KR102591948B1 - Touch display device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 짝수프레임(even frame)의 일부 또는 전부를 터치구간으로 사용하여, 터치감도를 향상 및 소비전력을 감소시킬 수 있는 터치표시장치를 제공하는 데 있다. 본 발명에 따른 터치표시장치는 터치표시패널, 홀수프레임 동안, 상기 터치표시패널을 디스플레이모드로 제어하는 타이밍제어부 및 짝수프레임 동안, 상기 터치표시패널을 터치모드로 제어하는 터치제어부를 포함한다.The object of the present invention is to provide a touch display device that can improve touch sensitivity and reduce power consumption by using part or all of an even frame as a touch section. The touch display device according to the present invention includes a touch display panel, a timing control unit that controls the touch display panel in a display mode during odd-numbered frames, and a touch control unit that controls the touch display panel in a touch mode during even-numbered frames.

Description

터치표시장치{TOUCH DISPLAY DEVICE}Touch display device {TOUCH DISPLAY DEVICE}

본 발명은 터치표시장치에 관한 것으로, 특히 짝수프레임(even frame)에서만 터치기능을 수행할 수 터치표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a touch display device, and more particularly to a touch display device that can perform a touch function only in even frames.

터치표시장치는 액정표시장치, 전계방출표시장치, 플라즈마 디스플레이패널, 유기발광표시장치 등과 같은 화상표시장치에 터치패널을 설치하고, 사용자에 의해 터치패널이 가압되어 미리 정해진 정보가 출력되는 표시장치이다. A touch display device is a display device in which a touch panel is installed on an image display device such as a liquid crystal display, field emission display, plasma display panel, organic light emitting display, etc., and the touch panel is pressed by the user to output predetermined information. .

상술한 터치표시장치는 그 구조에 따라 상판 부착형(add-on type), 상판 내장형(on-cell type) 및 내장형(in-cell type)으로 나눌 수 있다. 상판 부착형은 표시장치와 터치센서 모듈을 개별적으로 제조한 후에, 표시장치의 상판에 터치센서 모듈을 부착하는 방식이다. 상판 내장형은 표시장치의 상부 유리 기판 표면에 터치센서 소자들을 직접 형성하는 방식이다. 내장형은 표시장치 내부에 터치센서 소자들을 내장하여 표시장치의 박형화를 달성하고 내구성을 높일 수 있는 방식이다.The above-described touch display device can be divided into add-on type, on-cell type, and in-cell type depending on its structure. The top-mounted type is a method of manufacturing the display device and the touch sensor module separately and then attaching the touch sensor module to the top of the display device. The built-in top type is a method of forming touch sensor elements directly on the surface of the upper glass substrate of the display device. The embedded type is a method of achieving a thinner display device and increasing durability by embedding touch sensor elements inside the display device.

이들 중 내장형 터치표시장치는 표시장치의 공통전극을 터치전극으로 공용할 수 있어 두께를 얇게 할 수 있고, 터치표시장치의 내부에 터치 소자가 형성되어 내구성을 높일 수 있기 때문에 비교적 널리 이용되고 있다.Among these, the built-in touch display device is relatively widely used because the common electrode of the display device can be used as a touch electrode to reduce the thickness, and the durability can be increased by forming a touch element inside the touch display device.

내장형 터치표시장치는 터치 전후에 있어 터치블록의 정전용량값 변화를 센싱하여 전도성 물질의 접촉 여부와 그 위치를 판단한다. 내장형 터치표시장치에서 1 프레임 기간은 터치표시장치의 화소들에 입력 영상의 데이터가 기입되는 디스플레이구간과, 터치여부가 감지되는 터치 구간으로 시분할될 수 있다.The built-in touch display device detects changes in the capacitance value of the touch block before and after the touch to determine whether or not the conductive material is in contact and its location. In a built-in touch display device, one frame period can be time-divided into a display section in which input image data is written into the pixels of the touch display device, and a touch section in which touch is detected.

도 1은 종래의 내장형 터치표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing a conventional built-in touch display device.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 내장형 터치표시장치는 사용자에 의해 터치가 이루어지는 터치표시패널(15), 상기 사용자의 터치를 인식하는 터치제어부(13), 상기 터치표시패널(15)과 상기 터치제어부(13)의 타이밍을 제어하는 타이밍제어부(11)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the conventional built-in touch display device includes a touch display panel 15 on which a user touches, a touch control unit 13 that recognizes the user's touch, the touch display panel 15, and the touch display panel 15. It includes a timing control unit 11 that controls the timing of the touch control unit 13.

타이밍제어부(11)는 외부시스템(미도시)로부터 영상신호(VS) 및 타이밍신호(TS)를 인가 받아, 터치표시패널(15)에 데이터제어신호(DCS)와 영상데이터(RGB)를 제공하고, 터치제어부(13)에 시분할 동기신호(Tsync)를 제공한다. 여기서, 시분할 동기신호(Tsync)는 디스플레이구간과 터치구간을 분할하는 신호이다.The timing control unit 11 receives a video signal (VS) and a timing signal (TS) from an external system (not shown) and provides a data control signal (DCS) and video data (RGB) to the touch display panel 15. , a time division synchronization signal (Tsync) is provided to the touch control unit 13. Here, the time division synchronization signal (Tsync) is a signal that divides the display section and the touch section.

터치제어부(13)는 터치표시패널(15)에 터치신호(TS)를 제공하여, 터치표시패널(15)의 터치여부를 판단한다. 상기 터치구간에서 터치제어부(13)는 터치표시패널(15)에 센싱형태의 터치신호(TS)를 제공하고, 사용자의 터치로 인한 터치블록의 정전용량변화에 따라 변화된 터치신호(TS)를 인식하여 터치여부를 감지한다.The touch control unit 13 provides a touch signal TS to the touch display panel 15 and determines whether the touch display panel 15 is being touched. In the touch section, the touch control unit 13 provides a touch signal (TS) in a sensing form to the touch display panel 15, and recognizes the touch signal (TS) changed according to the change in capacitance of the touch block due to the user's touch. to detect whether it is touched.

터치표시패널(15)은 디스플레이구간에서 상기 타이밍제어부(11)로부터 제공된 데이터제어신호(DCS)에 따라 영상데이터(RGB)를 인가받아, 화상을 구현한다. 그리고, 터치표시패널(15)은 터치구간에서 사용자에 터치에 의해, 내장된 터치블록의 정전용량이 변화한다. 이러한 정전용량의 변화에 의해 터치여부를 감지할 수 있다.The touch display panel 15 receives image data (RGB) according to a data control signal (DCS) provided from the timing control unit 11 in the display section and implements an image. Also, the capacitance of the built-in touch block of the touch display panel 15 changes when the user touches it in the touch section. Whether or not a touch is touched can be detected by this change in capacitance.

도 2는 종래의 터치표시장치의 내부신호들을 나타내는 타이밍도이다.Figure 2 is a timing diagram showing internal signals of a conventional touch display device.

도 2를 참조하면, 타이밍제어부(11)는 디스플레이구간에서 하이레벨의 시분할동기신호(Tsync)를 출력하고, 터치구간에서 로우레벨의 시분할동기신호(Tsync)를 출력한다.Referring to FIG. 2, the timing control unit 11 outputs a high-level time division synchronization signal (Tsync) in the display section and outputs a low-level time division synchronization signal (Tsync) in the touch section.

상기 디스플레이구간에서 타이밍제어부(11)는 1프레임(frame) 전구간에서 입력되는 영상신호(VS) 중 디스플레이구간에 해당하는 영상신호(VS)를 영상데이터(RGB)로 변환하여 출력한다. 그리고 상기 터치구간에서 타이밍제어부(11)는 1프레임(frame) 전구간에서 입력되는 영상신호(VS) 중 터치구간에서 해당하는 영상신호(VS)를 내부메모리(미도시)에 저장하고, 센싱형태의 터치신호(TS)를 출력한다.In the display section, the timing control unit 11 converts the image signal (VS) corresponding to the display section among the image signals (VS) input throughout one frame into image data (RGB) and outputs it. And in the touch section, the timing control unit 11 stores the video signal (VS) corresponding to the touch section among the video signals (VS) input in the entire section of one frame in the internal memory (not shown), and Outputs a touch signal (TS).

다만, 종래의 터치표시장치(10)는 다음과 같은 문제점이 발생한다.However, the conventional touch display device 10 has the following problems.

터치구간에서 타이밍제어부(11)는 영상신호(TS)를 내부메모리에 저장해야 하므로, 타이밍제어부(11)는 내부메모리를 추가적으로 구비해야 한다. 그리고, 디스플레이구간과 터치구간의 비율이 5:5라고 설정할 경우, 터치표시패널(15)은 1/2 프레임(frame)에 해당하는 디스플레이구간에서 터치표시패널(15)의 모든 라인에 데이터전압을 출력해야 한다. 따라서, 타이밍제어부(11)는 보통의 타이밍신호(TS)보다 2배의 주파수를 가지는 타이밍신호(TS)를 이용해야 한다. 그 결과, 타이밍신호(TS)의 주파수가 증가함으로써 터치표시장치(10)의 내부신호 간섭 및 표시장치(10)의 소비전력이 증가하게 되는 문제점이 발생하게 된다.Since the timing control unit 11 must store the video signal TS in the internal memory in the touch section, the timing control unit 11 must additionally have an internal memory. In addition, when the ratio between the display section and the touch section is set to 5:5, the touch display panel 15 applies data voltage to all lines of the touch display panel 15 in the display section corresponding to 1/2 frame. It must be printed. Therefore, the timing control unit 11 must use a timing signal (TS) with a frequency twice that of the normal timing signal (TS). As a result, the frequency of the timing signal TS increases, causing problems such as interference with internal signals of the touch display device 10 and increased power consumption of the display device 10.

본 발명은 짝수프레임(even frame)의 일부 또는 전부를 터치구간으로 사용하여, 터치감도를 향상 및 소비전력을 감소시킬 수 있는 터치표시장치를 제공하는 데 있다. The object of the present invention is to provide a touch display device that can improve touch sensitivity and reduce power consumption by using part or all of an even frame as a touch section.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치표시장치는 터치표시패널, 타이밍제어부, 터치제어부를 포함한다.The touch display device of the present invention for achieving the above object includes a touch display panel, a timing control unit, and a touch control unit.

상기 타이밍제어부는 홀수프레임 동안, 상기 터치표시패널을 디스플레이모드로 제어한다.The timing control unit controls the touch display panel to be in a display mode during odd frames.

상기 터치제어부는 짝수프레임 동안, 상기 터치표시패널을 터치모드로 제어한다. The touch control unit controls the touch display panel in touch mode during even-numbered frames.

본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치는 홀수프레임(odd frame)에만 디스플레이기능을 구현할 수 있다. 이에 따라, 터치표시장치는 짝수프레임(even frame)에서는 터치기능만을 수행할 수 있어, 종래의 터치표시장치와 같이, 1프레임(frame)을 분할하기 위해서 타이밍신호의 주파수를 증가시킬 필요가 없게 된다. 이에 따라, 내부신호 간섭 및 터치표시장치의 소비전력의 증가를 방지할 수 있게 된다.The touch display device according to an embodiment of the present invention can implement the display function only in odd frames. Accordingly, the touch display device can only perform touch functions in even frames, so there is no need to increase the frequency of the timing signal to divide one frame, as in the conventional touch display device. . Accordingly, it is possible to prevent internal signal interference and an increase in power consumption of the touch display device.

도 1은 종래의 내장형 터치표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 터치표시장치의 내부신호들을 나타내는 타이밍도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시패널과 다수의 구동부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치의 내부신호들을 나타내는 타이밍도이다.1 is a diagram schematically showing a conventional built-in touch display device.
Figure 2 is a timing diagram showing internal signals of a conventional touch display device.
FIG. 3 is a diagram showing a touch display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing a touch display panel and multiple driving units according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a timing diagram showing internal signals of a touch display device according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 3 to 5, a touch display device according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시패널과 다수의 구동부를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram showing a touch display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing a touch display panel and multiple driving units according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치(100)는 터치표시패널(110), 터치표시패널(110)을 구동하는 다수의 구동부(121, 123, 125) 및 상기 다수의 구동부(121, 123, 125)를 제어하는 다수의 제어부(131, 133)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the touch display device 100 according to an embodiment of the present invention includes a touch display panel 110, a plurality of driving units 121, 123, and 125 that drive the touch display panel 110, and the above It includes a plurality of control units 131 and 133 that control a plurality of driving units 121, 123 and 125.

상기 다수의 구동부(121, 123, 125)는 터치구동부(121), 게이트구동부(123) 및 데이터구동부(125)를 포함하고, 상기 다수의 제어부(131, 133)는 타이밍제어부(131) 및 터치제어부(133)를 포함한다.The plurality of driving units 121, 123, and 125 include a touch driving unit 121, a gate driving unit 123, and a data driving unit 125, and the plurality of control units 131, 133 include a timing control unit 131 and a touch Includes a control unit 133.

도 4에 도시된 바와 같이, 터치표시패널(110)은 글라스 또는 플라스틱을 이용한 기판(미도시) 상에 다수의 게이트라인(GL)과 다수의 데이터라인(DL)이 매트릭스 형태로 교차 형성되어 있다. 그리고 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)의 교차지점에 다수의 화소(PX)가 정의 되어 있다. 그리고, 상기 화소(PX)의 화소전극(미도시)에 대향하는 공통전극(미도시)이 분할되어 다수의 터치블록(TB)이 형성된다. 각각의 터치블록(TB)은 터치라인(TL)을 통해 터치구동부(121)와 전기적으로 접속되어 있다. 이러한 터치라인(TL)은 모두 동일한 폭과 동일한 라인저항을 가지며, 투과율이 낮은 물질로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 4, the touch display panel 110 has a plurality of gate lines (GL) and a plurality of data lines (DL) intersecting in a matrix form on a substrate (not shown) made of glass or plastic. . And a number of pixels (PX) are defined at the intersection of the gate line (GL) and the data line (DL). Then, a common electrode (not shown) opposing the pixel electrode (not shown) of the pixel (PX) is divided to form a plurality of touch blocks (TB). Each touch block (TB) is electrically connected to the touch driver 121 through a touch line (TL). These touch lines TL all have the same width and line resistance, and may be made of a material with low transmittance.

다수의 화소(PX) 각각은 박막트랜지스터(T)및 액정캐패시터(LC)를 포함할 수 있다. 박막트랜지스터(T)는 게이트전극이 게이트라인(GL)에 연결되고, 소스전극이 데이터라인(DL)에 연결되며, 드레인전극이 화소전극에 연결된다. 박막트랜지스터(T)는 게이트라인(GL)을 통해 제공된 게이트전압에 의해 턴-온(turn-on)되고, 데이터라인(DL)을 통해 제공된 데이터전압을 화소전극에 전달한다. 액정캐패시터에서는 박막트랜지스터(T)를 통해 화소전극에 제공된 데이터전압과 터치라인(TL)을 통해 터치블록(TB)에 제공된 공통전압(Vcom)이 전계를 이루며, 이에 따라 액정의 배열상태를 변화시켜 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다.Each of the plurality of pixels (PX) may include a thin film transistor (T) and a liquid crystal capacitor (LC). The thin film transistor (T) has a gate electrode connected to the gate line (GL), a source electrode connected to the data line (DL), and a drain electrode connected to the pixel electrode. The thin film transistor (T) is turned on by the gate voltage provided through the gate line (GL), and transmits the data voltage provided through the data line (DL) to the pixel electrode. In the liquid crystal capacitor, the data voltage provided to the pixel electrode through the thin film transistor (T) and the common voltage (Vcom) provided to the touch block (TB) through the touch line (TL) form an electric field, thereby changing the arrangement state of the liquid crystal. An image is displayed by adjusting the light transmittance.

여기서 상기 박막트랜지스터(T)는 박막트랜지스터(T)의 소스전극과 드레인전극을 연결하는 활성층(미도시)이 IGZO(In-Ga-Zn-Oxygen)와 같은 산화물로 이루어질 수 있다. 즉 박막트랜지스터(T)는 옥사이드 박막트랜지스터(Oxide TFT)로 구성될 수 있다. 상기 옥사이드 박막트랜지스터(Oxide TFT)는 전자이동도가 높고, 누설전류가 적다는 장점이 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치(100)는 홀수프레임(odd frame)에만 디스플레이기능을 구현할 수 있게 된다. 이에 따라, 터치표시장치(100)는 짝수프레임(even frame)에서는 터치기능만을 수행할 수 있게 되어, 종래의 터치표시장치와 같이, 하나의 프레임(frame)을 분할하기 위해서 타이밍신호(TS)의 주파수를 증가시킬 필요가 없게 된다. 이에 따라, 내부신호 간섭 및 터치표시장치(100)의 소비전력의 증가를 방지할 수 있게 된다.Here, the thin film transistor (T) may have an active layer (not shown) connecting the source electrode and the drain electrode of the thin film transistor (T) made of an oxide such as IGZO (In-Ga-Zn-Oxygen). That is, the thin film transistor (T) may be composed of an oxide thin film transistor (Oxide TFT). The oxide thin film transistor (Oxide TFT) has the advantage of high electron mobility and low leakage current. Therefore, the touch display device 100 according to an embodiment of the present invention can implement the display function only in odd frames. Accordingly, the touch display device 100 can only perform the touch function in even frames, and like a conventional touch display device, the timing signal TS is used to divide one frame. There is no need to increase the frequency. Accordingly, it is possible to prevent internal signal interference and an increase in power consumption of the touch display device 100.

본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치(100)를 액정표시장치 중심으로 설명하지만, 이에 한정되지 않고 상기 터치표시장치(100)는 유기발광 표시장치(OLED Display), 전기영동 표시장치(EPD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등의 평판표시패널을 기반으로 구현될 수 있다. The touch display device 100 according to an embodiment of the present invention will be described focusing on a liquid crystal display device, but the touch display device 100 is not limited thereto and may include an organic light emitting display device (OLED display), an electrophoretic display device (EPD), etc. , can be implemented based on a flat panel display panel such as a plasma display panel (PDP).

다시 말하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치표시패널(110)은 홀수프레임(odd frame)을 터치표시패널(110)의 각 화소(PX)들에 입력영상의 데이터가 기입되어 영상을 출력하는 디스플레이구간으로, 짝수프레임(even frame)을 터치블록(TB) 및 터치라인(TL)들이 구동되어 터치를 검출하는 터치구간으로 시분할하여 구동될 수 있다. 즉, 다수의 터치블록(TB) 각각은 디스플레이구간에서 공통전극으로 동작될 수 있고, 터치구간에서 사용자의 터치를 검출하는 터치전극으로 동작될 수 있다. In other words, the touch display panel 110 according to an embodiment of the present invention is a display in which data of an input image is written into each pixel (PX) of the touch display panel 110 in odd frames to output an image. As a section, even frames can be time-divided into touch sections in which touch blocks (TB) and touch lines (TL) are driven to detect touches. That is, each of the plurality of touch blocks TB can be operated as a common electrode in the display section and as a touch electrode that detects the user's touch in the touch section.

도 3을 참조하면, 타이밍제어부(131)는 외부시스템(미도시)으로부터 전송되는 타이밍신호(TS)를 인가 받아, 게이트제어신호(GCS), 데이터제어신호(DCS) 및 시분할동기신호(Tsync)를 생성한다. 게이트제어신호(GCS)는 게이트구동부(123)로 출력되고, 데이터제어신호(DCS)는 EPI배선쌍을 통하여 데이터구동부(125)로 출력된다. 여기서, 상기 타이밍신호(TS)는 수평동기신호(Hsync), 수직동기신호(Vsync) 및 클락신호(CLK)일 수 있다. 또한, 타이밍제어부(131)는 외부시스템에서 전송된 영상신호(VS)로부터 디지털형태의 영상데이터(RGB)를 생성하고, 이를 EPI배선쌍을 통하여 데이터구동부(125)로 출력한다. 그리고, 상기 타이밍신호(TS)에 맞추어, 디스플레이구간과 터치구간으로 시분할하는 시분할동기신호(Tsync)를 터치제어부(133)로 출력한다.Referring to FIG. 3, the timing control unit 131 receives a timing signal (TS) transmitted from an external system (not shown), and generates a gate control signal (GCS), a data control signal (DCS), and a time division synchronization signal (Tsync). creates . The gate control signal (GCS) is output to the gate driver 123, and the data control signal (DCS) is output to the data driver 125 through the EPI wire pair. Here, the timing signal (TS) may be a horizontal synchronization signal (Hsync), a vertical synchronization signal (Vsync), and a clock signal (CLK). Additionally, the timing control unit 131 generates digital image data (RGB) from the image signal (VS) transmitted from an external system and outputs it to the data driver 125 through an EPI wire pair. Then, in accordance with the timing signal TS, a time division synchronization signal Tsync that divides time into a display section and a touch section is output to the touch control unit 133.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치의 내부신호들을 나타내는 타이밍도이다.Figure 5 is a timing diagram showing internal signals of a touch display device according to an embodiment of the present invention.

도 5을 참조하면, 타이밍제어부(131)에 인가되는 영상신호(VS)는 디스플레이구간인 홀수프레임(odd frame)에서는 출력되나, 터치구간인 짝수프레임(even frame)에서는 출력되지 않는다. 이렇게 영상신호(VS)를 디스플레이구간에서만 출력함으로써, 타이밍제어부(131)는 홀수프레임(odd frame)에서만 입력되는 영상신호(VS)에 따라, 홀수프레임(odd frame)에서만 영상데이터(RGB)를 생성할 수 있다. 이로써, 종래의 터치표시장치와 같이, 1프레임(frame)의 일부인 터치구간에서 입력되던 영상신호(VS)를 저장하기 위한 내부메모리가 필요하지 않게 되어, 타이밍제어부(131)의 간소화를 통해 제조비용의 절감을 도모할 수 있다.Referring to FIG. 5, the image signal VS applied to the timing control unit 131 is output in the odd frame, which is the display section, but is not output in the even frame, which is the touch section. By outputting the video signal (VS) only in the display section in this way, the timing control unit 131 generates video data (RGB) only in odd frames according to the video signal (VS) input only in odd frames. can do. As a result, like a conventional touch display device, there is no need for an internal memory to store the video signal (VS) input in the touch section that is part of one frame, thereby reducing manufacturing costs through simplification of the timing control unit 131. savings can be achieved.

그리고 타이밍신호(TS)는 일정주파수를 가지는 구형파로 타이밍제어부(131)에 출력될 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치표시장치(100)는 홀수프레임(odd frame)에만 디스플레이기능을 구현할 수 있다. 이에 따라, 터치표시장치(100)는 짝수프레임(even frame)에서는 터치기능만을 수행할 수 있어, 종래의 터치표시장치와 같이, 1프레임(frame)을 분할하기 위해서 타이밍신호(TS)의 주파수를 증가시킬 필요가 없게 된다. 이에 따라, 내부신호 간섭 및 터치표시장치(100)의 소비전력의 증가를 방지할 수 있게 된다.And the timing signal TS may be output to the timing control unit 131 as a square wave with a constant frequency. As described above, the touch display device 100 according to an embodiment of the present invention can implement the display function only in odd frames. Accordingly, the touch display device 100 can only perform the touch function in even frames, and like a conventional touch display device, the frequency of the timing signal (TS) is adjusted to divide one frame. There is no need to increase it. Accordingly, it is possible to prevent internal signal interference and an increase in power consumption of the touch display device 100.

상기 시분할동기신호(Tsync)는 타이밍신호(TS)의 출력시점에 맞추어, 홀수프레임(odd frame)에서 하이레벨로, 짝수프레임(even frame) 로우레벨로 출력된다. 이에 따라, 터치표시패널(110)는 홀수프레임(odd frame)에서 디스플레이모드로 구동되고, 짝수프레임(even frame)에서 터치모드로 구동된다.The time division synchronization signal (Tsync) is output at a high level in odd frames and at a low level in even frames in accordance with the output time of the timing signal (TS). Accordingly, the touch display panel 110 is driven in the display mode in odd frames and in the touch mode in even frames.

터치제어부(133)는 터치구동부(121)로부터 전송된 터치신호(TS)를 비교하여, 터치좌표를 생성한다. 사용자의 터치유무에 따라 터치블록(TB)에 인가된 터치전압(미도시)이 상이하므로, 각각의 터치신호(TS)들은 서로 다른 신호의 폭을 가지게 된다. 이러한 다수의 터치신호(TS)의 폭을 비교하여, 최종적으로 터치좌표를 생성하게 된다.The touch control unit 133 compares the touch signal TS transmitted from the touch driver 121 and generates touch coordinates. Since the touch voltage (not shown) applied to the touch block TB is different depending on whether the user touches the touch block TB, each touch signal TS has a different signal width. By comparing the widths of these multiple touch signals TS, touch coordinates are finally generated.

게이트구동부(123)는 타이밍제어부(131)로부터 제공된 게이트제어신호(GCS)에 응답하여, 디스플레이구간에서 게이트라인(GL)을 통해 1 수평기간씩 순차적으로 게이트전압을 출력할 수 있다. 이에 따라, 각 게이트라인(GL)에 연결된 박막트랜지스터(T)는 1수평기간씩 턴-온(turn-on)한다. 여기서, 게이트구동부(123)는 다수의 게이트라인(GL)에 연결된 다수의 쉬프트레지스터(미도시)로 이루어질 수 있으며, 터치표시패널(110)내부에 실장되는 GIP(Gate In Panel)형태로 구성될 수 있다.The gate driver 123 may sequentially output the gate voltage by one horizontal period through the gate line GL in the display period in response to the gate control signal GCS provided from the timing control unit 131. Accordingly, the thin film transistor (T) connected to each gate line (GL) is turned on for one horizontal period. Here, the gate driver 123 may be composed of a plurality of shift registers (not shown) connected to a plurality of gate lines (GL), and may be configured in the form of a GIP (Gate In Panel) mounted inside the touch display panel 110. You can.

여기서, 게이트 제어신호(GCS)는 게이트스타트펄스(GSP), 게이트쉬프트클록(GSC) 및 게이트출력인에이블신호(GOE)를 포함한다. 게이트 스타트펄스(GSP)는 첫번째 게이트라인(GL)에 게이트전압을 출력하는 시기를 결정하는 신호로서 게이트구동부(123)의 쉬프트레지스터에 인가된다. 게이트 쉬프트클록(GSC)은 각 쉬프트레지스터에 공통으로 인가되며, 차기 쉬프트레지스터(미도시)를 인에이블하는 클록신호다. 게이트출력인에이블 신호(GOE)는 쉬프트레지스터의 출력을 제어한다.Here, the gate control signal (GCS) includes a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (GSC), and a gate output enable signal (GOE). The gate start pulse (GSP) is a signal that determines when to output the gate voltage to the first gate line (GL) and is applied to the shift register of the gate driver 123. The gate shift clock (GSC) is commonly applied to each shift register and is a clock signal that enables the next shift register (not shown). The gate output enable signal (GOE) controls the output of the shift register.

데이터구동부(125)는 타이밍제어부(131)로부터 EPI배선쌍을 통해 제공된 디지털형태의 영상데이터(RGB)를 데이터제어신호(DCS)에 따라, 아날로그 데이터전압으로 변환한다. 그리고, 데이터구동부(125)는 상기 아날로그 데이터전압을 디스플레이구간에서 데이터라인(DL)을 통해 각 화소(PX)의 화소전극에 인가한다. The data driver 125 converts digital image data (RGB) provided from the timing control unit 131 through the EPI wire pair into an analog data voltage according to the data control signal (DCS). Then, the data driver 125 applies the analog data voltage to the pixel electrode of each pixel (PX) through the data line (DL) in the display section.

또한, 상기 데이터제어신호(DCS)는 소스스타트펄스(SSP), 소스쉬프트클록(SSC) 및 소스출력인에이블신호(SOE)를 포함한다. 소스스타트펄스(SSP)는 데이터구동부(125)의 영상데이터(RGB)의 샘플링 시작 타이밍을 결정한다. 소스쉬프트클록(SSC)은 데이터구동부(125)에서 데이터 샘플링동작을 제어하는 클록신호다. 소스출력인에이블신호(SOE)는 데이터구동부(125)의 출력 제어한다.Additionally, the data control signal (DCS) includes a source start pulse (SSP), a source shift clock (SSC), and a source output enable signal (SOE). The source start pulse (SSP) determines the sampling start timing of the image data (RGB) of the data driver 125. The source shift clock (SSC) is a clock signal that controls the data sampling operation in the data driver 125. The source output enable signal (SOE) controls the output of the data driver 125.

보다 상세하게는, 데이터제어신호 중 소스출력인에이블신호(SOE)는 타이밍신호(TS)의 출력타이밍에 맞추어, 홀수프레임(odd frame)에서만 출력된다. 따라서, 최종적으로 홀수프레임(odd frame)에서만 출력되는 소스출력인에이블신호(SOE)와 영상데이터(RGB)에 따라 데이터전압이 데이터라인(DL)으로 출력된다.More specifically, the source output enable signal (SOE) among the data control signals is output only in odd frames in accordance with the output timing of the timing signal (TS). Therefore, ultimately, the data voltage is output to the data line (DL) according to the source output enable signal (SOE) and image data (RGB), which are output only in odd frames.

터치구동부(121)는 터치제어부(133)로부터 제공된 공통전압(Vcom)을 터치라인(TL)을 통해 각 터치블록(TB)에 출력할 수 있다. 보다 상세하게는, 터치구동부(121)는 디스플레이구간인 홀수프레임(odd frame)에서 직류파형의 공통전압(Vcom)을 각 터치블록(TB)에 출력한다. 이로써, 화소전극에 인가된 데이터전압과 공통전극인 터치블록(TB)에 인가된 공통전압(Vcom)으로 인한 전계를 통해 액정을 움직인다. 또한 터치구동부(121)는 터치구간인 짝수프레임(even frame)에서 센싱파형의 공통전압(Vcom)을 각 터치블록(TB)에 출력한다. 이로써, 터치전극인 터치블록(TB)에 터치전압이 충전되게 된다. 여기서 터치제어부(133)와 터치구동부(121)는 SPI(Serial Peripheral Interface) 방식으로 통신하여 정보를 교환할 수 있다.The touch driver 121 may output the common voltage (Vcom) provided from the touch control unit 133 to each touch block (TB) through the touch line (TL). More specifically, the touch driver 121 outputs a common voltage (Vcom) of a DC waveform to each touch block (TB) in odd frames, which are display sections. As a result, the liquid crystal moves through the electric field caused by the data voltage applied to the pixel electrode and the common voltage (Vcom) applied to the touch block (TB), which is the common electrode. Additionally, the touch driver 121 outputs the common voltage (Vcom) of the sensing waveform to each touch block (TB) in even frames, which are touch sections. As a result, the touch voltage is charged to the touch block (TB), which is a touch electrode. Here, the touch control unit 133 and the touch driving unit 121 can communicate and exchange information using SPI (Serial Peripheral Interface).

여기서 도 5에 도시된 바와 같이, 짝수프레임(even frame)은 제1 터치구간(T1), 제2 터치구간(T2) 및 제3 터치구간(T3)으로 분할될 수 있다. 즉, 상기 제1 터치구간(T1) 및 제3 터치구간(T3)은 짝수프레임(even frame)의 시작과 끝에 설정되고, 제2 터치구간(T2)은 상기 제1 터치구간(T1) 및 제3 터치구간(T3) 사이에 설정될 수 있다. 제1 터치구간(T1) 및 제3 터치구간(T3)에서는 전술한 센싱파형의 공통전압(Vcom)이 각 터치블록(TB)에 출력되고, 제2 터치구간에(T2)서는 직류파형의 공통전압(Vcom)이 터치블록(TB)에 출력된다. 즉, 제1 터치구간(T1) 및 제3 터치구간(T3)은 상기 터치표시패널(110)은 터치모드로 제어하고, 제2 터치구간(T2)은 휴지구간에 해당하게 된다. 이렇게 짝수프레임(even frame)의 양끝에 제1 터치구간(T1) 및 제3 터치구간(T3)을 배치함으로써, 터치를 감지할 수 있는 구간을 최대한 이격시킬 수 있다. 따라서, 터치표시장치(100)의 터치감도가 증가될 수 있다.Here, as shown in FIG. 5, an even frame may be divided into a first touch section (T1), a second touch section (T2), and a third touch section (T3). That is, the first touch section (T1) and the third touch section (T3) are set at the beginning and end of an even frame, and the second touch section (T2) is set at the first touch section (T1) and the third touch section (T3). It can be set between 3 touch sections (T3). In the first touch section (T1) and the third touch section (T3), the common voltage (Vcom) of the above-described sensing waveform is output to each touch block (TB), and in the second touch section (T2), the common voltage (Vcom) of the DC waveform is output to each touch block (TB). Voltage (Vcom) is output to the touch block (TB). That is, the first touch section (T1) and the third touch section (T3) control the touch display panel 110 in the touch mode, and the second touch section (T2) corresponds to a rest section. By arranging the first touch section (T1) and the third touch section (T3) at both ends of the even frame in this way, the sections where touch can be detected can be spaced apart as much as possible. Accordingly, the touch sensitivity of the touch display device 100 can be increased.

또한, 본 발명의 터치표시장치(100)가 60hz로 동작될 경우, 1프레임(frame)은 16.7ms이다. 이 경우 제1 터치구간(T1) 및 제3 터치구간(T3)이 대칭적일 경우, 각각 최대 8.3ms까지 확장될 수 있다. 이 경우에는 짝수프레임(even frame)은 제1 터치구간(T1) 및 제3 터치구간(T3)만 포함하고, 제2 터치구간(T2)은 포함되지 않을 수 있다. 그리고 터치구간과 디스플레이구간의 비율가 최대 2:8이기 때문에, 제1 터치구간(T1) 및 제3 터치구간(T3)의 합은 최소 4.1ms 이어야 하고, 제1 터치구간(T1)과 제3 터치구간(T3)이 대칭적일 경우 각각 2.05ms에 해당할 수 있다. Additionally, when the touch display device 100 of the present invention operates at 60Hz, one frame is 16.7ms. In this case, if the first touch section (T1) and the third touch section (T3) are symmetrical, each can be extended up to 8.3 ms. In this case, the even frame may include only the first touch section (T1) and the third touch section (T3), and may not include the second touch section (T2). And since the ratio of the touch section and the display section is up to 2:8, the sum of the first touch section (T1) and the third touch section (T3) must be at least 4.1 ms, and the first touch section (T1) and the third touch section (T3) must be at least 4.1 ms. If the sections (T3) are symmetrical, each may correspond to 2.05 ms.

또한, 터치구동부(121)는 터치구간에서 각 터치블록(TB)의 터치전압을 제공받아, 이를 터치신호(TS)로 변환할 수 있다. 상기 터치신호(TS)는 터치제어부(133)에 출력되어, 터치좌표를 생성할 수 있게 한다. 상기 터치전압은 사용자의 터치유무에 따른 터치블록(TB)의 정전용량의 변화로 인해 터치블록(TB)마다 상이할 수 있으며, 이러한 터치전압의 차이를 이용하여 터치를 감지한다. 상기 정전용량를 형성하는 방법에 따라, 상호(Mutual) 정전용량방식의 터치표시장치와 자기(Self) 정전용량방식의 터치표시장치로 나뉘어질 수 있다.Additionally, the touch driver 121 may receive the touch voltage of each touch block (TB) in the touch section and convert it into a touch signal (TS). The touch signal TS is output to the touch control unit 133, allowing touch coordinates to be generated. The touch voltage may be different for each touch block (TB) due to a change in capacitance of the touch block (TB) depending on whether the user touches it, and the touch is detected using this difference in touch voltage. Depending on the method of forming the capacitance, it can be divided into a mutual capacitance type touch display device and a self capacitance type touch display device.

그리고, 터치라인(TL)과 터치구동부(121) 사이에서, 터치구동부(121)의 하나의 출력채널에 두개 이상의 터치라인(TL)을 연결하여, 터치구동부(121)의 출력채널의 수를 감소시킬 수 있는 먹스부(미도시)가 추가될 수 있다.Additionally, between the touch line (TL) and the touch driver 121, two or more touch lines (TL) are connected to one output channel of the touch driver 121, thereby reducing the number of output channels of the touch driver 121. A mux section (not shown) that can be ordered may be added.

전술한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다. Although many details are described in detail in the foregoing description, this should be interpreted as an example of a preferred embodiment rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the invention should not be determined by the described embodiments, but by the scope of the patent claims and their equivalents.

Claims (7)

터치표시패널;
홀수프레임 동안, 상기 터치표시패널을 디스플레이모드로 제어하는 타이밍제어부; 및
짝수프레임 중 적어도 일부 구간 동안, 상기 터치표시패널을 터치모드로 제어하는 터치제어부를 포함하며,
상기 짝수프레임은 제1 터치구간, 상기 제1 터치구간 이후의 제2 터치구간, 및 상기 제2 터치구간 이후의 제3 터치구간을 포함하고,
상기 제1 터치구간 및 상기 제3 터치구간에서, 상기 터치제어부는 상기 터치표시패널을 상기 터치모드로 제어하며,
상기 제2 터치구간은 휴지구간인 터치표시장치. touch display panel;
a timing control unit that controls the touch display panel to be in a display mode during odd-numbered frames; and
A touch control unit that controls the touch display panel in a touch mode during at least a portion of the even-numbered frames,
The even frame includes a first touch section, a second touch section after the first touch section, and a third touch section after the second touch section,
In the first touch section and the third touch section, the touch control unit controls the touch display panel in the touch mode,
A touch display device in which the second touch period is a rest period. 제1항에 있어서,
상기 터치제어부로부터 제공되는 공통전압을 터치라인을 통해 상기 터치표시패널로 공급하는 터치구동부를 더 포함하는 터치표시장치.According to paragraph 1,
A touch display device further comprising a touch driving unit that supplies the common voltage provided from the touch control unit to the touch display panel through a touch line. 제1항에 있어서,
상기 제1 터치구간 및 상기 제3 터치구간은 각각 2.1ms 내지 8.3ms인 터치표시장치.According to paragraph 1,
The first touch section and the third touch section are each 2.1 ms to 8.3 ms. 제2항에 있어서,
상기 홀수프레임 및 상기 제2 터치구간에서, 상기 공통전압은 직류파형을 가지며,
상기 제1 터치구간 및 상기 제3 터치구간에서, 상기 공통전압은 일정주파수를 가지는 구형파 파형을 가지는 터치표시장치.According to paragraph 2,
In the odd frame and the second touch section, the common voltage has a direct current waveform,
In the first touch section and the third touch section, the common voltage has a square waveform with a constant frequency. 제1항에 있어서,
상기 타이밍제어부는 외부시스템으로부터 영상신호를 인가받아,
영상데이터를 생성하고,
상기 영상신호는 상기 홀수프레임에서만 출력되는 터치표시장치.According to paragraph 1,
The timing control unit receives a video signal from an external system,
Generate video data,
A touch display device in which the image signal is output only in the odd frames. 제5항에 있어서,
상기 영상데이터를 인가받아, 데이터전압을 생성하는 데이터구동부를 더 포함하고,
상기 영상데이터는 상기 홀수프레임에서만 출력되는 터치표시장치.According to clause 5,
Further comprising a data driver that receives the image data and generates a data voltage,
A touch display device in which the image data is output only in the odd frames. 제1항에 있어서,
상기 터치표시패널은 적어도 하나의 박막트랜지스터가 구비된 다수의 화소를 포함하고,
상기 박막트랜지스터는 옥사이드(Oxide) 박막트랜지스터인 터치표시장치.According to paragraph 1,
The touch display panel includes a plurality of pixels equipped with at least one thin film transistor,
A touch display device in which the thin film transistor is an oxide thin film transistor.
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