuit controls the charge discharge amount of the sensing line differently when the first touch electrodes are connected to the sensing line and when the second touch electrodes are connected to the sensing line.

Description

터치 스크린 장치와 그의 구동 방법{TOUCH SCREEN DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE TOUCH SCREEN DEVICE}Touch screen device and its driving method {TOUCH SCREEN DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE TOUCH SCREEN DEVICE}

본 발명은 터치 스크린 장치와 그의 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a touch screen device and a method for driving the same.

최근 키보드, 마우스, 트랙볼, 조이스틱, 디지타이저(digitizer) 등의 다양한 입력장치(Input Device)들이 사용자와 가전기기 또는 각종 정보통신기기 사이의 인터페이스를 구성하기 위해 사용되고 있다. 따라서, 편리하면서도 간단하고 오작동을 감소시킬 수 있는 입력장치에 대한 요구가 날로 증가되고 있다. 이와 같은 요구에 따라 사용자가 손이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 터치 스크린 장치(touch screen device)가 제안되었다. 터치 스크린 장치는 표시부에 표시되어 있는 버튼을 손가락으로 접촉하는 것만으로 대화적, 직감적으로 조작함으로써 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있는 입력장치이기 때문에, 현재 스마트폰, 태블릿, PMP 등와 같은 휴대용 표시장치 등 많은 장치에 적용되고 있다.Recently, various input devices such as a keyboard, a mouse, a track ball, a joystick, and a digitizer are being used to configure an interface between a user and home appliances or various information communication devices. Accordingly, demand for an input device that is convenient, simple, and capable of reducing malfunctions is increasing day by day. In response to such a demand, a touch screen device has been proposed in which a user inputs information by directly contacting a screen with a hand or a pen. A touch screen device is an input device that can be easily used by anyone of any age or gender by interactively and intuitively manipulating the buttons displayed on the display with a finger, so that many portable display devices such as smartphones, tablets, and PMPs applied to the device.

터치 스크린 장치는 터치 전극들, 터치 전극들에 터치 구동전압들을 공급하여 터치 전극들의 정전용량들을 충전한 후 터치 전극들의 정전용량들에 충전된 전압을 센싱하고, 센싱된 전압을 터치 로우 데이터로 출력하는 터치 구동부, 및 터치 로우 데이터를 분석하여 터치 좌표들을 산출하는 터치 좌표 산출부를 포함한다.The touch screen device charges the capacitances of the touch electrodes by supplying touch driving voltages to the touch electrodes, senses the voltage charged in the capacitances of the touch electrodes, and outputs the sensed voltage as touch raw data. and a touch driver that calculates touch coordinates by analyzing touch raw data.

외부로부터의 정전기가 터치 스크린 장치에 영향을 주는 것을 방지하기 위한 그라운드 라인이 터치 스크린 장치의 액티브 영역(active area)의 좌측, 하측, 및 우측 바깥쪽에 배치될 수 있다. 터치 전극들은 액티브 영역에 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.A ground line for preventing external static electricity from affecting the touch screen device may be disposed outside the left, bottom, and right sides of an active area of the touch screen device. The touch electrodes may be arranged in a matrix form in the active area.

터치 전극들은 그라운드 라인에 인접하게 배치되는 제1 터치 전극들과 제1 터치 전극들을 제외한 제2 터치 전극들로 구분될 수 있다. 제1 터치 전극들은 그라운드 라인에 인접하게 배치되기 때문에, 제2 터치 전극들에 비해 그라운드 라인의 영향을 받을 수 있다. 이로 인해, 제1 터치 전극들에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터가 제2 터치 전극들에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터보다 큰 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 제2 터치 전극들에서보다 제1 터치 전극들에서 터치 성능이 저하될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 터치 전극들 사이에서 터치 성능에 차이가 발생하는 문제가 발생할 수 있다.The touch electrodes may be divided into first touch electrodes disposed adjacent to the ground line and second touch electrodes excluding the first touch electrodes. Since the first touch electrodes are disposed adjacent to the ground line, they may be affected by the ground line more than the second touch electrodes. As a result, touch raw data sensed by the first touch electrodes may have a higher value than touch raw data sensed by the second touch electrodes. Accordingly, touch performance may be lowered in the first touch electrodes than in the second touch electrodes. That is, a problem in which a difference in touch performance may occur between the first and second touch electrodes may occur.

본 발명의 실시예는 그라운드 라인에 인접하게 배치된 터치 전극들과 그들을 제외한 나머지 터치 전극들 사이에서 발생하는 터치 성능의 차이를 개선할 수 있는 터치 스크린 장치와 그의 구동 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a touch screen device capable of improving a difference in touch performance occurring between touch electrodes disposed adjacent to a ground line and other touch electrodes excluding the touch electrodes, and a method of driving the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치는 터치 전극들, 터치 전극들 중 일부의 바깥쪽에 배치된 그라운드 라인, 터치 전극들 각각에 각각 접속된 터치 구동라인들, 터치 구동라인들 중 어느 하나를 선택하여 센싱 라인에 접속시키는 제1 멀티플렉서, 센싱 라인에 인가되는 전압을 누적하고 누적된 전압을 디지털 데이터인 터치 로우 데이터로 변환하여 출력하는 터치 센싱회로, 및 제1 멀티플렉서와 상기 터치 센싱회로 사이에 접속되며 상기 센싱 라인의 전압을 낮추는 차지 방전회로를 구비한다. 터치 전극들은 그라운드 라인에 인접하게 배치되는 제1 터치 전극들과 제1 터치 전극들을 제외한 제2 터치 전극들로 구분된다. 차지 방전회로는 제1 터치 전극들이 센싱 라인에 접속되는 경우와 제2 터치 전극들이 센싱 라인에 접속되는 경우에 센싱 라인의 차지 방전량을 다르게 제어한다.A touch screen device according to an embodiment of the present invention includes any one of touch electrodes, a ground line disposed outside some of the touch electrodes, touch drive lines connected to each of the touch electrodes, and touch drive lines. A first multiplexer that selects and connects to a sensing line, a touch sensing circuit that accumulates the voltage applied to the sensing line and converts the accumulated voltage into touch raw data, which is digital data, and outputs it, and between the first multiplexer and the touch sensing circuit and a charge discharge circuit that lowers the voltage of the sensing line. The touch electrodes are divided into first touch electrodes disposed adjacent to the ground line and second touch electrodes excluding the first touch electrodes. The charge discharge circuit controls the charge discharge amount of the sensing line differently when the first touch electrodes are connected to the sensing line and when the second touch electrodes are connected to the sensing line.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 구동 방법은 터치 전극들, 터치 전극들 중 일부의 바깥쪽에 배치된 그라운드 라인, 터치 전극들 각각에 각각 접속된 터치 구동라인들, 터치 구동라인들 중 어느 하나를 선택하여 센싱 라인에 접속시키는 제1 멀티플렉서, 센싱 라인에 인가되는 전압을 누적하고, 누적된 전압을 디지털 데이터인 터치 로우 데이터로 변환하여 출력하는 터치 센싱회로, 및 제1 멀티플렉서와 터치 센싱회로 사이에 접속되며 센싱 라인의 전압을 낮추는 차지 방전회로를 구비하는 터치 스크린 장치에 있어서, 터치 전극들은 그라운드 라인에 인접하게 배치되는 제1 터치 전극들과 제1 터치 전극들을 제외한 제2 터치 전극들로 구분되며, 제1 터치 전극들이 센싱 라인에 접속되는 경우와 제2 터치 전극들이 센싱 라인에 접속되는 경우에 센싱 라인의 차지 방전량을 다르게 제어한다.A method of driving a touch screen device according to an embodiment of the present invention includes touch electrodes, a ground line disposed outside some of the touch electrodes, touch driving lines connected to each of the touch electrodes, and among the touch driving lines. A first multiplexer that selects one and connects it to a sensing line, a touch sensing circuit that accumulates the voltage applied to the sensing line, converts the accumulated voltage into touch raw data, which is digital data, and outputs it, and the first multiplexer and touch sensing A touch screen device having a charge-discharge circuit connected between circuits and lowering a voltage of a sensing line, wherein the touch electrodes include first touch electrodes disposed adjacent to a ground line and second touch electrodes excluding the first touch electrodes. , and controls the charge discharge amount of the sensing line differently when the first touch electrodes are connected to the sensing line and when the second touch electrodes are connected to the sensing line.

본 발명의 실시예는 제1 터치 전극에 의해 센싱되는 전압의 차지 방전량을 제2 터치 전극에 의해 센싱되는 전압의 차지 방전량보다 높게 제어할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 실시예는 터치가 발생하지 않은 경우 제1 터치 전극에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터가 제2 터치 전극에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터와 유사한 값을 갖도록 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 제1 터치 전극에 터치가 발생하는 경우 제1 터치 전극에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터는 터치 좌표 산출부에서 인식 가능한 최대값보다 높아지는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 사용자가 제1 터치 전극에 터치를 하였음에도, 사용자의 터치를 인식하지 못하는 문제를 방지할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the charge discharge amount of the voltage sensed by the first touch electrode may be controlled to be higher than the charge discharge amount of the voltage sensed by the second touch electrode. Therefore, in an embodiment of the present invention, when a touch does not occur, touch raw data sensed by the first touch electrode can be controlled to have a similar value to touch raw data sensed by the second touch electrode. Therefore, in the embodiment of the present invention, when a touch occurs on the first touch electrode, touch raw data sensed by the first touch electrode can be prevented from becoming higher than the maximum value recognizable by the touch coordinate calculator. As a result, it is possible to prevent a problem in which the user's touch is not recognized even though the user touches the first touch electrode.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 장치를 상세히 보여주는 블록도이다.
도 2는 표시패널의 하부기판, 소스 드라이브 IC들, 타이밍 제어부, 전원 공급부, 연성필름들, 소스 회로보드, 연성 케이블, 및 제어 회로보드를 보여주는 일 예시도면이다.
도 3은 도 1의 화소를 상세히 보여주는 일 예시도면이다.
도 4는 1 프레임 기간 동안 터치 구동라인에 공급되는 터치 구동 신호를 보여주는 파형도이다.
도 5는 터치 전극들, 터치 구동라인들, 그라운드 라인, 및 터치 구동부를 보여주는 일 예시도면이다.
도 6은 터치가 발생하지 않은 경우 제1 및 제2 터치 전극들에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터, 터치가 발생한 경우 제1 및 제2 터치 전극들에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터, 및 ROIC의 터치 로우 데이터 인식 최대값을 보여주는 일 예시도면이다.
도 7은 도 5의 터치 구동부를 상세히 보여주는 일 예시도면이다.
도 8은 도 7의 터치 구동부의 제1 멀티플렉서의 선택에 따라 전하 방전회로의 커패시터의 용량과 방전 전압 입력단자에 입력되는 전압 제어를 상세히 보여주는 흐름도이다.
도 9는 소스 드라이브 IC의 제1 및 제2 방전 전압 출력회로를 상세히 보여주는 회로도이다.
1 is a block diagram showing in detail a touch screen device according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary diagram showing a lower substrate of a display panel, source drive ICs, a timing control unit, a power supply unit, flexible films, a source circuit board, a flexible cable, and a control circuit board.
FIG. 3 is an exemplary view showing the pixels of FIG. 1 in detail.
4 is a waveform diagram illustrating a touch driving signal supplied to a touch driving line during one frame period.
5 is an exemplary diagram illustrating touch electrodes, touch driving lines, a ground line, and a touch driving unit.
6 shows touch row data sensed by first and second touch electrodes when touch does not occur, touch raw data sensed by first and second touch electrodes when touch occurs, and touch row data of an ROIC. It is an exemplary diagram showing the maximum data recognition value.
FIG. 7 is an exemplary view showing the touch driver of FIG. 5 in detail.
FIG. 8 is a flowchart illustrating in detail the control of the capacitance of the capacitor of the charge discharge circuit and the voltage input to the discharge voltage input terminal according to the selection of the first multiplexer of the touch driver of FIG. 7 .
9 is a circuit diagram showing in detail first and second discharge voltage output circuits of the source driver IC.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 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 methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예를 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. The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present invention are illustrative, so the present invention is not limited to the details shown. Like reference numbers designate like elements throughout the specification. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 명세서에서 언급된 '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. When 'includes', 'has', 'consists', etc. mentioned in this specification is used, other parts may be added unless 'only' is used. In the case where a component is expressed in the singular, the case including the plural is included unless otherwise explicitly stated.

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

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 a positional relationship, for example, 'on top of', 'on top of', 'at the bottom of', 'next to', etc. Or, unless 'directly' is used, one or more other parts may be located between the two parts.

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 precedence relationship is described in terms of 'after', 'following', 'next to', 'before', etc. It can also include non-continuous cases unless is used.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.Although 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. Therefore, the first component mentioned below may also be the second component within the technical spirit of the present invention.

"X축 방향", "Y축 방향" 및 "Z축 방향"은 서로 간의 관계가 수직으로 이루어진 기하학적인 관계만으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 구성이 기능적으로 작용할 수 있는 범위 내에서보다 넓은 방향성을 가지는 것을 의미할 수 있다. "X-axis direction", "Y-axis direction", and "Z-axis direction" should not be interpreted only as a geometric relationship in which the relationship between each other is made upright, and may be broader within the range in which the configuration of the present invention can function functionally. It can mean having a direction.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다. The term “at least one” should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, "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 may mean a combination of all items that can be presented from one or more.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 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 entirely combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each embodiment can be implemented independently of each other or can be implemented together in a related relationship. may be

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 장치를 상세히 보여주는 블록도이다. 도 2는 표시패널의 하부기판, 소스 드라이브 IC들, 타이밍 제어부, 전원 공급부, 연성필름들, 소스 회로보드, 연성 케이블, 및 제어 회로보드를 보여주는 일 예시도면이다. 도 3은 도 1의 화소를 상세히 보여주는 일 예시도면이다. 이하에서는 도 1 내지 도 3을 결부하여 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 장치에 대하여 상세하게 설명한다.1 is a block diagram showing in detail a touch screen device according to an embodiment of the present invention. 2 is an exemplary diagram showing a lower substrate of a display panel, source drive ICs, a timing control unit, a power supply unit, flexible films, a source circuit board, a flexible cable, and a control circuit board. FIG. 3 is an exemplary view showing the pixels of FIG. 1 in detail. Hereinafter, a touch screen device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3 .

본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 장치는 자기 정전용량(셀프 커패시턴스(self capacitance) 방식으로 구현된 것을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 장치는 상호 용량(mutual capacitance) 방식 등의 다른 정전용량 방식으로도 구현 가능하다.Although the touch screen device according to an embodiment of the present invention has been described mainly as being implemented in a self-capacitance (self capacitance) method, it should be noted that it is not limited thereto. That is, the touch screen device according to the embodiment of the present invention is not limited thereto. The screen device can be implemented with other capacitance methods such as a mutual capacitance method.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 장치는 터치 전극들이 표시패널(10)에 포함된 인셀 타입(in-cell type)으로 구현된 것을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 장치는 터치 전극들이 표시패널(10) 상에 마련되는 온셀 타입(on-cell type)으로 구현될 수 있다.In addition, although the touch screen device according to the embodiment of the present invention has been described mainly in which the touch electrodes are implemented as an in-cell type included in the display panel 10, it should be noted that the present invention is not limited thereto. That is, the touch screen device according to an embodiment of the present invention may be implemented as an on-cell type in which touch electrodes are provided on the display panel 10 .

나아가, 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 장치는 액정표시장치(liquid crystal display)인 것을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 장치는 유기발광표시장치(organic light emitting display), 플라즈마 표시장치(plasma display device), 전기영동 표시장치(electrophoresis display device)로 구현될 수 있다.Furthermore, although the touch screen device according to the embodiment of the present invention has been mainly described as being a liquid crystal display, it should be noted that it is not limited thereto. That is, the touch screen device according to an embodiment of the present invention may be implemented as an organic light emitting display device, a plasma display device, or an electrophoresis display device.

본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 장치는 도 1과 같이 표시패널(10), 게이트 구동부(20), 데이터 구동부(30), 타이밍 제어부(50), 터치 구동부(40), 터치 좌표 산출부(60), 및 전원 공급부(70)를 포함한다.A touch screen device according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1 , includes a display panel 10, a gate driver 20, a data driver 30, a timing controller 50, a touch driver 40, a touch coordinate calculator ( 60), and a power supply unit 70.

표시패널(10)은 하부기판(11), 상부기판, 및 하부기판과 상부기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 표시패널(10)의 하부기판(11)에는 데이터라인들(D1~Dm, m은 2 이상의 양의 정수), 게이트라인들(G1~Gn, n은 2 이상의 양의 정수), 및 터치 구동라인들(C1~Cp, p는 2 이상의 양의 정수)이 형성된다. 데이터라인들(D1~Dm)과 터치 구동라인들(C1~Cp)은 서로 나란하게 배치될 수 있다. 또한, 데이터라인들(D1~Dm)과 터치 구동라인들(C1~Cp)은 게이트라인들(G1~Gn)과 교차될 수 있다.The display panel 10 includes a lower substrate 11, an upper substrate, and a liquid crystal layer interposed between the lower substrate and the upper substrate. The lower substrate 11 of the display panel 10 includes data lines (D1 to Dm, where m is a positive integer greater than or equal to 2), gate lines (G1 to Gn, where n is a positive integer greater than or equal to 2), and a touch driving line. (C1 to Cp, p is a positive integer of 2 or more) are formed. The data lines D1 to Dm and the touch driving lines C1 to Cp may be disposed parallel to each other. Also, the data lines D1 to Dm and the touch driving lines C1 to Cp may cross the gate lines G1 to Gn.

데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)의 교차부들에는 도 1과 같이 화소(P)들이 형성될 수 있다. 화소(P)들 각각은 데이터라인과 게이트라인에 접속될 수 있다. 화소(P)들은 화상을 표시하는 액티브 영역(AA)에 형성될 수 있다.As shown in FIG. 1 , pixels P may be formed at intersections of the data lines D1 to Dm and the gate lines G1 to Gn. Each of the pixels P may be connected to a data line and a gate line. The pixels P may be formed in the active area AA displaying an image.

화소(P)들 각각은 도 3과 같이 트랜지스터(T), 화소전극(11), 액정셀(LC), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 트랜지스터(T)는 제k(k는 1≤k≤n을 만족하는 양의 정수) 게이트라인(Gk)의 게이트신호에 의해 턴-온되어 제j(j는 1≤j≤m을 만족하는 양의 정수) 데이터라인(Dj)의 데이터전압을 화소전극(PE)에 공급한다. 터치 전극(TE)은 터치 구동라인들(C1~Cp) 중 어느 하나(Cq)로부터 공통전압을 공급받는다. 터치 전극(TE)에 공통전압이 공급되는 경우, 터치 전극(TE)은 공통전극으로서 역할을 한다. 이로 인해, 화소(P)들 각각은 화소전극(PE)에 공급된 데이터전압과 터치 전극(TE)에 공급된 공통전압의 전위차에 의해 발생되는 전계에 의해 액정셀(LC)의 액정을 구동하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛의 투과량을 조정할 수 있다. 그 결과, 화소(P)들은 화상을 표시할 수 있다. 또한, 스토리지 커패시터(Cst)는 화소전극(PE)과 터치 전극(TE) 사이에 마련되어 화소전극(PE)과 터치 전극(TE) 간의 전압차를 일정하게 유지한다.As shown in FIG. 3 , each of the pixels P may include a transistor T, a pixel electrode 11 , a liquid crystal cell LC, and a storage capacitor Cst. The transistor T is turned on by the gate signal of the kth gate line Gk (k is a positive integer satisfying 1≤k≤n), and the jth (j is a positive integer satisfying 1≤j≤m). An integer of) The data voltage of the data line Dj is supplied to the pixel electrode PE. The touch electrode TE receives a common voltage from one of the touch driving lines C1 to Cp (Cq). When a common voltage is supplied to the touch electrode TE, the touch electrode TE serves as a common electrode. Due to this, each of the pixels P drives the liquid crystal of the liquid crystal cell LC by an electric field generated by a potential difference between the data voltage supplied to the pixel electrode PE and the common voltage supplied to the touch electrode TE. A transmission amount of light incident from the backlight unit may be adjusted. As a result, the pixels P can display images. In addition, the storage capacitor Cst is provided between the pixel electrode PE and the touch electrode TE to maintain a constant voltage difference between the pixel electrode PE and the touch electrode TE.

표시패널(10)에는 도 5와 같이 복수의 터치 전극(TE)들이 형성된다. 터치 전극(TE)들 각각은 s(s는 2 이상의 양의 정수) 개의 화소들과 중첩되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치 전극(TE)의 크기는 손가락의 접촉 면적, 펜의 접촉 면적 등을 고려하여 설정될 수 있다.A plurality of touch electrodes TE are formed on the display panel 10 as shown in FIG. 5 . Each of the touch electrodes TE may be formed to overlap with s (s is a positive integer greater than or equal to 2) number of pixels. For example, the size of the touch electrode TE may be set in consideration of a contact area of a finger and a contact area of a pen.

터치 전극(TE)들 각각은 도 5와 같이 터치 구동라인들(C1~Cp) 중 어느 하나에 접속된다. 터치 구동라인들(C1~Cp) 각각은 터치 전극(TE)들 각각과 터치 구동부(40)를 연결한다. 터치 전극(TE)들은 터치 구동라인들(C1~Cp)을 통해 터치 구동부(40)로부터 디스플레이 구동기간(DP) 동안 공통전압(Vcom)을 공급받고, 터치 센싱기간(TP) 동안 터치 구동전압들을 공급받을 수 있다. 터치 전극(TE)들에 공통전압(Vcom)이 공급되는 경우 터치 전극(TE)들은 공통전극으로서 역할을 한다. 터치 구동라인들(C1~Cp)은 서로 인접한 두 개의 화소들 사이에 배치될 수 있다.Each of the touch electrodes TE is connected to one of the touch driving lines C1 to Cp as shown in FIG. 5 . Each of the touch driving lines C1 to Cp connects each of the touch electrodes TE and the touch driver 40 . The touch electrodes TE receive the common voltage Vcom from the touch driver 40 during the display driving period DP through the touch driving lines C1 to Cp, and the touch driving voltages during the touch sensing period TP. can be supplied When the common voltage Vcom is supplied to the touch electrodes TE, the touch electrodes TE serve as a common electrode. The touch driving lines C1 to Cp may be disposed between two adjacent pixels.

표시패널(10)의 상부기판에는 블랙매트릭스(black matrix)와 컬러필터(color filter) 등이 형성될 수 있다. 다만, 표시패널(10)이 COT(Color filter On TFT) 구조로 형성되는 경우, 블랙매트릭스와 컬러필터는 표시패널(10)의 하부기판(11)에 형성될 수 있다.A black matrix and a color filter may be formed on the upper substrate of the display panel 10 . However, when the display panel 10 is formed of a color filter on TFT (COT) structure, the black matrix and color filters may be formed on the lower substrate 11 of the display panel 10 .

표시패널(10)의 상부기판과 하부기판(11) 각각에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(10)의 상부기판과 하부기판(11) 사이에는 액정셀(LC)의 셀갭(cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성된다.A polarizer is attached to each of the upper substrate and the lower substrate 11 of the display panel 10, and an alignment layer for setting a pre-tilt angle of liquid crystal is formed. A column spacer is formed between the upper substrate and the lower substrate 11 of the display panel 10 to maintain a cell gap of the liquid crystal cell LC.

표시패널(10)의 하부기판(11)의 배면 아래에는 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛은 에지형(edge type) 또는 직하형(Direct type) 백라이트 유닛으로 구현되어 표시패널(10)에 빛을 조사한다.A backlight unit may be disposed under the rear surface of the lower substrate 11 of the display panel 10 . The backlight unit is implemented as an edge type or direct type backlight unit and irradiates light to the display panel 10 .

게이트 구동부(20)는 타이밍 제어부(50)로부터 입력되는 게이트 제어신호(GCS)에 따라 게이트신호들을 생성한다. 게이트 구동부(20)는 디스플레이 구동기간(DP) 동안 게이트신호들을 미리 정해진 순서대로 게이트라인들(G1~Gn)에 공급한다. 미리 정해진 순서는 순차적인 순서일 수 있다. 게이트 구동부(20)는 터치 센싱기간(TP) 동안 게이트 신호들을 게이트라인들(G1~Gn)에 공급하지 않을 수 있다. 또는, 게이트 구동부(20)는 터치 센싱기간(TP) 동안 터치 전극(TE)들과 게이트라인들(G1~Gn) 사이의 기생 커패시턴스를 최소화함으로써 터치 성능을 개선하기 위해 게이트라인들(G1~Gn)에 터치 구동 신호(TDS)를 공급할 수 있다.The gate driver 20 generates gate signals according to the gate control signal GCS input from the timing controller 50 . The gate driver 20 supplies gate signals to the gate lines G1 to Gn in a predetermined order during the display driving period DP. The predetermined order may be a sequential order. The gate driver 20 may not supply gate signals to the gate lines G1 to Gn during the touch sensing period TP. Alternatively, the gate driver 20 minimizes the parasitic capacitance between the touch electrodes TE and the gate lines G1 to Gn during the touch sensing period TP to improve touch performance through the gate lines G1 to Gn. ), the touch driving signal TDS may be supplied.

게이트 구동부(20)는 다수의 트랜지스터들을 포함하여 GIP(Gate driver In Panel) 방식으로 표시패널(10)의 비표시영역(NDA)에 직접 형성될 수 있다. 또는, 게이트 구동부(20)는 구동 칩(chip) 형태로 형성되어 표시패널(10)에 부착되는 연성필름(미도시)상에 실장될 수 있다.The gate driver 20 includes a plurality of transistors and may be directly formed in the non-display area NDA of the display panel 10 using a gate driver in panel (GIP) method. Alternatively, the gate driver 20 may be formed in the form of a driving chip and mounted on a flexible film (not shown) attached to the display panel 10 .

데이터 구동부(30)는 타이밍 제어부(50)로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)와 데이터 제어신호(DCS)를 입력받는다. 데이터 구동부(30)는 데이터 제어신호(DCS)에 따라 디지털 비디오 데이터(DATA)를 아날로그 데이터전압들로 변환한다. 데이터 구동부(30)는 디스플레이 구동기간(DP) 동안 데이터전압들을 데이터라인들(D1~Dm)에 공급한다. 데이터 구동부(30)는 터치 센싱기간(TP) 동안 데이터전압들을 데이터라인들(D1~Dm)에 공급하지 않을 수 있다. 또는, 데이터 구동부(30)는 터치 센싱기간(TP) 동안 터치 전극(TE)들과 데이터라인들(D1~Dm) 사이의 기생 커패시턴스를 최소화함으로써 터치 성능을 개선하기 위해 데이터라인들(D1~Dm)에 터치 구동 신호(TDS)를 공급할 수 있다.The data driver 30 receives digital video data DATA and a data control signal DCS from the timing controller 50 . The data driver 30 converts the digital video data DATA into analog data voltages according to the data control signal DCS. The data driver 30 supplies data voltages to the data lines D1 to Dm during the display driving period DP. The data driver 30 may not supply data voltages to the data lines D1 to Dm during the touch sensing period TP. Alternatively, the data driver 30 minimizes parasitic capacitance between the touch electrodes TE and the data lines D1 to Dm during the touch sensing period TP to improve touch performance of the data lines D1 to Dm. ), the touch driving signal TDS may be supplied.

터치 구동부(40)는 타이밍 제어부(50)로부터 모드신호(MODE)를 입력받고, 터치 좌표 산출부(60)로부터 터치 제어신호(TCS)를 입력받으며, 전원 공급부(70)로부터 공통전압(Vcom)을 입력받는다.The touch driver 40 receives the mode signal MODE from the timing controller 50, the touch control signal TCS from the touch coordinate calculation unit 60, and the common voltage Vcom from the power supply unit 70. is input.

터치 구동부(40)는 모드신호(MODE)에 따라 도 4와 같이 1 프레임 기간(1 frame period)을 디스플레이 구동기간(DP)과 터치 센싱기간(TP)으로 분할하여 동작할 수 있다. 터치 구동부(40)는 제1 로직 레벨 전압의 모드신호(MODE)가 입력되는 경우 디스플레이 구동기간(DP)으로 판단하여 공통전압(Vcom)을 터치 구동라인들(C1~Cp)에 공급할 수 있다. 터치 구동부(40)는 제2 로직 레벨 전압의 모드신호(MODE)가 입력되는 경우 터치 센싱기간(TP)으로 판단하여 터치 제어신호(TCS)에 따라 터치 구동 신호(TDS)를 생성하고 미리 정해진 순서대로 터치 구동라인들(C1~Cp)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 터치 구동부(40)는 도 4와 같이 터치 센싱기간(TP) 동안 터치 구동 신호(TDS)를 순차적으로 공급할 수 있다.The touch driver 40 may operate by dividing one frame period into a display driving period DP and a touch sensing period TP according to the mode signal MODE as shown in FIG. 4 . When the mode signal MODE of the first logic level voltage is input, the touch driver 40 determines the display driving period DP and supplies the common voltage Vcom to the touch driving lines C1 to Cp. When the mode signal MODE of the second logic level voltage is input, the touch driver 40 determines the touch sensing period TP to generate the touch driving signal TDS according to the touch control signal TCS, and generates the touch driving signal TDS in a predetermined order. It can be supplied to the touch driving lines C1 to Cp as follows. For example, the touch driver 40 may sequentially supply the touch driving signal TDS during the touch sensing period TP as shown in FIG. 4 .

터치 구동 신호(TDS)는 도 4와 같이 복수 개의 펄스들을 포함할 수 있다. 복수 개의 펄스들은 공통 전압(Vcom)보다 높은 하이 레벨 전압(HV)과 공통 전압(Vcom)보다 낮은 로우 레벨 전압(LV) 사이에서 스윙할 수 있다. 터치 구동부(40)는 터치 전극(TE)들의 전압들을 센싱하고, 센싱된 전압들을 터치 로우 데이터(TRD)로 변환하여 터치 좌표 산출부(60)로 출력한다. 터치 구동부(40)에 대한 자세한 설명은 도 6을 결부하여 후술한다.As shown in FIG. 4 , the touch driving signal TDS may include a plurality of pulses. The plurality of pulses may swing between a high level voltage HV higher than the common voltage Vcom and a low level voltage LV lower than the common voltage Vcom. The touch driver 40 senses voltages of the touch electrodes TE, converts the sensed voltages into touch raw data TRD, and outputs the converted touch raw data TRD to the touch coordinate calculator 60 . A detailed description of the touch driver 40 will be described later with reference to FIG. 6 .

데이터 구동부(30)와 터치 구동부(40)는 소스 드라이브 IC(integrated circuit)(80)에 포함될 수 있다. 소스 드라이브 IC(21)들 각각은 연성필름(22)들 각각에 실장될 수 있다. 연성필름(22)들 각각은 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package) 또는 칩온 필름(chip on film)일 수 있다. 연성필름(22)들 각각은 휘어지거나 구부러질 수 있다. 연성필름(22)들 각각은 하부기판(11)과 소스 회로보드(60)에 부착될 수 있다. 연성필름(22)들 각각은 이방성 도전 필름(anisotropic conductive flim)을 이용하여 TAB(tape automated bonding) 방식으로 하부기판(11)상에 부착될 수 있으며, 이로 인해 소스 드라이브 IC(21)들은 데이터라인들(D1~Dm)에 연결될 수 있다. 소스 회로보드(60)는 케이블(80)에 의해 제어 회로보드(70)에 연결될 수 있다. 소스 회로보드(60)는 인쇄회로보드(printed circuit board) 또는 연성 인쇄회로보드(flexible printed circuit board)일 수 있다.The data driver 30 and the touch driver 40 may be included in a source drive integrated circuit (IC) 80 . Each of the source drive ICs 21 may be mounted on each of the flexible films 22 . Each of the flexible films 22 may be a tape carrier package or a chip on film. Each of the flexible films 22 may be bent or bent. Each of the flexible films 22 may be attached to the lower substrate 11 and the source circuit board 60 . Each of the flexible films 22 may be attached on the lower substrate 11 by a tape automated bonding (TAB) method using an anisotropic conductive film, and thereby the source drive ICs 21 are connected to the data line. It can be connected to (D1 ~ Dm). The source circuit board 60 may be connected to the control circuit board 70 by a cable 80 . The source circuit board 60 may be a printed circuit board or a flexible printed circuit board.

타이밍 제어부(50)는 외부의 호스트 시스템으로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)와 타이밍 신호들(TS)을 입력받는다. 타이밍 신호들(TS)은 수직동기신호(vertical synchronization signal), 수평동기신호(horizontal synchronization signal), 데이터 인에이블 신호(data enable signal), 도트 클럭(dot clock) 등을 포함할 수 있다. 수직동기신호는 1 프레임 기간을 정의하는 신호이다. 수평동기신호는 표시패널(10)의 1 수평라인의 화소들에 데이터 전압들을 공급하는 1 수평기간을 정의하는 신호이다. 1 수평라인의 화소들은 동일한 게이트라인에 접속될 수 있다. 데이터 인에이블 신호는 유효한 디지털 비디오 데이터가 공급되는 기간을 정의하는 신호이다. 도트 클럭은 미리 정해진 주기로 반복되는 클럭 신호이다.The timing controller 50 receives digital video data DATA and timing signals TS from an external host system. The timing signals TS may include a vertical synchronization signal, a horizontal synchronization signal, a data enable signal, a dot clock, and the like. The vertical synchronization signal is a signal defining one frame period. The horizontal synchronization signal is a signal defining one horizontal period for supplying data voltages to pixels of one horizontal line of the display panel 10 . Pixels of one horizontal line can be connected to the same gate line. The data enable signal is a signal defining a period during which valid digital video data is supplied. The dot clock is a clock signal that is repeated at a predetermined cycle.

타이밍 제어부(50)는 도 4와 같이 1 프레임 기간(1 frame period)을 디스플레이 구동기간(DP)과 터치 센싱기간(TP)으로 분할하고, 디스플레이 구동기간(DP) 동안 게이트 구동부(20)가 게이트라인들(G1~Gn)에 게이트신호들을 공급하고, 데이터 구동부(30)가 데이터라인들(D1~Dm)에 데이터전압들을 공급하도록 제어한다. 도 4에서는 1 프레임 기간(1 frame period)이 하나의 디스플레이 구동기간(DP)과 하나의 터치 센싱기간(TP)으로 구분되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다. 즉, 1 프레임 기간(1 frame period)은 적어도 하나의 디스플레이 구동기간(DP)과 터치 센싱기간(TP)을 포함하면 되므로, 복수의 디스플레이 구동기간(DP)들 또는 터치 센싱기간(TP)들을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4 , the timing controller 50 divides 1 frame period into a display driving period (DP) and a touch sensing period (TP), and the gate driving unit 20 operates the gate during the display driving period (DP). Gate signals are supplied to the lines G1 to Gn, and the data driver 30 controls to supply data voltages to the data lines D1 to Dm. Although FIG. 4 illustrates that one frame period is divided into one display driving period (DP) and one touch sensing period (TP), it should be noted that it is not limited thereto. That is, since 1 frame period only needs to include at least one display driving period (DP) and a touch sensing period (TP), it includes a plurality of display driving periods (DP) or touch sensing periods (TP). can do.

타이밍 제어부(50)는 타이밍 신호들에 기초하여 게이트 구동부(20)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 구동부(30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다. 타이밍 제어부(50)는 게이트 구동부(20)에 게이트 제어신호(GCS)를 출력하고, 데이터 구동부(30)에 디지털 비디오 데이터(DATA)와 데이터 타이밍 제어신호(DCS)를 출력한다.The timing controller 50 generates a gate control signal GCS for controlling the operation timing of the gate driver 20 and a data control signal DCS for controlling the operation timing of the data driver 30 based on the timing signals. generate The timing controller 50 outputs the gate control signal GCS to the gate driver 20 and outputs the digital video data DATA and the data timing control signal DCS to the data driver 30 .

타이밍 제어부(50)는 디스플레이 구동기간(DP)과 터치 센싱기간(TP)을 구분하기 위해 모드신호(MODE)를 생성할 수 있다. 타이밍 제어부(50)는 모드신호(MODE)를 터치 구동부(40)로 출력할 수 있다.The timing controller 50 may generate a mode signal MODE to distinguish between the display driving period DP and the touch sensing period TP. The timing controller 50 may output the mode signal MODE to the touch driver 40 .

터치 좌표 산출부(60)는 터치 구동부(40)로부터 터치 로우 데이터(TRD)를 입력받는다. 터치 좌표 산출부(60)는 제1 기준값 이상인 터치 로우 데이터(TRD)가 입력되는 경우 사용자의 터치가 발생했다고 판단하고, 제1 기준값 이상의 터치 로우 데이터(TRD)의 터치 전극(TE)의 좌표를 터치 좌표로 산출한다. 터치 좌표 산출부(60)는 터치 좌표 정보를 포함하는 터치 좌표 데이터(CD)를 외부의 호스트 시스템으로 출력한다. 터치 좌표 산출부(60)는 타이밍 제어부(50)에 포함될 수 있다.The touch coordinate calculator 60 receives touch row data TRD from the touch driver 40 . The touch coordinate calculation unit 60 determines that a user's touch has occurred when the touch raw data TRD equal to or greater than the first reference value is input, and calculates the coordinates of the touch electrodes TE of the touch raw data TRD equal to or greater than the first reference value. It is calculated by touch coordinates. The touch coordinate calculator 60 outputs touch coordinate data CD including touch coordinate information to an external host system. The touch coordinate calculator 60 may be included in the timing controller 50 .

호스트 시스템(미도시)은 디지털 비디오 데이터(DATA)를 표시패널(10)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환하여 타이밍 제어부(50)에 전송한다. 호스트 시스템(미도시)은 터치 좌표 산출부(60)로부터 터치 좌표 데이터(CD)를 입력받는다. 호스트 시스템(미도시)은 터치 좌표 데이터(CD)에 따라 터치 좌표에 존재하는 아이콘의 응용 프로그램 또는 어플리케이션 프로그램을 실행하고, 실행 프로그램에 따른 디지털 비디오 데이터(DATA)와 타이밍 신호들(TS)을 타이밍 제어부(50)로 전송한다.The host system (not shown) converts the digital video data DATA into a format suitable for display on the display panel 10 and transmits it to the timing controller 50 . The host system (not shown) receives the touch coordinate data CD from the touch coordinate calculator 60 . A host system (not shown) executes an application program or an application program of an icon existing at touch coordinates according to the touch coordinate data (CD), and timing the digital video data (DATA) and timing signals (TS) according to the execution program. It is transmitted to the control unit 50.

호스트 시스템(미도시)은 네비게이션 시스템, 셋톱박스, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 노트북, 홈 시어터 시스템, 방송 수신기, 스마트폰, 태블릿, 이동 단말기 중 어느 하나의 중앙처리장치(CPU), 호스트 프로세서(host processor), 어플리케이션 프로세서(application processor), 또는 그래픽 처리장치(GPU)로 구현될 수 있다.The host system (not shown) is a central processing unit of any one of a navigation system, a set-top box, a DVD player, a Blu-ray player, a personal computer (PC), a laptop computer, a home theater system, a broadcasting receiver, a smartphone, a tablet, and a mobile terminal ( CPU), a host processor, an application processor, or a graphics processing unit (GPU).

전원 공급부(70)는 도 1과 같이 공통전압(Vcom)을 터치 구동부(40)에 공급하는 공통전압 공급회로를 포함할 수 있다. 공통전압 공급회로는 표시패널(10)의 공통전압을 피드백 받고, 피드백 받은 공통전압의 리플을 보상한 공통전압(Vcom)을 터치 구동부(40)로 출력할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the power supply unit 70 may include a common voltage supply circuit that supplies the common voltage Vcom to the touch driver 40 . The common voltage supply circuit may receive feedback of the common voltage of the display panel 10 and output a common voltage Vcom obtained by compensating for a ripple of the received common voltage to the touch driver 40 .

또한, 전원 공급부(70)는 터치 구동부(50)의 제1 레벨 전압(V1)을 터치 구동부(40)에 공급하거나, 제1 레벨 전압(V1)과 제1 레벨 전압(V1)보다 낮은 제2 레벨 전압(V2)을 터치 구동부(40)에 공급할 수 있다. 제1 및 제2 레벨 전압들(V1, V2)에 대한 자세한 설명은 도 7을 결부하여 후술한다.In addition, the power supply 70 supplies the first level voltage V1 of the touch driver 50 to the touch driver 40, or a second level voltage lower than the first level voltage V1 and the first level voltage V1. The level voltage V2 may be supplied to the touch driver 40 . A detailed description of the first and second level voltages V1 and V2 will be described later with reference to FIG. 7 .

또한, 전원 공급부(70)는 게이트 구동부(20)로 게이트하이전압과 게이트로우전압과 같은 게이트 구동전압들을 공급하고, 데이터 구동부(30)로 감마기준전압들과 VDD 전압 등을 공급할 수 있다. 또한, 전원 공급부(70)는 타이밍 제어부(50)로 소정의 구동전압들을 공급할 수 있다.In addition, the power supply 70 may supply gate driving voltages such as a gate high voltage and a gate low voltage to the gate driver 20 and supply gamma reference voltages and a VDD voltage to the data driver 30 . Also, the power supply unit 70 may supply predetermined driving voltages to the timing controller 50 .

타이밍 제어부(50), 터치 좌표 산출부(60), 및 전원 공급부(70)는 제어 회로보드(70)에 실장될 수 있다. 제어 회로보드(70)는 케이블(80)에 의해 소스 회로보드(60)에 연결될 수 있다. 제어 회로보드(70)는 인쇄회로보드(printed circuit board) 또는 플렉서블 인쇄회로보드(flexible printed circuit board)일 수 있다. 케이블(80)은 연성 케이블일 수 있다.The timing controller 50 , the touch coordinate calculation unit 60 , and the power supply unit 70 may be mounted on the control circuit board 70 . The control circuit board 70 may be connected to the source circuit board 60 by a cable 80 . The control circuit board 70 may be a printed circuit board or a flexible printed circuit board. Cable 80 may be a flexible cable.

도 5는 터치 전극들, 터치 구동라인들, 그라운드 라인, 및 터치 구동부를 보여주는 일 예시도면이다. 도 5에서는 설명의 편의를 위해 하부 기판(11), 터치 전극들(TE1, TE2), 터치 구동라인들(C1~Cr, r은 2≤r≤p를 만족하는 양의 정수), 그라운드 라인(GND), 및 터치 구동부(50)만을 도시하였다.5 is an exemplary diagram illustrating touch electrodes, touch driving lines, a ground line, and a touch driving unit. 5, for convenience of description, the lower substrate 11, the touch electrodes TE1 and TE2, the touch driving lines C1 to Cr, where r is a positive integer satisfying 2≤r≤p, and the ground line ( GND), and only the touch driver 50 are shown.

도 5를 참조하면, 터치 전극들(TE1, TE2)은 액티브 영역(AA)에 배치된다. 터치 전극들(TE1, TE2) 중 일부 터치 전극들의 바깥쪽에는 그라운드 라인(GND)이 배치된다. 예를 들어, 그라운드 라인(GND)은 도 5와 같이 액티브 영역(AA)의 좌측, 우측, 및 하측 바깥쪽에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the touch electrodes TE1 and TE2 are disposed in the active area AA. A ground line GND is disposed outside some of the touch electrodes TE1 and TE2 . For example, as shown in FIG. 5 , the ground line GND may be disposed outside the left, right, and lower sides of the active area AA.

터치 전극들(TE1, TE2) 각각은 터치 구동라인들(C1~Cp) 중 어느 하나에 접속된다. 터치 구동라인들(C1~Cp) 각각은 터치 전극들(TE1, TE2) 중 어느 하나와 터치 구동부(40)를 연결한다. 즉, 터치 전극들(TE1, TE2) 각각은 터치 구동라인들(C1~Cp) 중 어느 하나에 연결되며, 이로 인해 본 발명의 실시예는 자기 정전용량 방식으로 터치 센싱을 수행할 수 있다.Each of the touch electrodes TE1 and TE2 is connected to one of the touch driving lines C1 to Cp. Each of the touch driving lines C1 to Cp connects one of the touch electrodes TE1 and TE2 to the touch driver 40 . That is, each of the touch electrodes TE1 and TE2 is connected to one of the touch driving lines C1 to Cp, and thus, in an embodiment of the present invention, touch sensing can be performed in a self-capacitance method.

외부로부터의 정전기로부터 표시패널(10)을 보호하기 위해 그라운드 라인(GND)이 터치 전극들(TE1, TE2) 중 일부 터치 전극들의 바깥쪽에 배치될 수 있다. 터치 전극들(TE1, TE2)은 그라운드 라인(GND)에 인접하게 배치되는 제1 터치 전극(TE1)들과 제1 터치 전극(TE1)들을 제외한 제2 터치 전극(TE2)들로 구분될 수 있다.To protect the display panel 10 from external static electricity, a ground line GND may be disposed outside some of the touch electrodes TE1 and TE2 . The touch electrodes TE1 and TE2 may be divided into first touch electrodes TE1 disposed adjacent to the ground line GND and second touch electrodes TE2 excluding the first touch electrodes TE1. .

제1 터치 전극(TE1)들은 그라운드 라인(GND)에 인접하게 배치되기 때문에, 제2 터치 전극(TE2)들에 비해 그라운드 라인(GND)의 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 제1 터치 전극(TE1)과 그라운드 라인(GND) 사이에 프린지 용량(frindge capacitance)이 형성될 수 있다. 이 경우, 프린지 용량으로 인해, 도 6과 같이 터치가 발생하지 않더라도 제1 터치 전극(TE1)에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터(TRD_NT)가 제2 터치 전극(TE2)에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터(TRD_NT)보다 큰 값을 가질 수 있다. 이로 인해, 제1 터치 전극(TE1)에 터치가 발생하는 경우 제1 터치 전극(TE1)에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터(NRD_TG)는 터치 좌표 산출부(60)에서 인식 가능한 최대값(MAX)보다 높아질 수 있다. 이에 따라, 터치 좌표 산출부(60)는 제1 터치 전극(TE1)에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터(NRD_TG)는 최대값(MAX)으로 인식될 수 있다. 이때, 터치 로우 데이터의 연산을 쉽게 하기 위해 평탄화 처리를 거치는 경우, 제1 터치 전극(TE1)에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터(NRD_TG)의 크기는 원래 센싱된 크기보다 작아지게 된다. 그 결과, 사용자가 제1 터치 전극(TE1)에 터치를 하였음에도, 사용자의 터치를 인식하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 즉, 제2 터치 전극들에서보다 제1 터치 전극들에서 터치 성능이 저하될 수 있다.Since the first touch electrodes TE1 are disposed adjacent to the ground line GND, they may be affected by the ground line GND more than the second touch electrodes TE2 . For example, a fringe capacitance may be formed between the first touch electrode TE1 and the ground line GND. In this case, due to the fringe capacitance, even if no touch occurs as shown in FIG. 6 , the touch raw data TRD_NT sensed by the first touch electrode TE1 is the touch raw data sensed by the second touch electrode TE2 ( TRD_NT). For this reason, when a touch occurs on the first touch electrode TE1, the touch raw data NRD_TG sensed by the first touch electrode TE1 is higher than the maximum value MAX recognizable by the touch coordinate calculator 60. can rise Accordingly, the touch coordinate calculator 60 may recognize the touch raw data NRD_TG sensed by the first touch electrode TE1 as the maximum value MAX. In this case, when a flattening process is performed to facilitate operation of the touch raw data, the size of the touch raw data NRD_TG sensed by the first touch electrode TE1 becomes smaller than the originally sensed size. As a result, even though the user touches the first touch electrode TE1, a problem of not recognizing the user's touch may occur. That is, touch performance may be lowered in the first touch electrodes than in the second touch electrodes.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 실시예는 제1 터치 전극(TE1)에 의해 센싱되는 전압의 차지 방전량을 제2 터치 전극(TE2)에 의해 센싱되는 전압의 차지 방전량보다 높게 제어한다. 이로 인해, 본 발명의 실시예는 터치가 발생하지 않은 경우 제1 터치 전극(TE1)에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터(TRD_NT)가 제2 터치 전극(TE2)에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터(TRD_NT)와 유사한 값을 갖도록 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 제1 터치 전극(TE1)에 터치가 발생하는 경우 제1 터치 전극(TE1)에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터(NRD_TG)는 터치 좌표 산출부(60)에서 인식 가능한 최대값(MAX)보다 높아지는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 사용자가 제1 터치 전극(TE1)에 터치를 하였음에도, 사용자의 터치를 인식하지 못하는 문제를 방지할 수 있다.In order to solve the above problem, an embodiment of the present invention controls the charge discharge amount of the voltage sensed by the first touch electrode TE1 to be higher than the charge discharge amount of the voltage sensed by the second touch electrode TE2. . Therefore, in the embodiment of the present invention, when no touch occurs, the touch raw data TRD_NT sensed by the first touch electrode TE1 corresponds to the touch raw data TRD_NT sensed by the second touch electrode TE2 It can be controlled to have a value similar to Therefore, in the embodiment of the present invention, when a touch occurs on the first touch electrode TE1, the touch raw data NRD_TG sensed by the first touch electrode TE1 is the maximum value recognizable by the touch coordinate calculator 60. It can be prevented from being higher than the value (MAX). As a result, even though the user touches the first touch electrode TE1, the problem of not recognizing the user's touch can be prevented.

이하에서는, 도 7 및 도 8을 결부하여 본 발명의 실시예에 따른 터치 구동부(40)와 상기 문제점을 해결하기 위한 구동방법에 대하여 상세히 살펴본다.Hereinafter, a touch driver 40 according to an embodiment of the present invention and a driving method for solving the above problem will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8 .

도 7은 도 4의 터치 구동부를 상세히 보여주는 일 예시도면이다. 도 7을 참조하면, 터치 구동부(40)는 제1 멀티플렉서(41), 차지 방전회로(42), 및 터치 센싱회로(43)를 포함한다.FIG. 7 is an exemplary view showing the touch driver of FIG. 4 in detail. Referring to FIG. 7 , the touch driver 40 includes a first multiplexer 41 , a charge/discharge circuit 42 , and a touch sensing circuit 43 .

제1 멀티플렉서(41)는 터치 구동라인들(C1~Cr)과 센싱 라인(SL) 사이에 접속된다. 제1 멀티플렉서(41)는 제1 멀티플렉서 제어 신호(MCS)에 따라 터치 구동라인들(C1~Cr) 중 어느 하나를 선택하여 센싱 라인(SL)에 접속시킨다. 제1 멀티플렉서 제어 신호(MCS)는 타이밍 제어부(40)로부터 입력될 수 있다.The first multiplexer 41 is connected between the touch driving lines C1 to Cr and the sensing line SL. The first multiplexer 41 selects one of the touch driving lines C1 to Cr according to the first multiplexer control signal MCS and connects it to the sensing line SL. The first multiplexer control signal MCS may be input from the timing controller 40 .

차지 방전회로(charge removing circuit or charge discharging circuit, 42)는 센싱 라인(SL)에 접속된다. 차지 방전회로(42)는 센싱 라인(SL)의 차지를 방전한다. 차지 방전회로(42)는 차지 방전을 위한 방전 전압이 인가되는 방전 전압 입력단자(CVT)와 방전 전압 입력단자(CVT)와 센싱 라인(SL) 사이에 커패시터(Ccr)를 포함할 수 있다.A charge removing circuit or charge discharging circuit 42 is connected to the sensing line SL. The charge discharge circuit 42 discharges the charge of the sensing line SL. The charge discharge circuit 42 may include a discharge voltage input terminal CVT to which a discharge voltage for charge discharge is applied and a capacitor Ccr between the discharge voltage input terminal CVT and the sensing line SL.

터치 센싱회로(43)는 센싱 라인(SL)의 전압을 누적하여 센싱하고, 센싱된 전압을 디지털 데이터인 터치 로우 데이터(TRD)로 변환하여 출력한다. 터치 센싱회로(43)는 터치 전압 센싱회로(SU)와 아날로그 디지털 변환부(analog digital converter, ADC)를 포함한다.The touch sensing circuit 43 accumulates and senses the voltage of the sensing line SL, converts the sensed voltage into touch row data TRD, which is digital data, and outputs it. The touch sensing circuit 43 includes a touch voltage sensing circuit SU and an analog digital converter (ADC).

터치 전압 센싱회로(43)는 센싱 라인(SL)의 전압을 센싱한다. 터치 전압 센싱부(SU)는 연산 증폭기(OA)와 피드백 커패시터(Cfb)를 포함할 수 있다. 연산 증폭기(OA)는 제1 입력단자(IN1), 제2 입력단자(IN2), 및 출력 단자(o)를 포함한다. 연산 증폭기(OA)의 제1 입력단자(IN1)는 센싱 라인(SL)에 접속되고, 제2 입력단자(IN2)는 기준전압이 공급되는 기준전압 라인(VREFL)에 접속되며, 출력 단자(o)는 저장 커패시터(Cs)에 접속될 수 있다. 저장 커패시터(Cs)는 출력 단자(o)와 그라운드 전압원 사이에 접속되어 출력 단자(o)의 출력 전압(Vout1)을 저장한다. 피드백 커패시터(Cfb)는 연산 증폭기(OA)의 제1 입력단자(IN1)와 출력 단자(o) 사이에 접속될 수 있다.The touch voltage sensing circuit 43 senses the voltage of the sensing line SL. The touch voltage sensing unit SU may include an operational amplifier OA and a feedback capacitor Cfb. The operational amplifier OA includes a first input terminal IN1, a second input terminal IN2, and an output terminal o. The first input terminal IN1 of the operational amplifier OA is connected to the sensing line SL, the second input terminal IN2 is connected to the reference voltage line VREFL to which the reference voltage is supplied, and the output terminal o ) may be connected to the storage capacitor Cs. The storage capacitor Cs is connected between the output terminal o and the ground voltage source to store the output voltage Vout1 of the output terminal o. The feedback capacitor Cfb may be connected between the first input terminal IN1 and the output terminal o of the operational amplifier OA.

이 경우, 연산 증폭기(OA)의 출력 전압(Vout1)은 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.In this case, the output voltage Vout1 of the operational amplifier OA may be defined as in Equation 1.

Figure 112016044360817-pat00001
Figure 112016044360817-pat00001

수학식 1에서, "Vout1"은 터치 전압 센싱부(SU)의 출력 전압, "Cf"는 터치 전극(TE)의 정전용량, "Cp1"은 터치 전극(TE)의 기생용량, "Cfb"는 피드백 커패시터의 용량, "Vt"는 센싱 라인(SL)의 전압을 지시한다.In Equation 1, “Vout1” is the output voltage of the touch voltage sensing unit SU, “Cf” is the capacitance of the touch electrode TE, “Cp1” is the parasitic capacitance of the touch electrode TE, and “Cfb” is the capacitance of the touch electrode TE. The capacity of the feedback capacitor, "Vt", indicates the voltage of the sensing line SL.

아날로그 디지털 변환부(ADC)는 스위치(SW)를 통해 저장 커패시터(Cs)에 접속될 수 있다. 스위치(SW)는 스위치 신호(SCS)에 의해 스위칭되어 아날로그 디지털 변환부(ADC)와 저장 커패시터(Cs) 간의 접속을 제어한다. 아날로그 디지털 변환부(ADC)는 스위치(SW)가 턴-온된 기간 동안 저장 커패시터(Cs)에 접속되므로, 저장 커패시터(Cs)에 저장된 출력 전압(Vout)을 디지털 데이터인 터치 로우 데이터(TRD)로 변환한다. 아날로그 디지털 변환부(ADC)는 터치 로우 데이터(TRD)를 터치 좌표 산출부(60)로 출력한다.The analog-to-digital converter ADC may be connected to the storage capacitor Cs through a switch SW. The switch (SW) is switched by the switch signal (SCS) to control the connection between the analog-to-digital converter (ADC) and the storage capacitor (Cs). Since the analog-to-digital conversion unit (ADC) is connected to the storage capacitor (Cs) during the turn-on period of the switch (SW), the output voltage (Vout) stored in the storage capacitor (Cs) is converted into touch raw data (TRD), which is digital data. convert The analog-to-digital converter ADC outputs the touch row data TRD to the touch coordinate calculator 60 .

도 8은 도 7의 터치 구동부의 제1 멀티플렉서의 선택에 따라 전하 방전회로의 커패시터의 용량과 방전 전압 입력단자에 입력되는 전압 제어를 상세히 보여주는 흐름도이다.FIG. 8 is a flowchart illustrating in detail the control of the capacitance of the capacitor of the charge discharge circuit and the voltage input to the discharge voltage input terminal according to the selection of the first multiplexer of the touch driver of FIG. 7 .

도 8을 참조하면, 제1 멀티플렉서(41)에 의해 제1 터치 전극(TE1)에 접속된 터치 구동라인이 센싱 라인(SL)에 접속되는지에 따라 센싱 라인(SL)의 차지 방전량을 제어한다. (도 8의 S101)Referring to FIG. 8 , the charge discharge amount of the sensing line SL is controlled according to whether the touch driving line connected to the first touch electrode TE1 by the first multiplexer 41 is connected to the sensing line SL. . (S101 in FIG. 8)

제1 멀티플렉서(41)에 의해 제1 터치 전극(TE1)에 접속된 터치 구동라인이 센싱 라인(SL)에 접속되는 경우, 센싱 라인(SL)의 차지 방전량을 높인다. 차지 방전량(Q)은 수학식 2와 같이 커패시터(Ccr)의 용량(C)과 전압(V)에 비례한다.When the touch driving line connected to the first touch electrode TE1 by the first multiplexer 41 is connected to the sensing line SL, the charge discharge amount of the sensing line SL is increased. The charge discharge amount (Q) is proportional to the capacity (C) and voltage (V) of the capacitor (Ccr) as shown in Equation 2.

Figure 112016044360817-pat00002
Figure 112016044360817-pat00002

수학식 2를 참조하면, 커패시터(Ccr)의 용량(C)을 늘리거나 방전 전압 입력단자(CVT)에 공급되는 방전 전압을 높이는 경우, 차지 방전량(Q)을 늘릴 수 있다.Referring to Equation 2, when the capacity (C) of the capacitor (Ccr) is increased or the discharge voltage supplied to the discharge voltage input terminal (CVT) is increased, the charge discharge amount (Q) can be increased.

따라서, 제1 멀티플렉서(41)에 의해 제1 터치 전극(TE1)에 접속된 터치 구동라인이 센싱 라인(SL)에 접속되는 경우, 커패시터(Ccr)의 용량(C)을 제1 용량으로 설정하거나, 방전 전압 입력단자(CVT)에 공급되는 방전 전압을 제1 레벨 전압으로 설정할 수 있다. 또는, 차지 방전량(Q)을 더욱 늘리기 위해서는 커패시터(Ccr)의 용량(C)을 제1 용량으로 설정함과 동시에 방전 전압 입력단자(CVT)에 공급되는 방전 전압을 제1 레벨 전압으로 설정할 수 있다.Therefore, when the touch driving line connected to the first touch electrode TE1 by the first multiplexer 41 is connected to the sensing line SL, the capacitance C of the capacitor Ccr is set to the first capacitance, or , the discharge voltage supplied to the discharge voltage input terminal CVT may be set to the first level voltage. Alternatively, in order to further increase the charge discharge amount Q, the capacitance C of the capacitor Ccr may be set to the first capacitance and the discharge voltage supplied to the discharge voltage input terminal CVT may be set to the first level voltage. there is.

이에 비해, 제1 멀티플렉서(41)에 의해 제2 터치 전극(TE2)에 접속된 터치 구동라인이 센싱 라인(SL)에 접속되는 경우, 커패시터(Ccr)의 용량(C)을 제1 용량보다 낮은 제2 용량으로 설정하고, 방전 전압 입력단자(CVT)에 공급되는 방전 전압을 제1 레벨 전압보다 낮은 제2 레벨 전압으로 설정할 수 있다. 또는, 커패시터(Ccr)의 용량(C)을 제2 용량으로 설정함과 동시에, 방전 전압 입력단자(CVT)에 공급되는 방전 전압을 제2 레벨 전압으로 설정할 수 있다. (도 8의 S102, S103)In contrast, when the touch driving line connected to the second touch electrode TE2 by the first multiplexer 41 is connected to the sensing line SL, the capacitance C of the capacitor Ccr is lower than the first capacitance. The second capacity may be set, and the discharge voltage supplied to the discharge voltage input terminal CVT may be set to a second level voltage lower than the first level voltage. Alternatively, the capacitance C of the capacitor Ccr may be set to the second capacitance and the discharge voltage supplied to the discharge voltage input terminal CVT may be set to the second level voltage. (S102, S103 in FIG. 8)

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 제1 터치 전극(TE1)에 의해 센싱되는 전압의 차지 방전량을 제2 터치 전극(TE2)에 의해 센싱되는 전압의 차지 방전량보다 높게 제어할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 실시예는 터치가 발생하지 않은 경우 제1 터치 전극(TE1)에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터(TRD_NT)가 제2 터치 전극(TE2)에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터(TRD_NT)와 유사한 값을 갖도록 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 제1 터치 전극(TE1)에 터치가 발생하는 경우 제1 터치 전극(TE1)에 의해 센싱되는 터치 로우 데이터(NRD_TG)는 터치 좌표 산출부(60)에서 인식 가능한 최대값(MAX)보다 높아지는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 사용자가 제1 터치 전극(TE1)에 터치를 하였음에도, 사용자의 터치를 인식하지 못하는 문제를 방지할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, the charge discharge amount of the voltage sensed by the first touch electrode TE1 can be controlled to be higher than the charge discharge amount of the voltage sensed by the second touch electrode TE2. there is. Therefore, in the embodiment of the present invention, when no touch occurs, the touch raw data TRD_NT sensed by the first touch electrode TE1 corresponds to the touch raw data TRD_NT sensed by the second touch electrode TE2 It can be controlled to have a value similar to Therefore, in the embodiment of the present invention, when a touch occurs on the first touch electrode TE1, the touch raw data NRD_TG sensed by the first touch electrode TE1 is the maximum value recognizable by the touch coordinate calculator 60. It can be prevented from being higher than the value (MAX). As a result, even though the user touches the first touch electrode TE1, the problem of not recognizing the user's touch can be prevented.

또한, 터치 구동부(40)는 도 9a 및 도 9b와 같이 방전 전압 입력단자(CVT)에 입력되는 방전 전압을 제1 레벨 전압 또는 제2 레벨 전압으로 출력하기 위한 방전 전압 출력부(44)를 더 포함할 수 있다.In addition, the touch driver 40 further includes a discharge voltage output unit 44 for outputting the discharge voltage input to the discharge voltage input terminal CVT as a first level voltage or a second level voltage as shown in FIGS. 9A and 9B. can include

방전 전압 출력부(44)는 도 9a와 같이 저항 열 회로(R-String, RS)와 제2 멀티플렉서(MUX)를 포함할 수 있으며, 제1 레벨 전압(V1)과 제2 멀티플렉서 제어신호(MCS2)를 입력받을 수 있다.The discharge voltage output unit 44 may include a resistance string circuit (R-String, RS) and a second multiplexer (MUX) as shown in FIG. 9A, and may include a first level voltage (V1) and a second multiplexer control signal (MCS2). ) can be entered.

저항 열 회로(RS)는 제1 레벨 전압(V1)을 분압하여 제2 레벨 전압(V2)을 생성할 수 있다. 저항 열 회로(RS)는 제1 레벨 전압이 입력되는 제1 레벨 전압 입력단자(VIT)와 그라운드(GND) 사이에 접속된 복수의 저항들(R1, R2)을 포함할 수 있다.The resistance column circuit RS may divide the first level voltage V1 to generate the second level voltage V2. The resistance column circuit RS may include a plurality of resistors R1 and R2 connected between the first level voltage input terminal VIT to which the first level voltage is input and the ground GND.

제2 멀티플렉서(MUX)는 제2 멀티플렉서 제어신호(MCS2)에 따라 제1 레벨 전압 입력단자(VIT)를 통해 입력되는 제1 레벨 전압(V1)과 복수의 저항들(R1, R2)에 의해 전압 분배되어 생성된 제2 레벨 전압(V2) 중 어느 하나를 선택하여 방전 전압 입력단자(CVT)로 출력한다. 즉, 방전 전압 출력부(44)는 제1 레벨 전압(V1)만을 입력받는 경우, 저항 열 회로(RS)를 이용하여 제2 레벨 전압을 직접 생성할 수 있다.The second multiplexer MUX outputs a first level voltage V1 input through the first level voltage input terminal VIT according to the second multiplexer control signal MCS2 and a plurality of resistors R1 and R2 to generate voltage. Select one of the second level voltages V2 generated through distribution and output to the discharge voltage input terminal CVT. That is, when receiving only the first level voltage V1, the discharge voltage output unit 44 may directly generate the second level voltage using the resistance column circuit RS.

예를 들어, 제2 멀티플렉서 제어신호(MCS2)는 제1 터치 전극(TE1)이 센싱 라인(SL)에 접속되는 경우 제1 로직 레벨 전압을 제2 터치 전극(TE2)이 센싱 라인(SL)에 접속되는 경우 제2 로직 레벨 전압을 가질 수 있다. 제2 멀티플렉서(MUX)는 제1 로직 레벨 전압의 제2 멀티플렉서 제어신호(MCS2)가 입력되는 경우 제1 레벨 전압(V1)을 방전 전압 입력단자(CVT)로 출력할 수 있다. 제2 멀티플렉서(MUX)는 제2 로직 레벨 전압의 제2 멀티플렉서 제어신호(MCS2)가 입력되는 경우 제2 레벨 전압(V2)을 방전 전압 입력단자(CVT)로 출력할 수 있다.For example, when the first touch electrode TE1 is connected to the sensing line SL, the second multiplexer control signal MCS2 applies a first logic level voltage to the second touch electrode TE2 connected to the sensing line SL. When connected, it may have a second logic level voltage. The second multiplexer MUX may output the first level voltage V1 to the discharge voltage input terminal CVT when the second multiplexer control signal MCS2 having the first logic level voltage is input. The second multiplexer MUX may output the second level voltage V2 to the discharge voltage input terminal CVT when the second multiplexer control signal MCS2 having the second logic level voltage is input.

또는, 방전 전압 출력부(44)는 도 9b와 같이 제1 및 제2 전압 입력 단자들(VIT1, VIT2) 각각을 통해 제1 및 제2 레벨 전압들(V1, V2) 각각을 전압 공급부(70)로부터 입력받는 경우, 제2 멀티플렉서(MUX2)만을 포함할 수 있다.Alternatively, the discharge voltage output unit 44 supplies the first and second level voltages V1 and V2 respectively to the voltage supply unit 70 through the first and second voltage input terminals VIT1 and VIT2, respectively, as shown in FIG. 9B. ), it may include only the second multiplexer MUX2.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 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. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in more detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and may be variously modified and implemented without departing from the technical spirit of the present invention. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The protection scope of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 표시패널 20: 게이트 구동부
30: 데이터 구동부 40: 터치 구동부
41: 제1 멀티플렉서 42: 차지 방전회로
43: 터치 센싱회로 44: 방전 전압 출력부
50: 타이밍 제어부 60: 터치 좌표 산출부
70: 전원 공급부 80: 소스 드라이브 IC
10: display panel 20: gate driver
30: data driving unit 40: touch driving unit
41: first multiplexer 42: charge discharge circuit
43: touch sensing circuit 44: discharge voltage output unit
50: timing control unit 60: touch coordinate calculation unit
70: power supply unit 80: source drive IC

Claims (10)

터치 전극들;
상기 터치 전극들 중 일부의 바깥쪽에 배치된 그라운드 라인;
상기 터치 전극들 각각에 각각 접속된 터치 구동라인들;
상기 터치 구동라인들 중 어느 하나를 선택하여 센싱 라인에 접속시키는 제1 멀티플렉서;
상기 센싱 라인에 인가되는 전압을 누적하고, 누적된 전압을 디지털 데이터인 터치 로우 데이터로 변환하여 출력하는 터치 센싱회로; 및
상기 제1 멀티플렉서와 상기 터치 센싱회로 사이에 접속되며, 상기 센싱 라인의 전압을 낮추는 차지 방전회로를 구비하고,
상기 터치 전극들은 상기 그라운드 라인에 인접하게 배치되는 제1 터치 전극들과 상기 제1 터치 전극들을 제외한 제2 터치 전극들로 구분되고, 상기 그라운드 라인과 인접한 상기 제1 터치 전극들은 상기 제2 터치 전극들보다 큰 기생 용량을 가지며,
상기 차지 방전회로는 상기 제1 터치 전극들이 상기 센싱 라인에 접속되는 경우 상기 센싱 라인의 제1 차지 방전량을, 상기 제2 터치 전극들이 상기 센싱 라인에 접속되는 경우 상기 센싱 라인의 제2 차지 방전량보다 크게 제어하는 터치 스크린 장치.
touch electrodes;
a ground line disposed outside some of the touch electrodes;
touch driving lines respectively connected to each of the touch electrodes;
a first multiplexer selecting one of the touch driving lines and connecting it to a sensing line;
a touch sensing circuit for accumulating voltages applied to the sensing lines, converting the accumulated voltages into digital touch row data, and outputting the converted touch raw data; and
a charge-discharge circuit connected between the first multiplexer and the touch sensing circuit and lowering a voltage of the sensing line;
The touch electrodes are divided into first touch electrodes disposed adjacent to the ground line and second touch electrodes excluding the first touch electrodes, and the first touch electrodes adjacent to the ground line are the second touch electrodes. has a larger parasitic capacitance than
The charge discharge circuit determines the first charge discharge amount of the sensing line when the first touch electrodes are connected to the sensing line, and the second charge discharge amount of the sensing line when the second touch electrodes are connected to the sensing line. A touchscreen device that controls greater than full volume.
제 1 항에 있어서,
상기 차지 방전회로는,
방전 전압이 입력되는 방전 전압 입력단자; 및
상기 방전 전압 입력단자와 상기 센싱 라인 사이에 접속된 커패시터를 포함하는 터치 스크린 장치.
According to claim 1,
The charge discharge circuit,
a discharge voltage input terminal to which discharge voltage is input; and
A touch screen device comprising a capacitor connected between the discharge voltage input terminal and the sensing line.
제 2 항에 있어서,
상기 커패시터는 상기 제1 터치 전극들이 상기 센싱 라인에 접속되는 경우 제1 용량을 가지며, 상기 제2 터치 전극들이 상기 센싱 라인에 접속되는 경우 상기 제1 용량보다 낮은 제2 용량을 가지는 터치 스크린 장치.
According to claim 2,
The capacitor has a first capacitance when the first touch electrodes are connected to the sensing line, and has a second capacitance lower than the first capacitance when the second touch electrodes are connected to the sensing line.
제 2 항에 있어서,
상기 방전 전압은 상기 제1 터치 전극들이 상기 센싱 라인에 접속되는 경우 제1 레벨 전압으로 공급되고, 상기 제2 터치 전극들이 상기 센싱 라인에 접속되는 경우 상기 제1 레벨 전압보다 낮은 제2 레벨 전압으로 공급되는 터치 스크린 장치.
According to claim 2,
The discharge voltage is supplied as a first level voltage when the first touch electrodes are connected to the sensing line, and as a second level voltage lower than the first level voltage when the second touch electrodes are connected to the sensing line. Supplied touch screen device.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 레벨 전압과 상기 제2 레벨 전압 중 어느 하나를 선택하여 상기 방전 전압 입력단자에 출력하는 제2 멀티플렉서를 포함하는 방전 전압 출력부를 더 구비하는 터치 스크린 장치.
According to claim 4,
and a discharge voltage output unit including a second multiplexer for selecting one of the first level voltage and the second level voltage and outputting the selected one to the discharge voltage input terminal.
제 5 항에 있어서,
상기 방전 전압 출력부는 상기 제1 레벨 전압을 분압하여 상기 제2 레벨 전압을 생성하는 저항 열을 더 포함하는 터치 스크린 장치.
According to claim 5,
The touch screen device of claim 1 , wherein the discharge voltage output unit further includes a resistance column configured to generate the second level voltage by dividing the first level voltage.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 터치 구동라인들과 나란한 데이터 라인들; 및
상기 데이터 라인들에 데이터 전압들을 공급하는 소스 드라이브 IC들을 더 구비하고,
상기 터치 센싱회로, 상기 제1 멀티플렉서, 상기 차지 방전회로, 및 상기 방전 전압 출력부는 상기 소스 드라이브 IC 내에 내장된 터치 스크린 장치.
According to claim 5 or 6,
data lines parallel to the touch driving lines; and
Further comprising source drive ICs supplying data voltages to the data lines;
The touch sensing circuit, the first multiplexer, the charge-discharge circuit, and the discharge voltage output unit are embedded in the source driver IC.
터치 전극들, 상기 터치 전극들 중 일부의 바깥쪽에 배치된 그라운드 라인, 상기 터치 전극들 각각에 각각 접속된 터치 구동라인들, 상기 터치 구동라인들 중 어느 하나를 선택하여 센싱 라인에 접속시키는 제1 멀티플렉서, 상기 센싱 라인에 인가되는 전압을 누적하고, 누적된 전압을 디지털 데이터인 터치 로우 데이터로 변환하여 출력하는 터치 센싱회로, 및 상기 제1 멀티플렉서와 상기 터치 센싱회로 사이에 접속되며 상기 센싱 라인의 전압을 낮추는 차지 방전회로를 구비하는 터치 스크린 장치에 있어서,
상기 터치 전극들은 상기 그라운드 라인에 인접하게 배치되는 제1 터치 전극들과 상기 제1 터치 전극들을 제외한 제2 터치 전극들로 구분되고, 상기 그라운드 라인과 인접한 상기 제1 터치 전극들은 상기 제2 터치 전극들보다 큰 기생 용량을 가지며,
상기 제1 터치 전극들이 상기 센싱 라인에 접속되는 경우 상기 센싱 라인의 제1 차지 방전량을, 상기 제2 터치 전극들이 상기 센싱 라인에 접속되는 경우 상기 센싱 라인의 제2 차지 방전량보다 크게 제어하는 터치 스크린 장치의 구동 방법.
A first method for selecting and connecting one of touch electrodes, a ground line disposed outside some of the touch electrodes, touch driving lines connected to each of the touch electrodes, and the touch driving lines to a sensing line. a multiplexer, a touch sensing circuit that accumulates voltages applied to the sensing lines, converts the accumulated voltages into touch row data, which is digital data, and outputs the touch raw data, and is connected between the first multiplexer and the touch sensing circuit, and In the touch screen device having a charge discharge circuit for lowering the voltage,
The touch electrodes are divided into first touch electrodes disposed adjacent to the ground line and second touch electrodes excluding the first touch electrodes, and the first touch electrodes adjacent to the ground line are the second touch electrodes. has a larger parasitic capacitance than
Controlling a first charge discharge amount of the sensing line when the first touch electrodes are connected to the sensing line to be greater than a second charge discharge amount of the sensing line when the second touch electrodes are connected to the sensing line A method of driving a touch screen device.
제 8 항에 있어서,
상기 제1 터치 전극들이 상기 센싱 라인에 접속되는 경우 상기 차지 방전회로에 공급되는 방전 전압을 제1 레벨 전압으로 공급하는 단계; 및
상기 제2 터치 전극들이 상기 센싱 라인에 접속되는 경우 상기 방전 전압을 상기 제1 레벨 전압보다 낮은 제2 레벨 전압으로 공급하는 단계를 포함하는 터치 스크린 장치의 구동 방법.
According to claim 8,
supplying a discharge voltage supplied to the charge discharge circuit as a first level voltage when the first touch electrodes are connected to the sensing line; and
and supplying the discharge voltage as a second level voltage lower than the first level voltage when the second touch electrodes are connected to the sensing line.
제 8 항에 있어서,
상기 제1 터치 전극들이 상기 센싱 라인에 접속되는 경우 상기 차지 방전회로의 방전 커패시터를 제1 용량으로 설정하는 단계; 및
상기 제2 터치 전극들이 상기 센싱 라인에 접속되는 경우 상기 방전 커패시터를 상기 제1 용량보다 낮은 제2 용량으로 설정하는 단계를 포함하는 터치 스크린 장치의 구동 방법.
According to claim 8,
setting a discharge capacitor of the charge-discharge circuit to a first capacity when the first touch electrodes are connected to the sensing line; and
and setting the discharge capacitor to a second capacitance lower than the first capacitance when the second touch electrodes are connected to the sensing line.
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