KR102544932B1 - Touch power circuit, touch system and touch display device - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들은 터치 전원 회로, 터치 시스템과 터치 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 펜 터치 센싱 기간 중 업링크 신호 전송 기간에 출력되는 터치 구동 신호의 전압 레벨을 상향 조정해줌으로써, 업링크 신호 전송 성능을 개선하고 펜 터치 감지 성능을 향상시킬 수 있도록 한다. 또한, 업링크 신호 전송 이후 펜 신호의 수신 여부에 따라 업링크 신호 전송 기간에 출력되는 터치 구동 신호의 전압 레벨을 가변해줌으로써, 펜 터치 감지가 지연되거나 끊기는 기간을 최소화할 수 있도록 하며 업링크 신호의 전압 레벨을 효율적으로 제어할 수 있도록 한다.Embodiments of the present invention relate to a touch power circuit, a touch system, and a touch display device, and uplink signal transmission performance by adjusting the voltage level of a touch drive signal output during an uplink signal transmission period during a pen touch sensing period. and improve pen touch detection performance. In addition, by varying the voltage level of the touch drive signal output during the uplink signal transmission period according to whether the pen signal is received after the uplink signal is transmitted, it is possible to minimize the period in which the pen touch detection is delayed or disconnected, and the uplink signal to effectively control the voltage level of

Description

터치 전원 회로, 터치 시스템 및 터치 디스플레이 장치{TOUCH POWER CIRCUIT, TOUCH SYSTEM AND TOUCH DISPLAY DEVICE}Touch power circuit, touch system and touch display device {TOUCH POWER CIRCUIT, TOUCH SYSTEM AND TOUCH DISPLAY DEVICE}

본 발명의 실시예들은 터치 전원 회로, 터치 시스템 및 터치 디스플레이 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a touch power circuit, a touch system, and a touch display device.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하는 디스플레이 장치에 대한 요구가 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display Device), 유기발광 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치가 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices that display images is increasing, and various types of display devices such as liquid crystal display devices and organic light emitting display devices are being utilized. It is becoming.

이러한 디스플레이 장치는 보다 다양한 기능을 제공하기 위하여, 디스플레이 패널에 대한 사용자의 손가락 터치나 펜 터치 등을 인식하고 인식된 터치를 기반으로 입력 처리를 수행하는 기능을 제공하고 있다.In order to provide more diverse functions, such a display device provides a function of recognizing a user's finger touch or pen touch on the display panel and performing input processing based on the recognized touch.

일 예로, 터치 인식이 가능한 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널에 배치되거나 내장된 다수의 터치 전극들을 포함하고, 이러한 터치 전극들을 구동하여 디스플레이 패널에 대한 손가락이나 펜의 터치 유무와 터치 좌표 등을 검출하는 터치 시스템을 포함할 수 있다.For example, a display device capable of recognizing touch includes a plurality of touch electrodes disposed on or embedded in a display panel, and detects whether or not a finger or pen touches the display panel and touch coordinates by driving these touch electrodes. system can be included.

여기서, 펜 터치는 손가락 터치와 같이 디스플레이 패널에 펜이 터치되면 발생하는 캐패시턴스 변화를 감지하여 센싱되거나(Passive Pen), 디스플레이 패널과 펜 사이에 송수신되는 신호에 기초하여 센싱될 수 있다(Active Pen).Here, the pen touch can be sensed by detecting a capacitance change that occurs when the pen touches the display panel like a finger touch (passive pen), or can be sensed based on a signal transmitted and received between the display panel and the pen (active pen). .

구체적으로, 액티브 펜에 의한 터치는 액티브 펜이 디스플레이 패널로부터 전송된 신호를 인식하고 펜 신호를 디스플레이 패널로 전송함으로써 감지될 수 있다.Specifically, a touch by the active pen may be sensed when the active pen recognizes a signal transmitted from the display panel and transmits the pen signal to the display panel.

이때, 액티브 펜이 디스플레이 패널로부터 전송된 신호를 인식하지 못할 수 있으며, 이러한 경우 액티브 펜에 의한 터치 센싱이 지연되거나 끊길 수 있는 문제점이 존재한다.At this time, the active pen may not recognize the signal transmitted from the display panel, and in this case, there is a problem that touch sensing by the active pen may be delayed or disconnected.

본 발명의 실시예들의 목적은, 디스플레이 패널로부터 전송된 업링크 신호에 대한 액티브 펜의 인식률을 개선하여 디스플레이 패널에 대한 액티브 펜의 터치 감지 성능을 향상시킨 터치 시스템과 터치 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.An object of embodiments of the present invention is to provide a touch system and a touch display device in which the touch sensing performance of an active pen for a display panel is improved by improving the recognition rate of the active pen for an uplink signal transmitted from the display panel. .

본 발명의 실시예들의 목적은, 액티브 펜이 디스플레이 패널로부터 전송된 업링크 신호를 인식하지 못하더라도 액티브 펜의 터치 센싱이 지연되거나 끊기는 기간을 최소화할 수 있는 터치 시스템과 터치 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다. An object of embodiments of the present invention is to provide a touch system and a touch display device capable of minimizing a period in which touch sensing of an active pen is delayed or disconnected even when the active pen does not recognize an uplink signal transmitted from a display panel. there is.

일 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 다수의 터치 전극들로 터치 구동 신호를 출력하고 다수의 터치 전극들로부터 터치 센싱 신호를 수신하는 터치 센싱 회로와, 터치 센싱 회로로 터치 구동 신호를 공급하는 터치 전원 회로와, 터치 센싱 회로와 터치 전원 회로를 제어하는 터치 제어 회로를 포함하는 터치 시스템을 제공한다.In one aspect, embodiments of the present invention provide a touch sensing circuit for outputting a touch driving signal to a plurality of touch electrodes and receiving a touch sensing signal from the plurality of touch electrodes, and supplying a touch driving signal to the touch sensing circuit. A touch system including a touch power circuit, a touch sensing circuit, and a touch control circuit for controlling the touch power circuit is provided.

이러한 터치 시스템에서 터치 전원 회로는, 제1 기간에 터치 센싱 회로로 제1 주파수를 갖고 하이 레벨 전압이 제1 전압인 제1 터치 구동 신호를 출력하고, 제1 기간 이후의 제2 기간에 터치 센싱 회로로 제1 주파수와 다른 제2 주파수를 갖고 하이 레벨 전압이 제1 전압과 다른 제2 전압인 제2 터치 구동 신호를 출력할 수 있다.In this touch system, the touch power circuit outputs a first touch driving signal having a first frequency and having a high level voltage as a first voltage to the touch sensing circuit in a first period, and in a second period after the first period, touch sensing is performed. The circuit may output a second touch driving signal having a second frequency different from the first frequency and having a high level voltage as a second voltage different from the first voltage.

다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 제1 전압을 생성하는 제1 전압 생성 모듈과, 제1 전압보다 낮은 제2 전압과, 제2 전압보다 낮은 제3 전압을 생성하는 제2 전압 생성 모듈과, 제1 기간에 제1 전압과 제3 전압에 기초하여 생성된 제1 터치 구동 신호를 출력하고 제1 기간 이후의 제2 기간에 제2 전압과 제3 전압에 기초하여 생성된 제2 터치 구동 신호를 출력하는 스위칭 모듈을 포함하는 터치 전원 회로를 제공한다.On the other hand, in embodiments of the present invention, a first voltage generating module generating a first voltage, a second voltage lower than the first voltage, and a second voltage generating module generating a third voltage lower than the second voltage and outputting a first touch driving signal generated based on the first voltage and the third voltage in the first period and generating a second touch based on the second voltage and the third voltage in a second period after the first period. A touch power circuit including a switching module outputting a driving signal is provided.

다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 다수의 터치 전극들과 다수의 터치 라인들을 포함하는 터치 디스플레이 패널과, 다수의 터치 전극들로 터치 구동 신호를 출력하고 다수의 터치 전극들로부터 터치 센싱 신호를 수신하는 터치 센싱 회로와, 터치 센싱 회로로 터치 구동 신호를 공급하는 터치 전원 회로와, 터치 센싱 회로와 터치 전원 회로를 제어하는 터치 제어 회로를 포함하고, 터치 전원 회로는, 제1 기간에 터치 센싱 회로로 제1 주파수를 갖고 하이 레벨 전압이 제1 전압이 제1 터치 구동 신호를 출력하고, 제1 기간 이후의 제2 기간에 터치 센싱 회로로 제2 주파수를 갖고 하이 레벨 전압이 제2 전압인 제2 터치 구동 신호를 출력하는 터치 디스플레이 장치를 제공한다.On the other hand, embodiments of the present invention provide a touch display panel including a plurality of touch electrodes and a plurality of touch lines, outputting a touch driving signal to the plurality of touch electrodes and a touch sensing signal from the plurality of touch electrodes. A touch power circuit for receiving a touch sensing circuit, a touch power circuit for supplying a touch driving signal to the touch sensing circuit, and a touch control circuit for controlling the touch sensing circuit and the touch power circuit, wherein the touch power circuit includes a touch power circuit in a first period. The sensing circuit outputs a first touch driving signal having a first frequency and a high level voltage, and outputs a first touch driving signal having a second frequency and a high level voltage as a second voltage after the first period. Provided is a touch display device that outputs a second touch driving signal.

본 발명의 실시예들에 의하면, 액티브 펜의 터치 센싱 기간에 업링크 신호의 전압 레벨을 상향 조정해줌으로써, 액티브 펜의 업링크 신호 인식률을 개선하여 디스플레이 패널에 대한 액티브 펜의 터치 감지 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.According to embodiments of the present invention, the uplink signal recognition rate of the active pen is improved by increasing the voltage level of the uplink signal during the touch sensing period of the active pen, thereby improving the touch sensing performance of the active pen for the display panel. allow it to be done

또한, 액티브 펜의 터치 센싱 기간 중 펜 신호를 수신하는 기간에 터치 전극으로 인가되는 신호의 전압 레벨은 업링크 신호의 전압 레벨보다 낮게 유지함으로써, 불필요한 전력 소모를 방지하며 펜 신호를 감지할 수 있도록 한다.In addition, during the touch sensing period of the active pen, the voltage level of the signal applied to the touch electrode is kept lower than the voltage level of the uplink signal during the pen signal reception period, thereby preventing unnecessary power consumption and detecting the pen signal. do.

또한, 액티브 펜이 감지되고 펜 신호의 수신 여부에 따라 업링크 신호의 전압 레벨 또는 주파수를 가변해줌으로써, 액티브 펜의 터치 센싱이 지연되거나 끊기는 기간을 최소화할 수 있도록 한다.In addition, the active pen is sensed and the voltage level or frequency of the uplink signal is varied depending on whether the pen signal is received, thereby minimizing a delay or disconnection period in the touch sensing of the active pen.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치에서 터치 전극과 터치 시스템의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치의 터치 구동 타이밍과 신호의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 시스템의 구성의 예시를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 터치 시스템에 의한 터치 구동 타이밍과 신호의 예시를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 시스템의 구성의 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 터치 시스템의 스위칭 회로의 작동 진리표의 예시를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 시스템의 구성의 또 다른 예시를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 터치 시스템에 의한 터치 구동 타이밍과 신호의 예시를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 시스템의 구동 방법의 과정의 예시를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a schematic configuration of a touch display device according to embodiments of the present invention.
2 is a diagram showing a schematic structure of a touch electrode and a touch system in a touch display device according to embodiments of the present invention.
3 is a diagram illustrating examples of touch driving timing and signals of a touch display device according to embodiments of the present invention.
4 is a diagram showing an example of a configuration of a touch system according to embodiments of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of touch driving timing and signals by the touch system shown in FIG. 4 .
6 is a diagram showing another example of a configuration of a touch system according to embodiments of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an example of an operating truth table of a switching circuit of the touch system shown in FIG. 6 .
8 is a diagram showing another example of a configuration of a touch system according to embodiments of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of touch driving timing and signals by the touch system shown in FIG. 8 .
10 is a diagram illustrating an example of a process of a method of driving a touch system according to embodiments of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some embodiments of the present invention are described in detail below with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, the same components may have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description may be omitted.

또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, order, or number of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element is or may be directly connected to that other element, but intervenes between each element. It will be understood that may be "interposed", or each component may be "connected", "coupled" or "connected" through other components.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 개략적인 구성을 나타낸 것이다.1 shows a schematic configuration of a touch display device 100 according to embodiments of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 터치 디스플레이 패널(110)과, 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130) 및 컨트롤러(140)를 포함할 수 있다. 또한, 터치 센싱을 위한 터치 시스템(200)을 포함할 수 있으며, 이러한 터치 시스템(200)은 터치 센싱 회로(210), 터치 전원 회로(220)와 터치 제어 회로(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a touch display device 100 according to embodiments of the present invention includes a touch display panel 110, a gate driving circuit 120, a data driving circuit 130, and a controller 140. can do. Also, the touch system 200 for touch sensing may be included, and the touch system 200 may include a touch sensing circuit 210 , a touch power circuit 220 , and a touch control circuit 230 .

터치 디스플레이 패널(110)에는, 다수의 게이트 라인(GL)과 다수의 데이터 라인(DL)이 배치되고, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차하는 영역에 다수의 서브픽셀(SP)이 배치된다. 또한, 터치 디스플레이 패널(110)에는, 다수의 터치 전극(TE)이 배치되거나 내장될 수 있으며, 터치 전극(TE)과 터치 시스템(200)을 서로 연결하는 다수의 터치 라인(TL)이 배치될 수 있다.In the touch display panel 110, a plurality of gate lines GL and a plurality of data lines DL are disposed, and a plurality of subpixels SP are formed in an area where the gate lines GL and data lines DL intersect. this is placed In addition, a plurality of touch electrodes TE may be disposed or embedded in the touch display panel 110, and a plurality of touch lines TL connecting the touch electrodes TE and the touch system 200 to each other may be disposed. can

이러한 터치 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이 구동을 위한 구성을 먼저 설명하면, 게이트 구동 회로(120)가 터치 디스플레이 패널(110)에 배치된 서브픽셀(SP)의 구동 타이밍을 제어한다. 그리고, 데이터 구동 회로(130)가 서브픽셀(SP)로 영상 데이터에 대응하는 데이터 전압을 공급하여 서브픽셀(SP)이 영상 데이터의 계조에 해당하는 밝기를 나타내도록 함으로써 이미지를 표시한다.The configuration for driving the display in the touch display device 100 will be described first. The gate driving circuit 120 controls the driving timing of the subpixels SP disposed on the touch display panel 110 . In addition, the data driving circuit 130 supplies data voltages corresponding to the image data to the sub-pixels SP so that the sub-pixels SP display brightness corresponding to the gray level of the image data, thereby displaying an image.

구체적으로, 게이트 구동 회로(120)는, 컨트롤러(140)에 의해 제어되며, 터치 디스플레이 패널(110)에 배치된 다수의 게이트 라인(GL)으로 스캔 신호를 순차적으로 출력하여 다수의 서브픽셀(SP)의 구동 타이밍을 제어한다.Specifically, the gate driving circuit 120 is controlled by the controller 140 and sequentially outputs scan signals to the plurality of gate lines GL disposed on the touch display panel 110 to generate a plurality of subpixels (SP). ) to control the drive timing.

게이트 구동 회로(120)는, 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC, Gate Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있으며, 구동 방식에 따라 터치 디스플레이 패널(110)의 일 측에만 위치할 수도 있고 양 측에 위치할 수도 있다. 또는, 게이트 구동 회로(120)는, 터치 디스플레이 패널(110)의 베젤 영역에 내장되어 GIP(Gate In Panel) 형태로 구현될 수도 있다.The gate driving circuit 120 may include one or more Gate Driver Integrated Circuits (GDICs), and may be located on only one side of the touch display panel 110 or on both sides depending on the driving method. You may. Alternatively, the gate driving circuit 120 may be embedded in the bezel area of the touch display panel 110 and implemented in a GIP (Gate In Panel) form.

데이터 구동 회로(130)는, 컨트롤러(140)로부터 영상 데이터를 수신하고, 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 그리고, 게이트 라인(GL)을 통해 스캔 신호가 인가되는 타이밍에 맞춰 데이터 전압을 각각의 데이터 라인(DL)으로 출력하여 각각의 서브픽셀(SP)이 영상 데이터에 따른 밝기를 표현하도록 한다.The data driving circuit 130 receives video data from the controller 140 and converts the video data into analog data voltages. Data voltages are output to each data line DL at the timing when the scan signal is applied through the gate line GL so that each subpixel SP expresses brightness according to the image data.

데이터 구동 회로(130)는, 하나 이상의 소스 드라이버 집적 회로(SDIC, Source Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.The data driving circuit 130 may include one or more Source Driver Integrated Circuits (SDICs).

컨트롤러(140)는, 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130)로 각종 제어 신호를 공급하며, 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130)의 동작을 제어한다.The controller 140 supplies various control signals to the gate driving circuit 120 and the data driving circuit 130 and controls operations of the gate driving circuit 120 and the data driving circuit 130 .

컨트롤러(140)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 게이트 구동 회로(120)가 스캔 신호를 출력하도록 하며, 외부에서 수신한 영상 데이터를 데이터 구동 회로(130)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 변환하여 변환된 영상 데이터를 데이터 구동 회로(130)로 출력한다.The controller 140 causes the gate driving circuit 120 to output a scan signal according to the timing implemented in each frame, and converts image data received from the outside to suit the data signal format used by the data driving circuit 130. and outputs the converted image data to the data driving circuit 130 .

컨트롤러(140)는, 영상 데이터와 함께 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호(HSYNC), 입력 데이터 인에이블 신호(DE, Data Enable), 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호를 외부(예, 호스트 시스템)로부터 수신한다.The controller 140 transmits various timing signals including a vertical sync signal (VSYNC), a horizontal sync signal (HSYNC), an input data enable signal (DE, Data Enable), and a clock signal (CLK) together with video data to the outside. (e.g. host system).

컨트롤러(140)는, 외부로부터 수신한 각종 타이밍 신호를 이용하여 각종 제어 신호를 생성하고 게이트 구동 회로(120) 및 데이터 구동 회로(130)로 출력할 수 있다.The controller 140 may generate various control signals using various timing signals received from the outside and output them to the gate driving circuit 120 and the data driving circuit 130 .

일 예로, 컨트롤러(140)는, 게이트 구동 회로(120)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP, Gate Start Pulse), 게이트 시프트 클럭(GSC, Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE, Gate Output Enable) 등을 포함하는 각종 게이트 제어 신호를 출력한다.For example, in order to control the gate driving circuit 120, the controller 140 includes a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (GSC), and a gate output enable signal (GOE). It outputs various gate control signals including Gate Output Enable).

여기서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동 회로(120)를 구성하는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 시프트 클럭(GSC)은 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호의 시프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로의 타이밍 정보를 지정하고 있다.Here, the gate start pulse GSP controls the operation start timing of one or more gate driver integrated circuits constituting the gate driving circuit 120 . The gate shift clock (GSC) is a clock signal commonly input to one or more gate driver integrated circuits, and controls the shift timing of the scan signal. The gate output enable signal (GOE) specifies timing information of one or more gate driver integrated circuits.

또한, 컨트롤러(140)는, 데이터 구동 회로(130)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP, Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC, Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE, Source Output Enable) 등을 포함하는 각종 데이터 제어 신호를 출력한다.In addition, the controller 140, in order to control the data driving circuit 130, a source start pulse (SSP, source start pulse), a source sampling clock (SSC, source sampling clock), a source output enable signal (SOE, source It outputs various data control signals including Output Enable).

여기서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동 회로(130)를 구성하는 하나 이상의 소스 드라이버 집적 회로의 데이터 샘플링 스타트 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이버 집적 회로 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터 구동 회로(130)의 출력 타이밍을 제어한다.Here, the source start pulse SSP controls data sampling start timing of one or more source driver integrated circuits constituting the data driving circuit 130 . The source sampling clock (SSC) is a clock signal that controls sampling timing of data in each source driver integrated circuit. The source output enable signal SOE controls output timing of the data driving circuit 130 .

이러한 터치 디스플레이 장치(100)는, 터치 디스플레이 패널(110), 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130) 및 터치 시스템(200) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나, 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 전원 관리 집적 회로를 더 포함할 수 있다.The touch display device 100 supplies various voltages or currents to, or supplies, various voltages or currents to the touch display panel 110, the gate driving circuit 120, the data driving circuit 130, and the touch system 200. It may further include a power management integrated circuit for controlling.

각각의 서브픽셀(SP)은, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)의 교차에 의해 정의되며, 터치 디스플레이 장치(100)의 유형에 따라 액정이 배치되거나 발광 소자가 배치될 수 있다.Each subpixel SP is defined by the intersection of the gate line GL and the data line DL, and liquid crystals or light emitting elements may be disposed according to the type of the touch display device 100 .

일 예로, 터치 디스플레이 장치(100)가 액정 디스플레이 장치인 경우, 터치 디스플레이 패널(110)로 광을 조사하는 백라이트 유닛과 같은 광원 장치를 포함하고, 터치 디스플레이 패널(110)의 서브픽셀(SP)에는 액정이 배치된다. 그리고, 각각의 서브픽셀(SP)로 데이터 전압이 인가됨에 따라 형성되는 전계에 의해 액정의 배열을 조정함으로써, 영상 데이터에 따른 밝기를 나타내며 이미지를 표시할 수 있다.For example, when the touch display device 100 is a liquid crystal display device, a light source device such as a backlight unit for radiating light to the touch display panel 110 is included, and the subpixels SP of the touch display panel 110 include A liquid crystal is placed. In addition, by adjusting the arrangement of liquid crystals by an electric field formed as data voltage is applied to each sub-pixel (SP), it is possible to display an image with brightness according to image data.

또는, 터치 디스플레이 장치(100)는, 자체 발광 소자를 이용하여 영상 데이터에 따른 밝기를 나타내며 이미지를 표시할 수 있다. 이러한 터치 디스플레이 장치(100)는, 각각의 서브픽셀(SP)에 발광 다이오드(LED)나 유기 발광 다이오드(OLED)와 같은 발광 소자를 포함하고, 데이터 전압에 따라 발광 소자에 흐르는 전류를 제어함으로써 이미지를 표시할 수 있다.Alternatively, the touch display device 100 may display an image by using a self-light emitting device to indicate brightness according to image data. The touch display device 100 includes a light emitting device such as a light emitting diode (LED) or an organic light emitting diode (OLED) in each subpixel (SP), and controls a current flowing through the light emitting device according to a data voltage to generate an image image. can be displayed.

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는, 터치 디스플레이 패널(110)에 포함된 터치 전극(TE)과 터치 시스템(200)을 이용하여 터치 디스플레이 패널(110)에 대한 사용자의 손가락 터치나 펜 터치를 검출할 수 있다.Meanwhile, the touch display device 100 according to embodiments of the present invention uses the touch electrodes TE included in the touch display panel 110 and the touch system 200 to provide a user interface to the touch display panel 110. A finger touch or pen touch can be detected.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)에서 터치 디스플레이 패널(110)에 배치되는 터치 전극(TE)과 이러한 터치 전극(TE)을 구동하고 터치를 검출하는 터치 시스템(200)의 구조를 나타낸 것이다.FIG. 2 shows touch electrodes TE disposed on the touch display panel 110 in the touch display device 100 according to embodiments of the present invention and a touch system 200 that drives the touch electrodes TE and detects a touch. ) shows the structure of

도 2를 참조하면, 터치 디스플레이 패널(110)에는 다수의 터치 전극(TE)과, 터치 전극(TE)을 터치 시스템(200)과 연결하는 다수의 터치 라인(TL)이 배치될 수 있다.Referring to FIG. 2 , a plurality of touch electrodes TE and a plurality of touch lines TL connecting the touch electrodes TE and the touch system 200 may be disposed on the touch display panel 110 .

이러한 터치 전극(TE)은 터치 디스플레이 패널(110) 상에 배치되거나, 내장될 수 있다. 그리고, 터치 전극(TE)은 디스플레이 구동을 위해 이용되는 전극이거나 터치 센싱을 위해 별도로 배치된 전극일 수 있다. 또한, 터치 전극(TE)은 투명한 통전극 형태를 갖거나, 불투명한 메시 형태를 가질 수 있다.These touch electrodes TE may be disposed on or embedded in the touch display panel 110 . Also, the touch electrode TE may be an electrode used for display driving or a separately disposed electrode for touch sensing. Also, the touch electrode TE may have a transparent conductive electrode shape or an opaque mesh shape.

일 예로, 터치 디스플레이 장치(100)가 액정 디스플레이 장치인 경우, 터치 전극(TE)은 터치 디스플레이 패널(110)에 내장되어 디스플레이 구동 시 공통 전압이 인가되는 공통 전극일 수 있다. 즉, 공통 전극이 터치 디스플레이 패널(110)에 분할된 구조로 배치되어, 터치 센싱을 위한 터치 전극(TE)으로 이용될 수 있다.For example, when the touch display device 100 is a liquid crystal display device, the touch electrode TE may be a common electrode embedded in the touch display panel 110 and to which a common voltage is applied when driving the display. That is, the common electrode may be disposed in a divided structure on the touch display panel 110 and used as a touch electrode TE for touch sensing.

다른 예로, 터치 디스플레이 장치(100)가 유기발광 디스플레이 장치인 경우, 터치 전극(TE)은 유기발광다이오드(OLED)를 밀봉하는 봉지층 상에 배치될 수 있다. 즉, 터치 전극(TE)을 봉지층 상에 배치함으로써, 봉지층 내부에 배치되는 유기물이나 무기물에 영향을 미치지 않으면서 터치 센싱이 가능하도록 할 수 있다.As another example, when the touch display device 100 is an organic light emitting display device, the touch electrode TE may be disposed on an encapsulation layer sealing the organic light emitting diode (OLED). That is, by disposing the touch electrode TE on the encapsulation layer, it is possible to perform touch sensing without affecting organic or inorganic materials disposed inside the encapsulation layer.

이러한 터치 전극(TE)은 터치 디스플레이 패널(110)에 배치된 터치 라인(TL)을 통해 터치 시스템(200)과 연결된다.These touch electrodes TE are connected to the touch system 200 through touch lines TL disposed on the touch display panel 110 .

터치 시스템(200)은, 터치 라인(TL)을 통해 터치 전극(TE)과 연결되는 터치 센싱 회로(210)와, 터치 센싱 회로(210)로 터치 구동 신호(TDS)를 공급하는 터치 전원 회로(220)와, 터치 센싱 회로(210) 및 터치 전원 회로(220)를 제어하며 터치를 검출하는 터치 제어 회로(230)를 포함할 수 있다.The touch system 200 includes a touch sensing circuit 210 connected to the touch electrode TE through a touch line TL, and a touch power circuit supplying a touch driving signal TDS to the touch sensing circuit 210 ( 220), and a touch control circuit 230 that controls the touch sensing circuit 210 and the touch power circuit 220 and detects a touch.

터치 센싱 회로(210)는, 다수의 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호(TDS)를 출력하고 다수의 터치 전극(TE)으로부터 터치 센싱 신호(TSS)를 수신한다. 이러한 터치 센싱 회로(210)는, 디스플레이 구동 기간과 시분할된 기간에 터치 센싱을 수행할 수도 있고, 디스플레이 구동 기간과 동시에 터치 센싱을 수행할 수도 있다.The touch sensing circuit 210 outputs the touch driving signal TDS to the plurality of touch electrodes TE and receives the touch sensing signal TSS from the plurality of touch electrodes TE. The touch sensing circuit 210 may perform touch sensing in a time-divided period from the display driving period, or may perform touch sensing simultaneously with the display driving period.

이러한 터치 센싱 회로(210)는, 터치 전극(TE)과 일대일로 연결되어 터치 센싱 신호를 수신할 수 있다. 즉, 터치 센싱 회로(210)는, 터치 라인(TL)을 통해 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호(TDS)를 출력하고 터치 센싱 신호(TSS)를 수신할 수 있다.The touch sensing circuit 210 may be connected to the touch electrode TE in a one-to-one manner to receive a touch sensing signal. That is, the touch sensing circuit 210 may output the touch driving signal TDS to the touch electrode TE through the touch line TL and receive the touch sensing signal TSS.

또는, 터치 전극(TE)이 구동 전극과 센싱 전극으로 구분되어 배치되고, 터치 센싱 회로(210)는 구동 전극 및 센싱 전극과 각각 연결될 수 있다. 이러한 경우, 터치 센싱 회로(210)는 구동 전극으로 터치 구동 신호(TDS)를 출력하고 센싱 전극으로부터 터치 센싱 신호(TSS)를 수신할 수 있다.Alternatively, the touch electrode TE may be disposed separately as a driving electrode and a sensing electrode, and the touch sensing circuit 210 may be connected to the driving electrode and the sensing electrode, respectively. In this case, the touch sensing circuit 210 may output the touch driving signal TDS to the driving electrode and receive the touch sensing signal TSS from the sensing electrode.

또한, 터치 센싱 회로(210)는, 펜 터치를 센싱하는 기간에 펜으로 전송하는 업링크 신호인 제1 터치 구동 신호(TDS1)와, 펜 신호를 수신하는 기간에 터치 전극(TE)에 인가되는 제2 터치 구동 신호(TDS2)를 출력할 수 있다.In addition, the touch sensing circuit 210 includes a first touch driving signal TDS1, which is an uplink signal transmitted to the pen during a pen touch sensing period, and a first touch driving signal TDS1 applied to the touch electrode TE during a pen signal receiving period. A second touch driving signal TDS2 may be output.

터치 센싱 회로(210)는, 수신된 터치 센싱 신호를 디지털 형태의 센싱 데이터로 변환하고 변환된 센싱 데이터를 터치 제어 회로(230)로 전송한다.The touch sensing circuit 210 converts the received touch sensing signal into digital sensing data and transmits the converted sensing data to the touch control circuit 230 .

터치 전원 회로(220)는, 터치 제어 회로(230)에 의해 제어되며 터치 제어 회로(230)로부터 수신된 로직 신호에 따라 터치 구동 신호(TDS)를 생성하고 터치 센싱 회로(210)로 공급할 수 있다.The touch power circuit 220 is controlled by the touch control circuit 230 and may generate a touch driving signal TDS according to a logic signal received from the touch control circuit 230 and supply the touch driving signal TDS to the touch sensing circuit 210. .

일 예로, 터치 전원 회로(220)는, 터치 제어 회로(230)로부터 수신된 로직 신호에 따라 하이 레벨 전압과 로우 레벨 전압을 설정하고, 변조된 펄스 형태의 터치 구동 신호(TDS)를 터치 센싱 회로(210)로 공급할 수 있다.For example, the touch power circuit 220 sets a high level voltage and a low level voltage according to the logic signal received from the touch control circuit 230, and transmits the modulated pulse type touch driving signal TDS to the touch sensing circuit (210).

터치 제어 회로(230)는, 터치 센싱 회로(210)와 터치 전원 회로(220)의 구동을 제어한다. 그리고, 터치 센싱 회로(210)로부터 센싱 데이터를 수신하고, 수신된 센싱 데이터를 기반으로 터치 디스플레이 패널(110)에 대한 사용자의 손가락 터치나 펜 터치를 검출할 수 있다.The touch control circuit 230 controls driving of the touch sensing circuit 210 and the touch power supply circuit 220 . In addition, sensing data may be received from the touch sensing circuit 210 , and a user's finger touch or pen touch on the touch display panel 110 may be detected based on the received sensing data.

이러한 터치 시스템(200)은 디스플레이 구동 기간과 시분할된 기간에 터치 센싱을 수행하거나, 디스플레이 구동 기간과 동시에 터치 센싱을 수행할 수 있다.The touch system 200 may perform touch sensing in a time-divided period from the display driving period, or may perform touch sensing simultaneously with the display driving period.

도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)의 터치 구동 타이밍과 신호의 예시를 나타낸 것으로서, 터치 시스템(200)이 디스플레이 구동 기간과 시분할된 기간에 터치 센싱을 수행하는 경우를 예시로 나타낸 것이다.FIG. 3 shows an example of touch driving timing and signals of the touch display device 100 according to embodiments of the present invention, in which the touch system 200 performs touch sensing in a time-divided period from the display driving period. shown as an example.

도 3을 참조하면, 터치 디스플레이 장치(100)는 터치 동기화 신호(TSYNC)에 따라 디스플레이 구동과 터치 센싱을 교번하여 수행할 수 있다. 여기서, 터치 센싱 기간은 디스플레이 구동 기간 사이의 블랭크 기간일 수 있으며, 수평 블랭크 기간 또는 수직 블랭크 기간일 수 있다.Referring to FIG. 3 , the touch display device 100 may alternately perform display driving and touch sensing according to the touch synchronization signal TSYNC. Here, the touch sensing period may be a blank period between display driving periods, and may be a horizontal blank period or a vertical blank period.

터치 시스템(200)은 터치 센싱 기간에 터치 디스플레이 패널(110)에 배치된 다수의 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호(TDS)를 출력한다. 그리고, 다수의 터치 전극(TE)으로부터 터치 센싱 신호(TSS)를 수신하여 터치 디스플레이 패널(110)에 대한 손가락 터치나 펜 터치를 센싱할 수 있다.The touch system 200 outputs the touch driving signal TDS to the plurality of touch electrodes TE disposed on the touch display panel 110 during the touch sensing period. Also, a finger touch or a pen touch on the touch display panel 110 may be sensed by receiving the touch sensing signal TSS from the plurality of touch electrodes TE.

여기서, 터치 시스템(200)은 터치 센싱 기간을 구분하여 손가락 터치를 센싱하거나, 펜 터치를 센싱할 수 있다.Here, the touch system 200 may sense a finger touch or pen touch by dividing the touch sensing period.

일 예로, 터치 시스템(200)은 터치 센싱 기간 중 손가락 터치를 센싱하는 기간에 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호(TDS)를 출력하여 터치 센싱 신호(TSS)를 수신하고 손가락 터치를 센싱할 수 있다.For example, the touch system 200 may output the touch driving signal TDS to the touch electrode TE to receive the touch sensing signal TSS and sense the finger touch during the touch sensing period during which the finger touch is sensed. there is.

그리고, 터치 시스템(200)은 터치 센싱 기간 중 펜 터치를 센싱하는 기간에 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호(TDS)를 출력하고 터치 센싱 신호(TSS)를 수신하여 펜 터치를 센싱할 수 있다.Also, the touch system 200 can sense the pen touch by outputting the touch driving signal TDS to the touch electrode TE and receiving the touch sensing signal TSS during the pen touch sensing period of the touch sensing period. .

이때, 터치 시스템(200)은 펜 터치를 센싱하는 기간에 펜으로 전송하는 업링크 신호인 비콘(Beacon) 신호나 핑(Ping) 신호를 터치 전극(TE)으로 출력할 수 있다. 그리고, 업링크 신호를 인식한 펜이 전송하는 펜 신호(펜 데이터, 펜 포지션 등)를 수신하는 기간에 펜 신호와 동일한 주파수를 갖는 신호를 터치 전극(TE)으로 출력할 수 있다.At this time, the touch system 200 may output a beacon signal or a ping signal, which is an uplink signal transmitted to the pen, to the touch electrode TE during a pen touch sensing period. In addition, a signal having the same frequency as the pen signal may be output to the touch electrode TE during a period of receiving the pen signal (pen data, pen position, etc.) transmitted by the pen recognizing the uplink signal.

여기서, 비콘 신호는 펜 터치 센싱을 위해 터치 디스플레이 패널(110)에서 주기적으로 전송되는 신호일 수 있다. 그리고, 이러한 비콘 신호는 터치 디스플레이 패널(110)의 상태 정보나 펜 터치 센싱과 관련된 구동에 대한 정보를 포함할 수 있다.Here, the beacon signal may be a signal periodically transmitted from the touch display panel 110 for pen touch sensing. Also, such a beacon signal may include state information of the touch display panel 110 or information about driving related to pen touch sensing.

따라서, 펜은 터치 디스플레이 패널(110)로부터 전송된 비콘 신호를 통해 터치 디스플레이 패널(110)의 상태나 구동 정보 등을 확인하고, 터치 디스플레이 패널(110)의 구동과 대응하여 펜 신호를 전송할 수 있다.Therefore, the pen can check the state or driving information of the touch display panel 110 through the beacon signal transmitted from the touch display panel 110 and transmit the pen signal in response to the driving of the touch display panel 110. .

그리고, 핑 신호는 비콘 신호가 전송되는 기간을 제외한 기간 중 펜 센싱이 이루어지는 기간에서 일정 시간 동안 전송되는 신호로서, 터치 디스플레이 패널(110)을 구동하는 신호와 펜 신호의 동기를 위한 별도의 신호를 의미한다.The ping signal is a signal transmitted for a certain period of time during a period in which pen sensing is performed during a period other than a period in which a beacon signal is transmitted, and is a separate signal for synchronizing a signal for driving the touch display panel 110 and a pen signal. it means.

즉, 터치 디스플레이 패널(110)이 펜 신호를 수신하기 전에 핑 신호를 전송하며, 펜은 핑 신호에 기초하여 터치 디스플레이 패널(110)의 구동 신호에 동기화된 펜 신호를 전송할 수 있다.That is, the touch display panel 110 transmits a ping signal before receiving the pen signal, and the pen may transmit a pen signal synchronized with the driving signal of the touch display panel 110 based on the ping signal.

따라서, 펜은 터치 전극(TE)을 통해 전송된 업링크 신호를 통해 구동 제어 정보나 구동 주파수를 인식하고, 인식된 정보에 기초하여 펜 신호를 전송한다. 그러므로, 펜이 업링크 신호를 인식하지 못하면 펜 터치 감지가 지연되거나 끊기게 될 수 있다.Accordingly, the pen recognizes driving control information or driving frequency through an uplink signal transmitted through the touch electrode TE, and transmits a pen signal based on the recognized information. Therefore, if the pen does not recognize the uplink signal, pen touch detection may be delayed or cut off.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 장치(100)와 터치 시스템(200)은, 터치 디스플레이 패널(110)로부터 전송되는 업링크 신호를 펜 신호 수신 기간에 터치 전극(TE)에 인가되는 신호와 독립적으로 제어함으로써, 터치 디스플레이 패널(110)에 대한 펜 터치의 감지 성능을 개선할 수 있는 방안을 제공한다.In the touch display device 100 and the touch system 200 according to embodiments of the present invention, an uplink signal transmitted from the touch display panel 110 is converted into a signal applied to the touch electrode TE during a pen signal receiving period and a signal applied to the touch electrode TE. By independently controlling the touch display panel 110, a method capable of improving sensing performance of a pen touch is provided.

도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 시스템(200)의 구성의 예시를 나타낸 것이다.4 shows an example of a configuration of a touch system 200 according to embodiments of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 시스템(200)은, 터치 센싱 회로(210), 터치 전원 회로(220)와 터치 제어 회로(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , a touch system 200 according to example embodiments may include a touch sensing circuit 210 , a touch power circuit 220 and a touch control circuit 230 .

터치 센싱 회로(210)는, 터치 디스플레이 패널(110)에 배치된 다수의 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호(TDS)를 출력하고, 터치 센싱 신호(TSS)를 수신한다. 그리고, 수신된 터치 센싱 신호(TSS)를 디지털 형태의 센싱 데이터로 변환하고 센싱 데이터를 터치 제어 회로(230)로 전송한다.The touch sensing circuit 210 outputs the touch driving signal TDS to the plurality of touch electrodes TE disposed on the touch display panel 110 and receives the touch sensing signal TSS. Then, the received touch sensing signal TSS is converted into digital sensing data and the sensing data is transmitted to the touch control circuit 230 .

이러한 터치 센싱 회로(210)는 터치 디스플레이 장치(100)의 종류에 따라 하나 이상 배치될 수 있으며, 둘 이상의 터치 센싱 회로(210)가 배치된 경우 각각의 터치 센싱 회로(210)는 터치 디스플레이 패널(110)에서 구분된 영역에 대한 센싱을 수행할 수 있다.One or more touch sensing circuits 210 may be disposed according to the type of the touch display device 100, and when two or more touch sensing circuits 210 are disposed, each touch sensing circuit 210 is a touch display panel ( 110) may perform sensing for the divided area.

터치 센싱 회로(210)는, 터치 제어 회로(230)에 의해 제어되며 터치 전원 회로(220)로부터 터치 구동 신호(TDS)를 공급받을 수 있다.The touch sensing circuit 210 is controlled by the touch control circuit 230 and can receive the touch driving signal TDS from the touch power circuit 220 .

터치 전원 회로(220)는, 터치 제어 회로(230)에 의해 제어되고, 터치 구동 신호(TDS)를 생성하여 터치 센싱 회로(210)로 공급한다.The touch power circuit 220 is controlled by the touch control circuit 230 and generates a touch driving signal TDS and supplies it to the touch sensing circuit 210 .

이러한 터치 전원 회로(220)는, 터치 구동 신호(TDS)의 생성에 이용되는 제1 전압(V1)을 출력하는 제1 전압 생성 모듈(221)과, 제1 전압(V1)보다 낮은 제2 전압(V2) 및 제2 전압(V2)보다 낮은 제3 전압(V3)을 출력하는 제2 전압 생성 모듈(222)과, 제1 전압 생성 모듈(221)과 제2 전압 생성 모듈(222)로부터 출력된 전압에 기초하여 터치 구동 신호(TDS)를 출력하는 스위칭 모듈(223)을 포함할 수 있다.The touch power circuit 220 includes a first voltage generating module 221 that outputs a first voltage V1 used to generate the touch driving signal TDS, and a second voltage lower than the first voltage V1. (V2) and output from the second voltage generation module 222 outputting the third voltage V3 lower than the second voltage V2, and the first voltage generation module 221 and the second voltage generation module 222 A switching module 223 outputting a touch driving signal TDS based on the applied voltage may be included.

제1 전압 생성 모듈(221)은, 터치 제어 회로(230)의 제어에 따라 제1 전압(V1)을 생성하고 스위칭 모듈(223)로 출력할 수 있다. 이러한 제1 전압(V1)은 펜 터치 센싱 기간 중 터치 전극(TE)으로 출력되는 업링크 신호인 제1 터치 구동 신호(TDS1)의 하이 레벨 전압일 수 있다.The first voltage generating module 221 may generate the first voltage V1 according to the control of the touch control circuit 230 and output the first voltage V1 to the switching module 223 . The first voltage V1 may be a high level voltage of the first touch driving signal TDS1, which is an uplink signal output to the touch electrode TE during the pen touch sensing period.

이러한 제1 터치 구동 신호(TDS1)는, 일 예로, 펜 신호의 동기를 위한 핑 신호일 수도 있고, 펜 터치 관련 제어 정보를 전송하는 비콘 신호일 수도 있다.For example, the first touch driving signal TDS1 may be a ping signal for synchronizing a pen signal or a beacon signal for transmitting control information related to a pen touch.

제2 전압 생성 모듈(222)은, 터치 제어 회로(230)의 제어에 따라 제2 전압(V2)과 제3 전압(V3)을 생성하고 스위칭 모듈(223)로 출력할 수 있다.The second voltage generation module 222 may generate the second voltage V2 and the third voltage V3 according to the control of the touch control circuit 230 and output them to the switching module 223 .

이러한 제2 전압(V2)은 펜 터치 센싱 기간 중 펜 신호 수신 기간에 터치 전극(TE)으로 출력되는 제2 터치 구동 신호(TDS2)의 하이 레벨 전압일 수 있다. 그리고, 제3 전압(V3)은 제1 터치 구동 신호(TDS1)와 제2 터치 구동 신호(TDS2)의 로우 레벨 전압일 수 있다.The second voltage V2 may be a high level voltage of the second touch driving signal TDS2 output to the touch electrode TE during the pen signal reception period of the pen touch sensing period. Also, the third voltage V3 may be a low level voltage of the first touch driving signal TDS1 and the second touch driving signal TDS2.

또한, 제2 전압(V2)과 제3 전압(V3)은 터치 센싱 회로(210)로 출력될 수 있으며, 터치 센싱 회로(210)로 출력된 제2 전압(V2)과 제3 전압(V3)은 터치 센싱 회로(210)에 포함된 아날로그 프런트 엔드(AFE)의 기준 전압으로 이용될 수 있다.In addition, the second voltage V2 and the third voltage V3 may be output to the touch sensing circuit 210, and the second voltage V2 and the third voltage V3 output to the touch sensing circuit 210 may be used as a reference voltage of an analog front end (AFE) included in the touch sensing circuit 210 .

여기서, 제1 전압(V1)과 제2 전압(V2)은 제3 전압(V3)보다 높은 전압이고, 제1 전압(V1)은 제2 전압(V2)보다 높은 전압일 수 있다(예, V1:15V, V2:9V, V3:6V).Here, the first voltage V1 and the second voltage V2 are voltages higher than the third voltage V3, and the first voltage V1 may be a voltage higher than the second voltage V2 (eg, V1 :15V, V2:9V, V3:6V).

스위칭 모듈(223)은, 제1 전압 생성 모듈(221)과 제2 전압 생성 모듈(222)에 의해 출력된 제1 전압(V1), 제2 전압(V2) 및 제3 전압(V3)을 입력받고 터치 제어 회로(230)의 제어에 따라 터치 구동 신호(TDS)를 생성하여 터치 센싱 회로(210)로 공급한다.The switching module 223 inputs the first voltage V1, the second voltage V2, and the third voltage V3 output by the first voltage generating module 221 and the second voltage generating module 222. and generates a touch driving signal TDS under the control of the touch control circuit 230 and supplies it to the touch sensing circuit 210 .

일 예로, 스위칭 모듈(223)은, 펜 터치 센싱 기간 중 업링크 신호 전송 기간에 제1 전압(V1)과 제3 전압(V3)에 기초하여 생성된 제1 터치 구동 신호(TDS1)를 터치 센싱 회로(210)로 출력할 수 있다.For example, the switching module 223 touch-sensing the first touch driving signal TDS1 generated based on the first voltage V1 and the third voltage V3 during the uplink signal transmission period of the pen touch sensing period. can be output to circuit 210.

그리고, 스위칭 모듈(223)은, 펜 터치 센싱 기간 중 펜 신호 수신 기간에 제2 전압(V2)과 제3 전압(V3)에 기초하여 생성된 제2 터치 구동 신호(TDS2)를 터치 센싱 회로(210)로 출력할 수 있다.Also, the switching module 223 transmits the second touch driving signal TDS2 generated based on the second voltage V2 and the third voltage V3 during the pen signal receiving period during the pen touch sensing period to the touch sensing circuit ( 210) can be output.

따라서, 터치 센싱 회로(210)는 펜 터치 센싱 기간 중 업링크 신호 전송 기간에 하이 레벨 전압이 상향된 제1 터치 구동 신호(TDS1)를 터치 전극(TE)으로 출력할 수 있다. 그리고, 업링크 신호의 하이 레벨 전압이 높아지므로 펜의 업링크 신호 인식률이 개선될 수 있다.Accordingly, the touch sensing circuit 210 may output the first touch driving signal TDS1 having an increased high level voltage to the touch electrode TE during the uplink signal transmission period of the pen touch sensing period. In addition, since the high level voltage of the uplink signal is increased, the uplink signal recognition rate of the pen may be improved.

또한, 터치 센싱 회로(210)는 펜 신호 수신 기간에 하이 레벨 전압이 상대적으로 낮은 제2 터치 구동 신호(TDS2)를 터치 전극(TE)으로 출력하므로, 불필요한 전력 소모를 방지하며 터치 디스플레이 패널(110)의 업링크 신호 전송 성능을 개선할 수 있도록 한다.In addition, since the touch sensing circuit 210 outputs the second touch driving signal TDS2 having a relatively low high level voltage to the touch electrode TE during the pen signal receiving period, unnecessary power consumption is prevented and the touch display panel 110 ) to improve uplink signal transmission performance.

도 5는 도 4에 도시된 터치 시스템(200)에 의한 터치 구동 타이밍과 신호의 예시를 나타낸 것이다. FIG. 5 illustrates an example of touch driving timing and signals by the touch system 200 shown in FIG. 4 .

도 4와 도 5를 참조하면, 터치 제어 회로(230)는 스위칭 모듈(223)의 출력을 제어하는 제1 제어 신호(CS1), 제2 제어 신호(CS2)와, 제1 전압 생성 모듈(221)이 출력하는 전압 레벨을 제어하는 제3 제어 신호(CS3)와, 제2 전압 생성 모듈(222)이 출력하는 전압 레벨을 제어하는 제4 제어 신호(CS4)를 출력할 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5 , the touch control circuit 230 includes a first control signal CS1 and a second control signal CS2 for controlling the output of the switching module 223, and the first voltage generating module 221 ) may output a third control signal CS3 for controlling the output voltage level and a fourth control signal CS4 for controlling the voltage level output by the second voltage generation module 222 .

제1 제어 신호(CS1)는, 제1 터치 구동 신호(TDS1)와 제2 터치 구동 신호(TDS2)의 주파수를 제어하는 신호로서, 제1 터치 구동 신호(TDS1)의 제1 주파수 및 제2 터치 구동 신호(TDS2)의 제2 주파수와 대응되는 신호일 수 있다.The first control signal CS1 is a signal for controlling the frequency of the first touch driving signal TDS1 and the second touch driving signal TDS2, and is a signal for controlling the first frequency and the second touch of the first touch driving signal TDS1. It may be a signal corresponding to the second frequency of the driving signal TDS2.

여기서, 제1 주파수는 제2 주파수보다 높은 주파수일 수 있으며, 제2 주파수는 펜이 전송하는 펜 신호의 주파수와 동일한 주파수일 수 있다. 업링크 신호인 제1 터치 구동 신호(TDS1)의 주파수를 높게 설정해줌으로써, 터치 디스플레이 패널(110)에 접근하는 펜이 업링크 신호를 용이하게 인식하도록 할 수 있다.Here, the first frequency may be a frequency higher than the second frequency, and the second frequency may be the same frequency as the frequency of the pen signal transmitted by the pen. By setting the frequency of the first touch driving signal TDS1 as an uplink signal high, the pen approaching the touch display panel 110 can easily recognize the uplink signal.

제2 제어 신호(CS2)는, 제1 터치 구동 신호(TDS1)와 제2 터치 구동 신호(TDS2)의 전압 레벨을 제어하는 신호로서, 제1 터치 구동 신호(TDS1)가 출력되는 업링크 신호 전송 기간과 제2 터치 구동 신호(TDS2)가 출력되는 펜 신호 수신 기간을 구분하는 신호일 수 있다.The second control signal CS2 is a signal for controlling voltage levels of the first touch driving signal TDS1 and the second touch driving signal TDS2, and transmits an uplink signal through which the first touch driving signal TDS1 is output. It may be a signal that distinguishes between the period and the pen signal receiving period in which the second touch driving signal TDS2 is output.

즉, 제2 제어 신호(CS2)에 따라 스위칭 모듈(223)이 제1 전압(V1)을 하이 레벨 전압으로 하는 제1 터치 구동 신호(TDS1)를 출력하거나, 제2 전압(V2)을 하이 레벨 전압으로 하는 제2 터치 구동 신호(TDS2)를 출력할 수 있도록 한다.That is, according to the second control signal CS2, the switching module 223 outputs the first touch driving signal TDS1 having the first voltage V1 as a high level voltage or the second voltage V2 as a high level voltage. The second touch driving signal TDS2 having a voltage can be output.

여기서, 업링크 신호가 전송되는 기간과 펜 신호를 수신하는 기간 사이에 옵셋 기간이 존재할 수 있다. 이러한 옵셋 기간은 펜 신호와 동기를 맞추기 위한 기간으로서, 옵셋 기간이 길 경우 펜 신호의 수신 기간이 부족할 수 있으므로, 옵셋 기간은 펜 신호 수신 기간에 출력되는 제2 터치 구동 신호(TDS2)의 하나의 펄스 기간보다 짧은 기간일 수 있다.Here, an offset period may exist between a period in which an uplink signal is transmitted and a period in which a pen signal is received. This offset period is a period for synchronizing with the pen signal. If the offset period is long, the pen signal reception period may be insufficient. It may be shorter than the pulse period.

이와 같이, 업링크 신호 전송 기간에 터치 전극(TE)으로 출력되는 제1 터치 구동 신호(TDS1)의 하이 레벨 전압을 높여줌으로써, 업링크 신호 전송 성능을 개선할 수 있도록 한다.As such, by increasing the high level voltage of the first touch driving signal TDS1 output to the touch electrode TE during the uplink signal transmission period, uplink signal transmission performance can be improved.

또한, 제1 터치 구동 신호(TDS1)와 제2 터치 구동 신호(TDS2)의 하이 레벨 전압을 독립적으로 제어함으로써, 업링크 신호 전송 기간과 펜 신호 전송 기간 사이의 기간이 짧아 터치 제어 회로(230)와 터치 전원 회로(220) 사이의 통신 시간에 제약이 있는 경우에도 업링크 신호 전송 성능의 개선이 가능하도록 할 수 있다.In addition, by independently controlling the high level voltages of the first touch driving signal TDS1 and the second touch driving signal TDS2, the period between the uplink signal transmission period and the pen signal transmission period is shortened, thereby reducing the touch control circuit 230. Even when there is a restriction on the communication time between the touch power circuit 220 and the touch power circuit 220, it is possible to improve uplink signal transmission performance.

한편, 제1 터치 구동 신호(TDS1)와 제2 터치 구동 신호(TDS2)의 전압 레벨을 제어하는 구성은 터치 전원 회로(220) 내에 포함될 수도 있으나, 터치 전원 회로(220)의 외부에 배치될 수도 있다.Meanwhile, a component for controlling the voltage levels of the first touch driving signal TDS1 and the second touch driving signal TDS2 may be included in the touch power circuit 220 or may be disposed outside the touch power circuit 220. there is.

도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 시스템(200)의 구성의 다른 예시를 나타낸 것으로서, 터치 전원 회로(220)의 외부에 배치된 회로에 의해 터치 구동 신호(TDS)의 전압 레벨을 제어하는 경우의 예시를 나타낸 것이다.6 shows another example of the configuration of the touch system 200 according to embodiments of the present invention, and controls the voltage level of the touch driving signal TDS by a circuit disposed outside the touch power circuit 220. It shows an example of a case where

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 시스템(200)은, 터치 센싱 회로(210), 터치 전원 회로(220) 및 터치 제어 회로(230)를 포함한다. 그리고, 제1 전압(V1)을 출력하는 업링크 전압 출력 회로(240)와, 터치 센싱 회로(210)로 터치 구동 신호(TDS)를 공급하는 스위칭 회로(250)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6 , a touch system 200 according to embodiments of the present invention includes a touch sensing circuit 210 , a touch power circuit 220 and a touch control circuit 230 . Further, it may include an uplink voltage output circuit 240 outputting the first voltage V1 and a switching circuit 250 supplying the touch driving signal TDS to the touch sensing circuit 210 .

여기서, 터치 전원 회로(220)는 터치 제어 회로(230)에 의해 제어되며 제2 전압(V2)과 제3 전압(V3)을 생성하여 스위칭 회로(250)로 출력한다. 그리고, 업링크 전압 출력 회로(240)는 터치 제어 회로(230)에 의해 제어되며 제1 전압(V1)을 생성하여 스위칭 회로(250)로 출력한다.Here, the touch power circuit 220 is controlled by the touch control circuit 230 and generates the second voltage V2 and the third voltage V3 and outputs them to the switching circuit 250 . Also, the uplink voltage output circuit 240 is controlled by the touch control circuit 230 and generates and outputs the first voltage V1 to the switching circuit 250 .

스위칭 회로(250)는 터치 제어 회로(230)에 의해 제어되며 제1 전압(V1), 제2 전압(V2) 및 제3 전압(V3)에 기초하여 생성된 터치 구동 신호(TDS)를 터치 센싱 회로(210)로 출력한다.The switching circuit 250 is controlled by the touch control circuit 230 and touch-sensing the touch driving signal TDS generated based on the first voltage V1 , the second voltage V2 , and the third voltage V3 . output to circuit 210.

일 예로, 스위칭 회로(250)는 제1 전압(V1), 제2 전압(V2) 및 제3 전압(V3)의 입력단과 터치 구동 신호(TDS)의 출력단 사이에 전기적으로 연결된 4개의 스위치 S1, S2, S3, S4를 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 스위치가 터치 제어 회로(230)로부터 전송된 제1 제어 신호(CS1)와 제2 제어 신호(CS2)에 의해 턴-온 되거나 턴-오프 되며 터치 구동 신호(TDS)를 출력할 수 있다.For example, the switching circuit 250 includes four switches S1 electrically connected between input terminals of the first voltage V1, second voltage V2, and third voltage V3 and an output terminal of the touch driving signal TDS; It may include S2, S3, and S4. In addition, the switch is turned on or off by the first control signal CS1 and the second control signal CS2 transmitted from the touch control circuit 230 and outputs the touch driving signal TDS. .

도 6과 도 7에 도시된 스위칭 회로(250)의 작동 진리표의 예시를 함께 참조하여 설명하면, 터치 제어 회로(230)는 터치 구동 신호(TDS)의 주파수와 대응되는 제1 제어 신호(CS1)와, 업링크 신호 전송 기간과 펜 신호 수신 기간을 구분하는 제2 제어 신호(CS2)를 스위칭 회로(250)로 출력한다.Referring to the example of the operating truth table of the switching circuit 250 shown in FIGS. 6 and 7 together, the touch control circuit 230 generates the first control signal CS1 corresponding to the frequency of the touch driving signal TDS. And, the second control signal CS2 for distinguishing the uplink signal transmission period from the pen signal reception period is output to the switching circuit 250 .

스위칭 회로(250)는, 제2 제어 신호(CS2)에 따라 업링크 신호 전송 기간에 터치 전극(TE)으로 인가되는 제1 터치 구동 신호(TDS1)를 출력하거나, 펜 신호 수신 기간에 터치 전극(TE)으로 인가되는 제2 터치 구동 신호(TDS2)를 출력할 수 있다.The switching circuit 250 outputs the first touch driving signal TDS1 applied to the touch electrode TE during the uplink signal transmission period according to the second control signal CS2 or the touch electrode (TDS1) during the pen signal reception period. The second touch driving signal TDS2 applied to the TE) may be output.

일 예로, 스위칭 회로(250)는, 제2 제어 신호(CS2)가 "1"이면 제1 제어 신호(CS1)에 따라 스위치 S1 또는 S2가 턴-온 되어, 하이 레벨 전압이 15V이고, 로우 레벨 전압이 6V인 제1 터치 구동 신호(TDS1)를 출력한다.For example, in the switching circuit 250, when the second control signal CS2 is "1", the switch S1 or S2 is turned on according to the first control signal CS1, the high level voltage is 15V, and the low level voltage is 15V. The first touch driving signal TDS1 having a voltage of 6V is output.

그리고, 제2 제어 신호(CS2)가 "0"이면 제1 제어 신호(CS1)에 따라 스위칭 S3 또는 S4가 턴-온 되어, 하이 레벨 전압이 9V이고, 로우 레벨 전압이 6V인 제2 터치 구동 신호(TDS2)를 출력한다.And, if the second control signal CS2 is “0”, the switching S3 or S4 is turned on according to the first control signal CS1, so that the high level voltage is 9V and the low level voltage is 6V. A signal TDS2 is output.

따라서, 터치 센싱 회로(210)가 업링크 신호 전송 기간에 하이 레벨 전압이 상향 조정된 제1 터치 구동 신호(TDS1)를 터치 전극(TE)으로 출력할 수 있다. 그리고, 업링크 신호의 하이 레벨 전압이 상향됨으로써, 업링크 신호 전송 성능이 향상될 수 있다.Accordingly, the touch sensing circuit 210 may output the first touch driving signal TDS1 whose high level voltage is increased to the touch electrode TE during the uplink signal transmission period. In addition, as the high level voltage of the uplink signal is raised, uplink signal transmission performance can be improved.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 시스템(200)은, 업링크 신호의 하이 레벨 전압을 출력하는 업링크 전압 출력 회로(240)와 터치 구동 신호(TDS)의 전압 레벨을 조정하는 스위칭 회로(250)를 포함함으로써, 용이하게 업링크 신호 전송 성능을 개선할 수 있도록 한다.As such, the touch system 200 according to embodiments of the present invention includes an uplink voltage output circuit 240 that outputs a high level voltage of an uplink signal and a switch that adjusts the voltage level of the touch driving signal TDS. By including the circuit 250, it is possible to easily improve uplink signal transmission performance.

한편, 업링크 신호의 전압 레벨을 상향 조정함으로써 업링크 신호의 전송 성능을 개선하더라도 펜이 업링크 신호를 인식하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 또한, 업링크 신호의 전압 레벨을 과도히 상향 조정할 경우 불필요한 전력 소모가 발생할 수 있다.Meanwhile, even if the transmission performance of the uplink signal is improved by increasing the voltage level of the uplink signal, the pen may not recognize the uplink signal. In addition, unnecessary power consumption may occur when the voltage level of the uplink signal is excessively increased.

따라서, 본 발명의 실시예들은, 업링크 전압 출력 회로(240)의 출력 전압을 펜 신호 인식 여부에 따라 가변함으로써, 업링크 신호의 전압 레벨을 효율적으로 제어할 수 있는 방안을 제공한다.Accordingly, embodiments of the present invention provide a method for efficiently controlling the voltage level of an uplink signal by varying the output voltage of the uplink voltage output circuit 240 according to whether the pen signal is recognized.

도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 시스템(200)의 구성의 또 다른 예시를 나타낸 것이다.8 shows another example of the configuration of the touch system 200 according to embodiments of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 시스템(200)은, 터치 센싱 회로(210), 터치 전원 회로(220), 터치 제어 회로(230), 업링크 전압 출력 회로(240)와 스위칭 회로(250)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the touch system 200 according to embodiments of the present invention includes a touch sensing circuit 210, a touch power circuit 220, a touch control circuit 230, and an uplink voltage output circuit 240. and a switching circuit 250.

터치 전원 회로(220)는 터치 제어 회로(230)에 의해 제어되며 제2 전압(V2)과 제3 전압(V3)을 스위칭 회로(250)로 출력한다.The touch power circuit 220 is controlled by the touch control circuit 230 and outputs the second voltage V2 and the third voltage V3 to the switching circuit 250 .

그리고, 업링크 전압 출력 회로(240)는 터치 제어 회로(230)에 의해 제어되며 제1 전압(V1)을 스위칭 회로(250)로 출력한다.Also, the uplink voltage output circuit 240 is controlled by the touch control circuit 230 and outputs the first voltage V1 to the switching circuit 250 .

여기서, 업링크 전압 출력 회로(240)는 터치 제어 회로(230)의 제어에 따라 제1 전압(V1)을 가변하여 출력할 수 있다.Here, the uplink voltage output circuit 240 may vary and output the first voltage V1 according to the control of the touch control circuit 230 .

일 예로, 업링크 전압 출력 회로(240)는 터치 제어 회로(230)로부터 전송된 제3 제어 신호(CS3)에 따라 제1 레벨의 제1 전압(V11)을 출력하거나, 제1 레벨보다 높은 제2 레벨의 제1 전압(V12)을 출력할 수 있다.For example, the uplink voltage output circuit 240 outputs the first voltage V11 of the first level or a first voltage higher than the first level according to the third control signal CS3 transmitted from the touch control circuit 230. A first voltage V12 of two levels may be output.

구체적으로, 업링크 전압 출력 회로(240)는 전원 관리 집적 회로로부터 출력된 구동 전압(VDD)를 저항 R1, R2, R3를 이용한 전압 분배를 통해 제1 레벨의 제1 전압(V11)과 제2 레벨의 제1 전압(V12)을 출력할 수 있다. 그리고, 터치 제어 회로(230)로부터 전송된 제3 제어 신호(CS3)에 의해 제어되는 스위치를 통해 제1 레벨의 제1 전압(V11)을 출력하거나, 제2 레벨의 제1 전압(V12)을 출력할 수 있다.Specifically, the uplink voltage output circuit 240 converts the driving voltage VDD output from the power management integrated circuit into a first voltage V11 of a first level and a second voltage VDD of a first level through voltage division using resistors R1, R2, and R3. A first voltage V12 of the level may be output. In addition, the first voltage V11 of the first level is output through the switch controlled by the third control signal CS3 transmitted from the touch control circuit 230 or the first voltage V12 of the second level is output. can be printed out.

이때, 터치 제어 회로(230)는 기본적으로 업링크 전압 출력 회로(240)가 제1 레벨의 제1 전압(V11)을 출력하도록 제어할 수 있다. 따라서, 업링크 신호의 전압을 상향 조정함에 따른 전력 소모를 최소화할 수 있다.In this case, the touch control circuit 230 may basically control the uplink voltage output circuit 240 to output the first voltage V11 of the first level. Accordingly, power consumption due to upward adjustment of the voltage of the uplink signal can be minimized.

그리고, 터치 제어 회로(230)는 업링크 신호 전송 후 펜 신호가 감지되지 않으면 펜이 업링크 신호를 수신하지 못한 것으로 판단하고, 업링크 전압 출력 회로(240)가 제2 레벨의 제1 전압(V12)을 출력하도록 제어할 수 있다.Then, the touch control circuit 230 determines that the pen signal is not received when the pen signal is not detected after the uplink signal is transmitted, and the uplink voltage output circuit 240 determines that the pen signal has not received the uplink signal, and the uplink voltage output circuit 240 sets the first voltage ( V12) can be controlled to output.

따라서, 펜이 업링크 신호를 수신하지 못하면 업링크 신호의 전압 레벨을 더 높여줌으로써, 펜이 업링크 신호를 수신할 수 있도록 한다. 이를 통해, 펜의 업링크 신호 미수신으로 인해 펜 터치 감지가 지연되거나 끊기는 기간을 최소화할 수 있도록 한다.Accordingly, if the pen does not receive the uplink signal, the voltage level of the uplink signal is further increased so that the pen can receive the uplink signal. Through this, it is possible to minimize a period in which pen touch detection is delayed or disconnected due to non-reception of an uplink signal of the pen.

도 9는 도 8에 도시된 터치 시스템(200)에 의한 터치 구동 타이밍과 신호의 예시를 나타낸 것이다.FIG. 9 illustrates an example of touch driving timing and signals by the touch system 200 shown in FIG. 8 .

도 8과 도 9를 참조하면, 터치 시스템(200)의 터치 제어 회로(230)는 제1 제어 신호(CS1)와 제2 제어 신호(CS2)를 출력하여 스위칭 회로(250)가 업링크 신호 전송 기간에 전압 레벨이 상향 조정된 제1 터치 구동 신호(TDS1)를 터치 센싱 회로(210)로 출력하도록 한다.8 and 9, the touch control circuit 230 of the touch system 200 outputs a first control signal CS1 and a second control signal CS2 so that the switching circuit 250 transmits an uplink signal. During this period, the first touch driving signal TDS1 whose voltage level is increased is output to the touch sensing circuit 210 .

여기서, 터치 제어 회로(230)는 제3 제어 신호(CS3)를 업링크 전압 출력 회로(240)로 출력하여 업링크 전압 출력 회로(240)가 제1 레벨의 제1 전압(V11, 예, 12V)을 출력하도록 한다.Here, the touch control circuit 230 outputs the third control signal CS3 to the uplink voltage output circuit 240 so that the uplink voltage output circuit 240 generates a first voltage (V11, eg, 12V) of the first level. ) to be output.

그리고, 스위칭 회로(250)는 제1 레벨의 제1 전압(V11)과 제3 전압(V3)에 기초한 제1 터치 구동 신호(TDS1)를 출력함으로써, 6V의 전압 레벨을 갖는 제1 터치 구동 신호(TDS1)를 출력할 수 있다.Also, the switching circuit 250 outputs the first touch driving signal TDS1 based on the first voltage V11 and the third voltage V3 of the first level, thereby generating a first touch driving signal having a voltage level of 6V. (TDS1) can be output.

터치 제어 회로(230)는 업링크 신호 전송 기간 이후 펜 신호가 감지되지 않으면 펜이 업링크 신호를 수신하지 못한 것으로 판단한다.If the pen signal is not detected after the uplink signal transmission period, the touch control circuit 230 determines that the pen has not received the uplink signal.

일 예로, 터치 제어 회로(230)는 비콘을 전송하고 펜 신호를 수신한 이후에, 제1 터치 구동 신호(TDS1) 출력 후 제2 터치 구동 신호(TDS2)를 출력하는 펜 신호 수신 기간에 펜 신호가 감지되지 않으면 펜이 업링크 신호를 수신하지 못한 것으로 판단할 수 있다.For example, after transmitting the beacon and receiving the pen signal, the touch control circuit 230 outputs the first touch driving signal TDS1 and then outputs the second touch driving signal TDS2 during the pen signal receiving period. If is not detected, it may be determined that the pen has not received an uplink signal.

터치 제어 회로(230)는 펜이 업링크 신호를 수신하지 못한 것으로 판단하면, 제3 제어 신호(CS3)를 통해 업링크 전압 출력 회로(240)가 제2 레벨의 제1 전압(V12, 예, 18V)를 출력하도록 한다.When the touch control circuit 230 determines that the pen does not receive the uplink signal, the uplink voltage output circuit 240 outputs the second level of the first voltage V12 through the third control signal CS3 (eg, 18V) output.

스위칭 회로(250)는 제2 레벨의 제1 전압(V11)과 제3 전압(V3)에 기초한 제1 터치 구동 신호(TDS1)를 출력하여, 12V의 전압 레벨을 갖는 제1 터치 구동 신호(TDS1)를 출력할 수 있다.The switching circuit 250 outputs the first touch driving signal TDS1 based on the first voltage V11 and the third voltage V3 of the second level to generate a first touch driving signal TDS1 having a voltage level of 12V. ) can be output.

이와 같이, 펜이 업링크 신호를 수신하지 못한 것으로 판단되면, 제1 터치 구동 신호(TDS1)의 전압 레벨을 더 높여줌으로써, 펜이 업링크 신호를 인식할 수 있도록 한다. 따라서, 펜의 업링크 신호 미수신으로 인해 펜 신호가 수신되지 않는 기간을 단축시킬 수 있도록 한다.As such, if it is determined that the pen has not received the uplink signal, the voltage level of the first touch driving signal TDS1 is further increased so that the pen can recognize the uplink signal. Therefore, it is possible to shorten the period in which the pen signal is not received due to the pen uplink signal not being received.

또한, 기본적으로 제1 레벨의 제1 전압(V11)에 기초한 제1 터치 구동 신호(TDS1)를 출력함으로써, 제1 터치 구동 신호(TDS1)의 전압 레벨 상향 조정으로 인한 소비 전력 증가를 최소화할 수 있도록 한다.In addition, by basically outputting the first touch driving signal TDS1 based on the first voltage V11 of the first level, an increase in power consumption due to an upward adjustment of the voltage level of the first touch driving signal TDS1 can be minimized. let it be

도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 시스템(200)의 구동 방법의 과정의 예시를 나타낸 것이다.10 illustrates an example of a process of a driving method of the touch system 200 according to embodiments of the present invention.

도 10을 참조하면, 터치 시스템(200)은 업링크 신호 전송 기간에 하이 레벨 전압이 제1 전압(V1)인 제1 터치 구동 신호(TDS1)를 터치 전극(TE)으로 출력한다(S1000). 그리고, 펜 신호 수신 기간에 하이 레벨 전압이 제1 전압(V1)보다 낮은 제2 전압(V2)인 제2 터치 구동 신호(TDS2)를 터치 전극(TE)으로 출력한다(S1010).Referring to FIG. 10 , the touch system 200 outputs a first touch driving signal TDS1 whose high level voltage is the first voltage V1 to the touch electrode TE during the uplink signal transmission period (S1000). Then, during the pen signal receiving period, the second touch driving signal TDS2, which is the second voltage V2 having a high level voltage lower than the first voltage V1, is output to the touch electrode TE (S1010).

따라서, 업링크 신호의 전압 레벨 상향 조정으로 인해 펜의 업링크 신호 인식률을 향상시킬 수 있도록 한다.Accordingly, the uplink signal recognition rate of the pen can be improved by increasing the voltage level of the uplink signal.

또한, 터치 시스템(200)은 업링크 신호 전송 기간 이후 펜 신호가 수신되지 않으면(S1020), 펜이 업링크 신호를 인식하지 못한 것으로 판단하고 제1 터치 구동 신호(TDS1)의 하이 레벨 전압을 더 높여서 출력한다(S1030).In addition, if the pen signal is not received after the uplink signal transmission period (S1020), the touch system 200 determines that the pen does not recognize the uplink signal and further increases the high level voltage of the first touch driving signal TDS1. It is output by raising it (S1030).

이를 통해, 펜이 업링크 신호를 인식할 수 있도록 하여 펜 신호가 감지되지 않는 기간을 줄여줄 수 있도록 한다.Through this, it is possible to reduce a period in which the pen signal is not detected by allowing the pen to recognize the uplink signal.

그리고, 제1 터치 구동 신호(TDS1)의 전압 레벨 상향 조정 이후에도 펜 신호가 수신되지 않으면(S1040), 터치 시스템(200)은 제1 터치 구동 신호(TDS1)의 주파수를 변경하여 출력함으로써(S1050) 펜이 업링크 신호를 인식하도록 할 수도 있다.And, if the pen signal is not received even after the voltage level of the first touch driving signal TDS1 is increased (S1040), the touch system 200 changes and outputs the frequency of the first touch driving signal TDS1 (S1050) You can also make the pen recognize the uplink signal.

전술한 본 발명의 실시예들에 의하면, 펜 터치 센싱 기간 중 업링크 신호 전송 기간에 터치 전극(TE)으로 인가되는 터치 구동 신호(TDS)의 전압 레벨을 높여줌으로써, 펜의 업링크 신호 인식률을 향상시키고 펜 터치 감지 성능을 개선할 수 있도록 한다.According to the above-described embodiments of the present invention, the uplink signal recognition rate of the pen is increased by increasing the voltage level of the touch drive signal TDS applied to the touch electrode TE during the uplink signal transmission period of the pen touch sensing period. and improve the pen touch detection performance.

또한, 업링크 신호 전송 기간과 펜 신호 수신 기간에 출력되는 터치 구동 신호(TDS)의 전압 레벨을 독립적으로 제어함으로써, 업링크 신호 전송 기간에 출력되는 터치 구동 신호(TDS)의 전압 레벨 상향 조정에 의한 전력 소모 증가를 최소화하고 터치 시스템(200) 내부 회로 간의 통신 시간 제약에도 불구하고 업링크 신호의 전송 성능을 개선할 수 있도록 한다.In addition, by independently controlling the voltage level of the touch drive signal TDS output during the uplink signal transmission period and the pen signal reception period, the voltage level of the touch drive signal TDS output during the uplink signal transmission period is increased. It is possible to minimize an increase in power consumption by the touch system 200 and to improve the transmission performance of an uplink signal despite the communication time constraints between internal circuits of the touch system 200 .

또한, 업링크 신호 전송 기간 이후 펜 신호의 감지 여부에 따라 업링크 신호 전송 기간에 출력되는 터치 구동 신호(TDS)의 전압 레벨을 가변해줌으로써, 펜 터치 감지 성능을 개선하고 업링크 신호의 전압 레벨을 효율적으로 제어할 수 있도록 한다.In addition, the voltage level of the touch drive signal (TDS) output during the uplink signal transmission period is varied according to whether the pen signal is detected after the uplink signal transmission period, thereby improving the pen touch detection performance and the voltage level of the uplink signal. to be able to control efficiently.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. In addition, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, so the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 터치 디스플레이 장치 110: 터치 디스플레이 패널
120: 게이트 구동 회로 130: 데이터 구동 회로
140: 컨트롤러 200: 터치 시스템
210: 터치 센싱 회로 220: 터치 전원 회로
221: 제1 전압 생성 모듈 222: 제2 전압 생성 모듈
223: 스위칭 모듈 230: 터치 제어 회로
240: 업링크 전압 출력 회로 250: 스위칭 회로100: touch display device 110: touch display panel
120: gate driving circuit 130: data driving circuit
140: controller 200: touch system
210: touch sensing circuit 220: touch power circuit
221: first voltage generation module 222: second voltage generation module
223: switching module 230: touch control circuit
240: uplink voltage output circuit 250: switching circuit

Claims (20)

다수의 터치 전극들로 터치 구동 신호를 출력하고, 상기 다수의 터치 전극들로부터 터치 센싱 신호를 수신하는 터치 센싱 회로;
상기 터치 센싱 회로로 상기 터치 구동 신호를 공급하는 터치 전원 회로; 및
상기 터치 센싱 회로와 상기 터치 전원 회로를 제어하는 터치 제어 회로를 포함하고,
상기 터치 전원 회로는,
제1 기간에 상기 터치 센싱 회로로 제1 주파수를 갖고 하이 레벨 전압이 제1 전압인 제1 터치 구동 신호를 출력하고,
상기 제1 기간 이후의 제2 기간에 상기 터치 센싱 회로로 상기 제1 주파수와 다른 제2 주파수를 갖고 하이 레벨 전압이 상기 제1 전압과 다른 제2 전압인 제2 터치 구동 신호를 출력하며,
상기 터치 전원 회로는,
상기 제1 전압, 상기 제2 전압 및 상기 제1 전압과 상기 제2 전압보다 낮은 제3 전압을 생성하는 전압 생성 모듈; 및
상기 전압 생성 모듈에 의해 생성된 전압과 상기 터치 제어 회로로부터 전송된 제어 신호를 입력받고, 상기 제1 터치 구동 신호 또는 상기 제2 터치 구동 신호를 출력하는 스위칭 모듈을 포함하는 터치 시스템.
a touch sensing circuit outputting a touch driving signal to a plurality of touch electrodes and receiving a touch sensing signal from the plurality of touch electrodes;
a touch power circuit supplying the touch driving signal to the touch sensing circuit; and
A touch control circuit for controlling the touch sensing circuit and the touch power circuit;
The touch power circuit,
outputting a first touch driving signal having a first frequency and having a high level voltage as a first voltage to the touch sensing circuit in a first period;
In a second period after the first period, a second touch driving signal having a second frequency different from the first frequency and having a high level voltage different from the first voltage is output to the touch sensing circuit,
The touch power circuit,
a voltage generation module configured to generate the first voltage, the second voltage, and a third voltage lower than the first voltage and the second voltage; and
and a switching module that receives the voltage generated by the voltage generation module and the control signal transmitted from the touch control circuit, and outputs the first touch driving signal or the second touch driving signal.
 제1항에 있어서,
상기 제1 주파수는 상기 제2 주파수보다 높고, 상기 제1 전압은 상기 제2 전압보다 높은 터치 시스템.
According to claim 1,
The first frequency is higher than the second frequency, and the first voltage is higher than the second voltage.
 제1항에 있어서,
상기 터치 전원 회로는,
상기 제2 기간 이후의 적어도 일부 기간에 상기 제1 주파수와 다른 주파수를 갖거나 하이 레벨 전압이 상기 제1 전압보다 높은 전압인 상기 제1 터치 구동 신호를 출력하는 터치 시스템.
According to claim 1,
The touch power circuit,
The touch system outputs the first touch driving signal having a frequency different from the first frequency or having a high level voltage higher than the first voltage in at least a partial period after the second period.
 제3항에 있어서,
상기 터치 센싱 회로는,
상기 제2 기간에 상기 제2 터치 구동 신호와 대응하는 상기 터치 센싱 신호를 수신하는 터치 시스템.
According to claim 3,
The touch sensing circuit,
The touch system for receiving the touch sensing signal corresponding to the second touch driving signal in the second period.
 제1항에 있어서,
상기 제1 터치 구동 신호는 펜으로 전송되는 업링크 신호인 비콘 신호 또는 펜 동기화 신호인 터치 시스템.
According to claim 1,
The first touch driving signal is a beacon signal that is an uplink signal transmitted to a pen or a pen synchronization signal.
 제1항에 있어서,
상기 제1 기간과 상기 제2 기간 사이에 상기 제2 터치 구동 신호의 하나의 펄스 기간보다 짧은 기간이 존재하는 터치 시스템.
According to claim 1,
The touch system of claim 1 , wherein a period shorter than one pulse period of the second touch driving signal exists between the first period and the second period.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 스위칭 모듈은,
상기 터치 제어 회로로부터 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수와 대응하는 제1 제어 신호와, 상기 제1 기간과 상기 제2 기간을 구분하는 제2 제어 신호를 수신하는 터치 시스템.
According to claim 1,
The switching module,
A touch system configured to receive a first control signal corresponding to the first frequency and the second frequency and a second control signal dividing the first period and the second period from the touch control circuit.
 제1항에 있어서,
상기 전압 생성 모듈은,
상기 터치 제어 회로로부터 상기 제1 전압의 레벨을 제어하는 제3 제어 신호를 수신하고,
상기 제3 제어 신호에 따라 제1 레벨의 상기 제1 전압을 생성하거나, 상기 제1 레벨보다 높은 제2 레벨의 상기 제1 전압을 생성하는 터치 시스템.
According to claim 1,
The voltage generating module,
Receiving a third control signal for controlling a level of the first voltage from the touch control circuit;
The touch system generates the first voltage of a first level or generates the first voltage of a second level higher than the first level according to the third control signal.
 제1항에 있어서,
상기 터치 전원 회로는,
상기 제2 전압과 상기 제3 전압을 상기 터치 센싱 회로로 출력하는 터치 시스템.
According to claim 1,
The touch power circuit,
A touch system that outputs the second voltage and the third voltage to the touch sensing circuit.
 제1 전압을 생성하는 제1 전압 생성 모듈;
상기 제1 전압보다 낮은 제2 전압과, 상기 제2 전압보다 낮은 제3 전압을 생성하는 제2 전압 생성 모듈; 및
제1 기간에 상기 제1 전압과 상기 제3 전압에 기초하여 생성된 제1 터치 구동 신호를 출력하고, 상기 제1 기간 이후의 제2 기간에 상기 제2 전압과 상기 제3 전압에 기초하여 생성된 제2 터치 구동 신호를 출력하는 스위칭 모듈
을 포함하는 터치 전원 회로.
a first voltage generating module generating a first voltage;
a second voltage generating module generating a second voltage lower than the first voltage and a third voltage lower than the second voltage; and
A first touch driving signal generated based on the first voltage and the third voltage is output in a first period, and generated based on the second voltage and the third voltage in a second period after the first period. A switching module outputting the second touch driving signal
A touch power circuit comprising a.
 제11항에 있어서,
상기 스위칭 모듈은,
외부로부터 상기 제1 기간과 상기 제2 기간을 구분하는 제어 신호를 수신하는 터치 전원 회로.
According to claim 11,
The switching module,
A touch power circuit receiving a control signal for distinguishing the first period from the second period from the outside.
 제11항에 있어서,
상기 제1 전압 생성 모듈은,
구동 전원과 기저 전원을 이용하여 제1 레벨의 상기 제1 전압을 생성하거나 상기 제1 레벨보다 높은 제2 레벨의 상기 제1 전압을 생성하는 터치 전원 회로.
According to claim 11,
The first voltage generating module,
A touch power circuit generating the first voltage of a first level or generating the first voltage of a second level higher than the first level by using a driving power supply and a base power supply.
 제11항에 있어서,
상기 제1 터치 구동 신호는 제1 주파수를 갖고, 상기 제2 터치 구동 신호는 상기 제1 주파수보다 낮은 제2 주파수를 갖는 터치 전원 회로.
According to claim 11,
The first touch driving signal has a first frequency, and the second touch driving signal has a second frequency lower than the first frequency.
 제11항에 있어서,
상기 제1 터치 구동 신호는 펜으로 전송되는 업링크 신호인 비콘 신호 또는 펜 동기화 신호인 터치 전원 회로.
According to claim 11,
The first touch driving signal is a beacon signal that is an uplink signal transmitted to a pen or a pen synchronization signal.
 제11항에 있어서,
상기 제1 기간과 상기 제2 기간 사이에 상기 제2 터치 구동 신호의 하나의 펄스 기간보다 짧은 기간이 존재하는 터치 전원 회로.
According to claim 11,
and a period shorter than one pulse period of the second touch driving signal exists between the first period and the second period.
 다수의 터치 전극들과 다수의 터치 라인들을 포함하는 터치 디스플레이 패널;
상기 다수의 터치 전극들로 터치 구동 신호를 출력하고, 상기 다수의 터치 전극들로부터 터치 센싱 신호를 수신하는 터치 센싱 회로;
상기 터치 센싱 회로로 상기 터치 구동 신호를 공급하는 터치 전원 회로; 및
상기 터치 센싱 회로와 상기 터치 전원 회로를 제어하는 터치 제어 회로를 포함하고,
상기 터치 전원 회로는,
제1 기간에 상기 터치 센싱 회로로 제1 주파수를 갖고 하이 레벨 전압이 제1 전압이 제1 터치 구동 신호를 출력하고, 상기 제1 기간 이후의 제2 기간에 상기 터치 센싱 회로로 제2 주파수를 갖고 하이 레벨 전압이 제2 전압인 제2 터치 구동 신호를 출력하며,
상기 터치 전원 회로는,
상기 제1 전압, 상기 제2 전압 및 상기 제1 전압과 상기 제2 전압보다 낮은 제3 전압을 생성하는 전압 생성 모듈; 및
상기 전압 생성 모듈에 의해 생성된 전압과 상기 터치 제어 회로로부터 전송된 제어 신호를 입력받고, 상기 제1 터치 구동 신호 또는 상기 제2 터치 구동 신호를 출력하는 스위칭 모듈을 포함하는 터치 디스플레이 장치.
a touch display panel including a plurality of touch electrodes and a plurality of touch lines;
a touch sensing circuit outputting a touch driving signal to the plurality of touch electrodes and receiving a touch sensing signal from the plurality of touch electrodes;
a touch power circuit supplying the touch driving signal to the touch sensing circuit; and
A touch control circuit for controlling the touch sensing circuit and the touch power circuit;
The touch power circuit,
In a first period, a first touch driving signal having a first frequency and a high level voltage is output to the touch sensing circuit, and a second frequency is applied to the touch sensing circuit in a second period after the first period. and outputs a second touch driving signal having a high level voltage as a second voltage;
The touch power circuit,
a voltage generation module configured to generate the first voltage, the second voltage, and a third voltage lower than the first voltage and the second voltage; and
and a switching module that receives the voltage generated by the voltage generation module and the control signal transmitted from the touch control circuit, and outputs the first touch driving signal or the second touch driving signal.
 제17항에 있어서,
상기 제1 주파수는 상기 제2 주파수보다 높고, 상기 제1 전압은 상기 제2 전압보다 높은 터치 디스플레이 장치.
According to claim 17,
The first frequency is higher than the second frequency, and the first voltage is higher than the second voltage.
 제18항에 있어서,
상기 터치 전원 회로는,
상기 제2 기간 이후의 적어도 일부 기간에 상기 제1 주파수와 다른 주파수를 갖거나 하이 레벨 전압이 상기 제1 전압보다 높은 전압인 상기 제1 터치 구동 신호를 출력하는 터치 디스플레이 장치.
According to claim 18,
The touch power circuit,
The touch display device outputs the first touch driving signal having a frequency different from the first frequency or having a high level voltage higher than the first voltage in at least a partial period after the second period.
 제17항에 있어서,
상기 제1 터치 구동 신호는 펜으로 전송되는 업링크 신호인 비콘 신호 또는 펜 동기화 신호인 터치 디스플레이 장치.
According to claim 17,
The first touch driving signal is a beacon signal that is an uplink signal transmitted to a pen or a pen synchronization signal.
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