KR102613327B1

KR102613327B1 - Touch display device, touch driving circuit, and touch controller

Info

Publication number: KR102613327B1
Application number: KR1020200175331A
Authority: KR
Inventors: 김영규; 김종성; 장형욱
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2023-12-12
Also published as: KR20220085345A

Abstract

본 발명의 실시예들은 터치 표시 장치, 터치 구동 회로 및 터치 컨트롤러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 펜 신호 센싱 시 활용되는 센싱 기준 신호를 이원화 하여, 다른 용도의 펜 신호에 대한 차별화된 센싱 처리를 수행하여 펜 터치 센싱 품질을 향상시켜줄 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로 및 터치 컨트롤러에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to a touch display device, a touch driving circuit, and a touch controller. More specifically, the sensing reference signal used when sensing a pen signal is dualized to perform differentiated sensing processing for pen signals for different purposes. It relates to a touch display device, a touch driving circuit, and a touch controller that can improve the quality of pen touch sensing.

Description

Touch display device, touch driving circuit, and touch controller {TOUCH DISPLAY DEVICE, TOUCH DRIVING CIRCUIT, AND TOUCH CONTROLLER}

본 발명의 실시예들은 터치 표시 장치, 터치 구동 회로 및 터치 컨트롤러에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a touch display device, a touch driving circuit, and a touch controller.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등과 같은 여러 가지 표시 장치가 활용되고 있다. As the information society develops, the demand for display devices for displaying images is increasing in various forms, and in recent years, various display devices such as liquid crystal displays and organic light emitting display devices have been used.

이러한 표시 장치 중에는, 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력 방식에서 탈피하여, 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력 방식을 제공하는 터치 표시 장치가 있다. 또한, 손가락 등 이외에도, 펜 터치 입력에 대한 요구 증대에 따라 펜 터치 기술에 대한 개발도 이루어지고 있다. Among these display devices, there is a touch display device that breaks away from typical input methods such as buttons, keyboards, and mice and provides a touch-based input method that allows users to easily and intuitively and conveniently input information or commands. In addition, in addition to fingers, pen touch technology is also being developed as demand for pen touch input increases.

하지만, 터치 표시 장치는 펜 터치에 대한 입력 처리를 할 수 있으려면, 펜에서 출력된 펜 신호를 터치 패널을 통해 정확하게 센싱하는 것이 필요한데, 펜 신호 센싱 시, 센싱 오류가 발생하고 있다. However, in order for a touch display device to be able to process input for a pen touch, it is necessary to accurately sense the pen signal output from the pen through the touch panel, but when sensing the pen signal, a sensing error occurs.

본 발명의 실시예들은 펜에서 출력된 펜 신호를 센싱할 때, 펜 신호 센싱 오류를 방지해주는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로 및 터치 컨트롤러를 제공할 수 있다. Embodiments of the present invention can provide a touch display device, a touch driving circuit, and a touch controller that prevent pen signal sensing errors when sensing a pen signal output from a pen.

본 발명의 실시예들은 펜 정보가 포함된 펜 신호를 센싱할 때, 펜 정보 인식 오류를 방지해줄 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로 및 터치 컨트롤러를 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention can provide a touch display device, a touch driving circuit, and a touch controller that can prevent pen information recognition errors when sensing a pen signal containing pen information.

본 발명의 실시예들은 펜 신호 센싱 시 활용되는 센싱 기준 신호를 이원화 하여, 다른 용도의 펜 신호에 대한 차별화된 센싱 처리를 수행하여 펜 터치 센싱 품질을 향상시켜줄 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로 및 터치 컨트롤러를 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention include a touch display device, a touch driving circuit, and a touch display device that can improve pen touch sensing quality by dualizing the sensing reference signal used when sensing a pen signal and performing differentiated sensing processing on pen signals for different purposes. A touch controller may be provided.

본 발명의 실시예들은, 제1 타입의 터치 시구간 동안 제1 펜 신호를 수신하고, 제1 타입과 다른 제2 타입의 터치 시구간 동안 제1 펜 신호와 신호 파형이 다른 제2 펜 신호를 수신하는 터치 패널과, 제1 타입의 터치 시구간 동안 제1 센싱 기준 신호를 출력하고, 제2 타입의 터치 시구간 동안 제1 센싱 기준 신호와 신호 파형이 서로 다른 제2 센싱 기준 신호를 출력하는 터치 컨트롤러와, 제1 타입의 터치 시구간 동안 터치 패널을 통해 제1 펜 신호를 수신하여 제1 센싱 기준 신호에 근거하여 제1 펜 신호를 센싱하고, 제2 타입의 터치 시구간 동안 터치 패널을 통해 제2 펜 신호를 수신하여 제2 센싱 기준 신호에 근거하여 제2 펜 신호를 센싱하는 터치 구동 회로를 포함하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다. Embodiments of the present invention receive a first pen signal during a first type of touch time period, and receive a second pen signal having a different signal waveform from the first pen signal during a second type of touch time period different from the first type. A receiving touch panel, outputting a first sensing reference signal during a first type of touch time period, and outputting a second sensing reference signal having a different signal waveform from the first sensing reference signal during a second type of touch time period. A touch controller, receives a first pen signal through the touch panel during a first type of touch time period, senses the first pen signal based on a first sensing reference signal, and operates the touch panel during a second type of touch time period. A touch display device including a touch driving circuit that receives a second pen signal and senses the second pen signal based on a second sensing reference signal can be provided.

제1 센싱 기준 신호는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호이고, 제1 센싱 기준 신호에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간 중 둘 이상의 특정 로우 레벨 전압 구간은 나머지의 로우 레벨 전압 구간의 시간적인 길이보다 더 긴 시간적인 길이를 가질 수 있다. The first sensing reference signal is a pulse signal including a plurality of high-level voltage sections and a plurality of low-level voltage sections, and two or more specific low-level voltage sections among the multiple low-level voltage sections included in the first sensing reference signal are the remaining It may have a longer temporal length than the temporal length of the low level voltage section of .

제1 센싱 기준 신호에서 둘 이상의 특정 로우 레벨 전압 구간 중 적어도 하나의 특정 로우 레벨 전압 구간과 대응되는 기간 동안, 제1 펜 신호는 하이 레벨 전압에서 로우 레벨 전압으로 변경될 수 있다. During a period corresponding to at least one specific low level voltage section among two or more specific low level voltage sections in the first sensing reference signal, the first pen signal may change from a high level voltage to a low level voltage.

제1 센싱 기준 신호에서, 적어도 하나의 특정 로우 레벨 전압 구간 이후, 하이 레벨 전압 구간과 로우 레벨 전압 구간이 반복될 때, 제1 펜 신호는 로우 레벨 전압이 일정 시간 동안 유지될 수 있다. In the first sensing reference signal, after at least one specific low-level voltage section, when the high-level voltage section and the low-level voltage section are repeated, the low-level voltage of the first pen signal may be maintained for a certain period of time.

터치 구동 회로는, 제1 센싱 기준 신호의 둘 이상의 특정 로우 레벨 전압 구간과 대응되는 기간 이후에, 제1 펜 신호에 대한 센싱 처리를 시작할 수 있다. The touch driving circuit may start sensing processing for the first pen signal after a period corresponding to two or more specific low-level voltage sections of the first sensing reference signal.

제2 센싱 기준 신호는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호이고, 제2 센싱 기준 신호에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간은 시간적인 길이가 모두 동일할 수 있다. The second sensing reference signal is a pulse signal including a plurality of high-level voltage sections and a number of low-level voltage sections, and the multiple low-level voltage sections included in the second sensing reference signal may all have the same temporal length. .

제1 센싱 기준 신호는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호이고, 제2 센싱 기준 신호는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호일 수 있다. The first sensing reference signal is a pulse signal including a plurality of high-level voltage sections and a number of low-level voltage sections, and the second sensing reference signal is a pulse signal including multiple high-level voltage sections and a number of low-level voltage sections. You can.

제1 센싱 기준 신호에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간 중 가장 긴 시간적인 길이를 갖는 로우 레벨 전압 구간은, 제2 센싱 기준 신호에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간 중 가장 긴 시간적인 길이를 갖는 로우 레벨 전압 구간보다 더 긴 시간적인 길이를 가질 수 있다. The low-level voltage section with the longest temporal length among the multiple low-level voltage sections included in the first sensing reference signal has the longest temporal length among the multiple low-level voltage sections included in the second sensing reference signal. It may have a longer temporal length than the low level voltage section.

제1 센싱 기준 신호는 전압레벨이 비주기적으로 변화하는 펄스 신호이고, 제2 센싱 기준 신호는 전압레벨이 주기적으로 변화하는 펄스 신호일 수 있다. The first sensing reference signal may be a pulse signal whose voltage level changes aperiodically, and the second sensing reference signal may be a pulse signal whose voltage level changes periodically.

제1 펜 신호는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호이고, 제2 펜 신호는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호일 수 있다. The first pen signal may be a pulse signal including multiple high-level voltage sections and multiple low-level voltage sections, and the second pen signal may be a pulse signal including multiple high-level voltage sections and multiple low-level voltage sections. .

제1 펜 신호에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간 중 가장 긴 시간적인 길이를 갖는 로우 레벨 전압 구간은, 제2 펜 신호에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간 중 가장 긴 시간적인 길이를 갖는 로우 레벨 전압 구간보다 더 긴 시간적인 길이를 갖거나, 제1 펜 신호에 포함된 다수의 하이 레벨 전압 구간 중 가장 긴 시간적인 길이를 갖는 하이 레벨 전압 구간은, 제2 펜 신호에 포함된 다수의 하이 레벨 전압 구간 중 가장 긴 시간적인 길이를 갖는 하이 레벨 전압 구간보다 더 긴 시간적인 길이를 가질 수 있다. The low level voltage section with the longest temporal length among the multiple low level voltage sections included in the first pen signal is the low level voltage section with the longest temporal length among the multiple low level voltage sections included in the second pen signal. The high level voltage section having a longer temporal length than the voltage section or the longest temporal length among the multiple high level voltage sections included in the first pen signal is the multiple high level voltage section included in the second pen signal. It may have a longer temporal length than the high level voltage section, which has the longest temporal length among the voltage sections.

제1 펜 신호는 펜 정보를 포함하는 펄스 신호이고, 제2 펜 신호는 펜 정보를 포함하지 않는 펄스 신호일 수 있다. The first pen signal may be a pulse signal including pen information, and the second pen signal may be a pulse signal not including pen information.

제1 센싱 기준 신호는 제1 펜 신호와 펄스 위상이 다른 신호 구간을 포함하고, 제2 센싱 기준 신호는 제2 펜 신호와 펄스 위상이 다른 신호 구간을 포함하지 않을 수 있다. The first sensing reference signal may include a signal section whose pulse phase is different from that of the first pen signal, and the second sensing reference signal may not include a signal section whose pulse phase is different from that of the second pen signal.

제1 센싱 기준 신호는 제1 펜 신호와 펄스 위상이 반대인 신호 구간을 포함하고, 제2 센싱 기준 신호는 제2 펜 신호와 펄스 위상이 반대인 신호 구간을 포함하지 않을 수 있다. The first sensing reference signal may include a signal section whose pulse phase is opposite to that of the first pen signal, and the second sensing reference signal may not include a signal section whose pulse phase is opposite to that of the second pen signal.

제1 펜 신호는, 제1 센싱 기준 신호와 펄스 위상이 동일한 제1 상태 신호 구간과, 제1 센싱 기준 신호와 펄스 위상이 반대인 제2 상태 신호 구간과, 일정한 전압 레벨을 갖거나 로우 레벨 전압을 갖는 제3 상태 신호 구간을 포함할 수 있다. The first pen signal has a first state signal section in which the first sensing reference signal and the pulse phase are the same, a second state signal section in which the first sensing reference signal and the pulse phase are opposite, and a constant voltage level or a low level voltage. It may include a third state signal section having .

터치 구동 회로는 제1 타입의 터치 시구간 및 제2 타입의 터치 시구간 동안, 터치 패널 내 터치 전극들로 전압레벨이 일정한 전압을 인가할 수 있다. The touch driving circuit may apply a voltage having a constant voltage level to the touch electrodes in the touch panel during the first type of touch time period and the second type of touch time period.

터치 구동 회로는, 제1 및 제2 타입과 다른 제3 타입의 터치 시구간 동안, 터치 패널에 포함된 다수의 터치 전극 중 적어도 하나로 전압레벨이 변화할 수 있다. The touch driving circuit may change the voltage level of at least one of a plurality of touch electrodes included in the touch panel during a third type touch time period that is different from the first and second types.

터치 구동 회로는, 제3 타입의 터치 시구간 동안, 제2 센싱 기준 신호를 터치 컨트롤러로부터 수신하고, 제2 센싱 기준 신호에 기초하여 터치 구동 신호가 인가된 터치 전극을 센싱할 수 있다. The touch driving circuit may receive a second sensing reference signal from the touch controller during the third type of touch time period and sense the touch electrode to which the touch driving signal is applied based on the second sensing reference signal.

터치 구동 회로는, 제1 내지 제3 타입과 다른 제4 타입의 터치 시구간 동안, 전압레벨이 비주기적으로 변화하는 비컨 신호를 터치 패널로 공급하고, 비컨 신호는 제1 펜 신호 또는 제2 펜 신호를 출력하는 펜으로 전달될 수 있다. The touch driving circuit supplies a beacon signal whose voltage level changes aperiodically to the touch panel during a fourth type of touch time period different from the first to third types, and the beacon signal is a first pen signal or a second pen signal. It can be transmitted to a pen that outputs a signal.

본 발명의 실시예들은, 터치 전극과, 제1 센싱 기준 신호를 출력하는 터치 컨트롤러와, 제1 타입의 터치 시구간 동안 터치 전극을 통해 제1 펜 신호를 수신하고, 제1 센싱 기준 신호에 근거하여 제1 펜 신호를 센싱하여 제1 센싱 값을 출력하는 터치 구동 회로를 포함하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다. Embodiments of the present invention include a touch electrode, a touch controller outputting a first sensing reference signal, receiving a first pen signal through the touch electrode during a first type of touch time period, and receiving a first pen signal based on the first sensing reference signal. Thus, it is possible to provide a touch display device including a touch driving circuit that senses the first pen signal and outputs a first sensing value.

제1 센싱 기준 신호는 다수의 로우 레벨 전압 구간과 다수의 하이 레벨 전압 구간을 포함하고, 제1 펜 신호는 다수의 로우 레벨 전압 구간과 다수의 하이 레벨 전압 구간을 포함할 수 있다. The first sensing reference signal may include multiple low-level voltage sections and multiple high-level voltage sections, and the first pen signal may include multiple low-level voltage sections and multiple high-level voltage sections.

제1 기간 동안, 제1 센싱 기준 신호와 제1 펜 신호 간의 위상은 동일하거나 반대이고, 제1 기간의 종료 직전에, 제1 펜 신호는 하이 레벨 전압 구간이고, 제1 기간 이후 제2 기간 동안, 제1 펜 신호는 로우 레벨 전압이 유지되고, 제2 기간 중 일정 시간 동안, 제1 센싱 기준 신호는 로우 레벨 전압을 가질 수 있다. During the first period, the phase between the first sensing reference signal and the first pen signal is the same or opposite, and immediately before the end of the first period, the first pen signal is a high level voltage period, and during the second period after the first period. , the first pen signal may maintain a low level voltage, and the first sensing reference signal may have a low level voltage for a certain period of time during the second period.

터치 컨트롤러는 제1 센싱 기준 신호와 신호 파형이 다른 제2 센싱 기준 신호를 더 출력하고, 제1 센싱 기준 신호 및 제2 센싱 기준 신호 각각은 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호이고, 제1 센싱 기준 신호에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간 중 적어도 하나는 나머지와 시간적인 길이가 다르고, 제2 센싱 기준 신호에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간은 시간적인 길이가 모두 동일할 수 있다. The touch controller further outputs a second sensing reference signal having a different signal waveform from the first sensing reference signal, and each of the first sensing reference signal and the second sensing reference signal has a plurality of high level voltage sections and a plurality of low level voltage sections. It is a pulse signal that includes, at least one of the plurality of low-level voltage sections included in the first sensing reference signal has a temporal length different from the others, and the multiple low-level voltage sections included in the second sensing reference signal have a temporal length may all be the same.

본 발명의 실시에들은 제1 타입의 터치 시구간 동안 제1 센싱 기준 신호를 수신하고, 제1 타입과 다른 제2 타입의 터치 시구간 동안 제1 센싱 기준 신호와 신호 파형이 다른 제2 센싱 기준 신호를 수신하는 통신 유닛과, 제1 타입의 터치 시구간 동안 터치 패널을 통해 제1 펜 신호를 수신하고, 제1 센싱 기준 신호에 근거하여 제1 펜 신호를 센싱 처리하여 제1 센싱값을 출력하고, 제2 타입의 터치 시구간 동안 터치 패널을 통해 제1 펜 신호와 신호 파형이 다른 제2 펜 신호를 수신하고, 제2 센싱 기준 신호에 근거하여 제2 펜 신호를 센싱 처리하여 제2 센싱값을 출력하는 센싱 유닛을 포함하는 터치 구동 회로를 제공할 수 있다. Embodiments of the present invention receive a first sensing reference signal during a first type of touch time period, and receive a second sensing reference signal whose signal waveform is different from the first sensing reference signal during a second type of touch time period different from the first type. A communication unit that receives a signal, receives a first pen signal through a touch panel during the first type of touch time period, and senses and processes the first pen signal based on the first sensing reference signal to output a first sensed value. And, during the second type of touch time period, a second pen signal having a different signal waveform from the first pen signal is received through the touch panel, and the second pen signal is sensed and processed based on the second sensing reference signal to perform second sensing. A touch driving circuit including a sensing unit that outputs a value can be provided.

본 발명의 실시예들은, 터치 동기화 신호를 수신하는 통신 유닛과, 터치 동기화 신호에 근거하여, 제1 타입의 터치 시구간 동안 제1 센싱 기준 신호를 출력하고, 제1 타입과 다른 제2 타입의 터치 시구간 동안 제1 센싱 기준 신호와 서로 다른 신호 파형을 갖는 제2 센싱 기준 신호를 출력하는 펄스 생성부를 포함하는 터치 컨트롤러를 제공할 수 있다. Embodiments of the present invention include a communication unit that receives a touch synchronization signal, outputs a first sensing reference signal during a first type of touch time period based on the touch synchronization signal, and a second type different from the first type. A touch controller including a pulse generator that outputs a second sensing reference signal having a different signal waveform from the first sensing reference signal during the touch time period may be provided.

본 발명의 실시예들에 의하면, 펜에서 출력된 펜 신호를 센싱할 때, 펜 신호 센싱 오류를 방지해주는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로 및 터치 컨트롤러를 제공할 수 있다. According to embodiments of the present invention, a touch display device, a touch driving circuit, and a touch controller that prevent pen signal sensing errors when sensing a pen signal output from a pen can be provided.

본 발명의 실시예들에 의하면, 펜 정보가 포함된 펜 신호를 센싱할 때, 펜 정보 인식 오류를 방지해줄 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로 및 터치 컨트롤러를 제공할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a touch display device, a touch driving circuit, and a touch controller that can prevent pen information recognition errors when sensing a pen signal containing pen information can be provided.

본 발명의 실시예들에 의하면, 펜 신호 센싱 시 활용되는 센싱 기준 신호를 이원화 하여, 다른 용도의 펜 신호에 대한 차별화된 센싱 처리를 수행하여 센싱 품질을 향상시켜줄 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로 및 터치 컨트롤러를 제공할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a touch display device and a touch driving circuit that can improve sensing quality by dualizing the sensing reference signal used when sensing a pen signal and performing differentiated sensing processing on pen signals for different purposes. and a touch controller may be provided.

본 발명의 실시예들에 의하면, 펜 정보 감지를 위한 펜 신호에 대한 센싱 처리 시, 더미 구간 설정이 가능한 제1 센싱 기준 신호를 이용하고, 펜 위치 감지를 위한 펜 신호에 대한 센싱 처리 또는 손가락 터치에 의한 센싱 처리 시, 더미 구간 설정을 하지 않는 제2 센싱 기준 신호를 이용함으로써, 펜 정보 인식 오류를 방지해주고, 펜 위치 및 손가락 터치에 대한 감도도 향상시켜줄 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로 및 터치 컨트롤러를 제공할 수 있다.According to embodiments of the present invention, when sensing a pen signal for detecting pen information, a first sensing reference signal capable of setting a dummy section is used, and sensing processing or a finger touch is performed on a pen signal for detecting the pen position. A touch display device, a touch driving circuit, and A touch controller may be provided.

도 1은 본 발명의 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 디스플레이 파트를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 터치 센싱 파트를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 표시패널과 터치 패널을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 그룹 구동 구조를 갖는 터치 센싱 시스템을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 터치 센싱 시스템을 더욱 상세하게 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 터치 구동 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치와 펜(10) 간의 양방향 통신을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 펜 프로토콜을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 펜 프로토콜에서, 터치 시구간의 타입 별로 패널 구동 신호와 펜 신호를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 펜 프로토콜에 따라 정의된 제1 펜 신호의 3가지 상태 신호 구간을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 펜 데이터를 의미하는 8가지 심볼이 표현된 제1 펜 신호를 센싱 기준 신호에 근거하여 센싱하는 방법과, 제1 펜 신호의 센싱 시 발생될 수 있는 오프셋 이슈를 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 오프셋 이슈를 방지하기 위하여 변경된 제1 센싱 기준 신호에 근거하여, 제1 펜 신호를 센싱하는 방법을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 여러 가지 타입의 터치 시구간들에 이용될 수 있는 제1 센싱 기준 신호와 제2 센싱 기준 신호를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 펜 프로토콜의 예시에서, 제1 센싱 기준 신호와 제2 센싱 기준 신호를 이용하여 여러 가지 타입의 터치 시구간들을 구동하는 방법을 설명한 도면이다. 1 is a diagram showing a touch display device according to embodiments of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing a display part of a touch display device according to embodiments of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing a touch sensing part of a touch display device according to embodiments of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing a display panel and a touch panel of a touch display device according to embodiments of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing a touch sensing system having a group driving structure of a touch display device according to embodiments of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing the touch sensing system of a touch display device according to embodiments of the present invention in more detail.
Figure 7 is a diagram showing touch driving timing of a touch display device according to embodiments of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating two-way communication between a touch display device and the pen 10 according to embodiments of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating an exemplary pen protocol according to embodiments of the present invention.
Figure 10 is a diagram showing a panel driving signal and a pen signal for each type of touch time period in the pen protocol according to embodiments of the present invention.
Figure 11 is a diagram showing three state signal sections of the first pen signal defined according to the pen protocol according to embodiments of the present invention.
FIG. 12 shows a method of sensing a first pen signal representing eight symbols representing pen data based on a sensing reference signal in a touch display device according to embodiments of the present invention, and a method of sensing the first pen signal when sensing the first pen signal. This is a diagram to explain offset issues that may occur.
FIG. 13 is a diagram illustrating a method of sensing a first pen signal based on a changed first sensing reference signal to prevent offset issues in a touch display device according to embodiments of the present invention.
FIG. 14 is a diagram illustrating a first sensing reference signal and a second sensing reference signal that can be used for various types of touch time periods in a touch display device according to embodiments of the present invention.
FIG. 15 is a diagram illustrating a method of driving various types of touch time periods using a first sensing reference signal and a second sensing reference signal in an example of a pen protocol according to embodiments of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 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. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the exemplary drawings. In adding reference numerals to components in each drawing, the same components may have the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, when 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. When “comprises,” “has,” “consists of,” etc. mentioned in the specification are used, other parts may be added unless “only” is used. When a component is expressed in the singular, it can also include the plural, unless specifically stated otherwise.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. Additionally, when 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 components are not limited by the term.

구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다. In the description of the positional relationship of components, when two or more components are described as being “connected,” “coupled,” or “connected,” the two or more components are directly “connected,” “coupled,” or “connected.” ", but it should be understood that two or more components and other components may be further "interposed" and "connected," "combined," or "connected." Here, other components may be included in one or more of two or more components that are “connected,” “coupled,” or “connected” to each other.

구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the description of temporal flow relationships related to components, operation methods, production methods, etc., for example, temporal precedence relationships such as “after”, “after”, “after”, “before”, etc. Or, when a sequential relationship is described, non-continuous cases may be included unless “immediately” or “directly” is used.

한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.On the other hand, when a numerical value or corresponding information (e.g., level, etc.) for a component is mentioned, even if there is no separate explicit description, the numerical value or corresponding information is related to various factors (e.g., process factors, internal or external shocks, It can be interpreted as including the error range that may occur due to noise, etc.).

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)를 나타낸 도면이다. Figure 1 is a diagram showing a touch display device 100 according to embodiments of the present invention.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 영상을 표시하는 영상 표시 기능을 제공할 수 있고, 터치 오브젝트로서 손가락 및/또는 펜(10)(10) 등에 의한 터치 센싱 기능도 제공할 수 있다. The touch display device 100 according to embodiments of the present invention can provide an image display function for displaying an image, and can also provide a touch sensing function using a finger and/or a pen 10 (10) as a touch object. You can.

여기서, '펜(10)(10)'은 스타일러스(Stylus) 또는 스타일러스 펜(10)(Stylus Pen)이라고도 하며, 신호 송수신 기능을 갖거나 터치 표시 장치(100)와 연동 동작을 수행할 수 있거나 자체 전원을 포함하는 액티브 펜(10)(Active Pen)과, 신호 송수신 기능 및 자체 전원 등이 없는 패시브 펜(10)(Passive Pen) 등을 포함할 수 있다. Here, the 'pen 10 (10)' is also called a stylus or stylus pen (10), and has a signal transmission and reception function, can perform interlocking operations with the touch display device 100, or is self-directed. It may include an active pen 10 that includes a power source, and a passive pen 10 that does not have a signal transmission/reception function or its own power source.

예를 들어, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 텔레비전(TV), 컴퓨터 모니터, 차량용 모니터 등일 수도 있고, 태블릿, 스마트 폰 등의 모바일 디바이스일 수 있다. For example, the touch display device 100 according to embodiments of the present invention may be a television (TV), a computer monitor, a vehicle monitor, etc., or a mobile device such as a tablet or smart phone.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 영상 표시 기능을 제공하기 위한 디스플레이 파트(Display Part)와 터치 센싱을 위한 터치 센싱 파트(Touch Sensing Part)를 포함할 수 있다. The touch display device 100 according to embodiments of the present invention may include a display part for providing an image display function and a touch sensing part for touch sensing.

아래에서는, 도 2 및 도 3을 참조하여, 터치 표시 장치(100)의 디스플레이 파트(Display Part)와 터치 센싱 파트(Touch Sensing Part)에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. Below, with reference to FIGS. 2 and 3 , the display part and touch sensing part of the touch display device 100 will be described in more detail.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 디스플레이 파트(Display Part)를 나타낸 도면이다. FIG. 2 is a diagram showing a display part of a touch display device 100 according to embodiments of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 디스플레이 파트(Display Part)는 표시 패널(210), 데이터 구동 회로(220), 게이트 구동 회로(230) 및 디스플레이 컨트롤러(240) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the display part of the touch display device 100 according to embodiments of the present invention includes a display panel 210, a data driving circuit 220, a gate driving circuit 230, and a display controller. (240), etc. may be included.

표시 패널(210)은 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)을 포함하고, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)과 연결된 다수의 서브픽셀(SP)을 포함할 수 있다. The display panel 210 includes a plurality of data lines (DL) and a plurality of gate lines (GL), and a plurality of subpixels (SP) connected to the plurality of data lines (DL) and the plurality of gate lines (GL). It can be included.

표시 패널(210)은 영상이 표시되는 표시영역(DA)과 영상이 표시되지 않는 비-표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 패널(210)의 표시영역(DA)에는 다수의 서브픽셀(SP)이 배열될 수 있다. 표시 패널(210)의 비-표시영역(NDA)에는 각종 신호배선이 배치될 수 있다. The display panel 210 may include a display area (DA) where an image is displayed and a non-display area (NDA) where an image is not displayed. A plurality of subpixels SP may be arranged in the display area DA of the display panel 210. Various signal wires may be arranged in the non-display area (NDA) of the display panel 210.

표시 패널(210)의 비-표시영역(NDA)에는 데이터 구동 회로(220) 및 게이트 구동 회로(230)가 전기적으로 연결될 수 있다. The data driving circuit 220 and the gate driving circuit 230 may be electrically connected to the non-display area (NDA) of the display panel 210.

데이터 구동 회로(220)는 다수의 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압들을 공급하여 다수의 데이터 라인(DL)을 구동한다. The data driving circuit 220 drives the plurality of data lines DL by supplying data voltages to the plurality of data lines DL.

게이트 구동 회로(230)는 다수의 게이트 라인(GL)으로 게이트 신호들(스캔 신호들이라고 함)를 공급하여 다수의 게이트 라인(GL)을 구동한다. The gate driving circuit 230 drives the plurality of gate lines GL by supplying gate signals (referred to as scan signals) to the plurality of gate lines GL.

디스플레이 컨트롤러(240)는 데이터 구동 회로(220) 및 게이트 구동 회로(230)로 각종 제어신호(DCS, GCS)를 공급하여, 데이터 구동 회로(220) 및 게이트 구동 회로(230)의 동작을 제어한다. The display controller 240 supplies various control signals (DCS, GCS) to the data driving circuit 220 and the gate driving circuit 230 to control the operations of the data driving circuit 220 and the gate driving circuit 230. .

디스플레이 컨트롤러(240)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 입력 영상 데이터를 데이터 구동 회로(220)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터(DATA)를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다. The display controller 240 starts scanning according to the timing implemented in each frame, converts the input image data input from the outside to fit the data signal format used in the data driving circuit 220, and converts the converted image data (DATA ) is output, and data operation is controlled at an appropriate time according to the scan.

디스플레이 컨트롤러(240)는, 통상의 디스플레이 기술에서 이용되는 타이밍 컨트롤러(TCON: Timing Controller)이거나, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함하는 제어 장치일 수 있다. The display controller 240 may be a timing controller (TCON) used in typical display technology, or may be a control device including a timing controller.

디스플레이 컨트롤러(240)는, 데이터 구동 회로(220)와 별도의 부품으로 구현될 수도 있고, 데이터 구동 회로(220)와 함께 집적 회로로 구현될 수도 있다. The display controller 240 may be implemented as a separate component from the data driving circuit 220, or may be implemented as an integrated circuit together with the data driving circuit 220.

데이터 구동 회로(220)는, 표시 패널(210)의 일측(예: 상측 또는 하측)에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라 표시 패널(210)의 양측(예: 상측과 하측)에 모두 위치할 수도 있다. The data driving circuit 220 may be located only on one side (e.g., upper or lower side) of the display panel 210, or in some cases, may be located on both sides (e.g., upper or lower side) of the display panel 210 depending on the driving method, panel design method, etc. : It can be located both on the upper and lower sides.

데이터 구동 회로(220)는 표시 패널(210)의 비-표시영역(NDA)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 경우에 따라, 표시 패널(210)의 표시 영역(DA)과 중첩되게 배치될 수도 있다. The data driving circuit 220 may be electrically connected to the non-display area (NDA) of the display panel 210, and in some cases, may be arranged to overlap the display area (DA) of the display panel 210.

데이터 구동 회로(220)는, 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로(Source Driver Integrated Circuit)를 포함하여 구현될 수 있다. 여기서, 각 소스 드라이버 집적회로는, 쉬프트 레지스터(Shift Register), 래치 회로(Latch Circuit), 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital to Analog Converter), 출력 버퍼(Output Buffer) 등을 포함할 수 있다. 각 소스 드라이버 집적회로는, 경우에 따라서, 아날로그 디지털 컨버터(Analog to Digital Converter)를 더 포함할 수 있다. The data driving circuit 220 may be implemented including at least one source driver integrated circuit. Here, each source driver integrated circuit may include a shift register, a latch circuit, a digital to analog converter (DAC), an output buffer, etc. Each source driver integrated circuit may further include an analog to digital converter, depending on the case.

예를 들어, 데이터 구동 회로(220)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식으로 표시 패널(210)과 연결되거나, 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 또는 칩 온 패널(COP: Chip On Panel) 방식으로 표시 패널(210)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현되어 표시 패널(210)과 연결될 수 있다. For example, the data driving circuit 220 is connected to the display panel 210 using Tape Automated Bonding (TAB), Chip On Glass (COG), or Chip On Panel (COP: It may be connected to a bonding pad of the display panel 210 using a Chip On Panel (COF) method, or may be implemented using a Chip On Film (COF) method and connected to the display panel 210.

게이트 구동 회로(230)는, 표시 패널(210)의 일 측(예: 좌측 또는 우측 또는 상측 또는 하측)에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라 표시 패널(210)의 양측(예: 좌측과 우측)에 모두 위치할 수도 있다. The gate driving circuit 230 may be located only on one side (e.g., left or right, or upper or lower side) of the display panel 210, and in some cases, the display panel 210 may be located depending on the driving method, panel design method, etc. ) may be located on both sides (e.g., left and right).

게이트 구동 회로(230)는 표시 패널(210)의 비-표시영역(NDA)에 전기적으로 연결되거나 표시 패널(210)의 비-표시영역(NDA)에 배치될 수 있으며, 경우에 따라, 표시 패널(210)의 표시 영역(DA)과 중첩되게 배치될 수도 있다. The gate driving circuit 230 may be electrically connected to the non-display area (NDA) of the display panel 210 or may be disposed in the non-display area (NDA) of the display panel 210, and in some cases, the display panel. It may be arranged to overlap the display area DA of 210.

게이트 구동 회로(230)는, 적어도 하나의 게이트 드라이버 집적회로(Gate Driver Integrated Circuit)를 포함하여 구현될 수 있다. 여기서, 각 게이트 드라이버 집적회로는 쉬프트 레지스터(Shift Register), 레벨 쉬프터(Level Shifter) 등을 포함할 수 있다. The gate driving circuit 230 may be implemented including at least one gate driver integrated circuit. Here, each gate driver integrated circuit may include a shift register, a level shifter, etc.

예를 들어, 게이트 구동 회로(230)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식으로 표시 패널(210)과 연결되거나, 칩 온 글래스(COG) 또는 칩 온 패널(COP) 방식으로 표시 패널(210)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 칩 온 필름(COF) 방식에 따라 표시 패널(210)과 연결될 수 있다. 또는, 게이트 구동 회로(230)는 게이트 인 패널(GIP: Gate In Panel) 타입으로 표시 패널(210)의 비-표시영역(NDA)에 형성될 수 있다. 게이트 구동 회로(230)는 기판(SUB) 상에 배치되거나 기판(SUB)에 연결될 수 있다. 즉, 게이트 구동 회로(230)는 GIP 타입인 경우 기판(SUB)의 비-표시영역(NDA)에 배치될 수 있다. 게이트 구동 회로(230)는 칩 온 글래스(COG) 타입, 칩 온 필름(COF) 타입 등인 경우 기판(SUB)에 연결될 수 있다. For example, the gate driving circuit 230 is connected to the display panel 210 using a tape automated bonding (TAB) method, or is connected to the display panel 210 using a chip on glass (COG) or chip on panel (COP) method. It may be connected to a bonding pad or may be connected to the display panel 210 according to a chip-on-film (COF) method. Alternatively, the gate driving circuit 230 may be of a gate in panel (GIP) type and may be formed in the non-display area (NDA) of the display panel 210. The gate driving circuit 230 may be disposed on or connected to the substrate SUB. That is, if the gate driving circuit 230 is a GIP type, it may be disposed in the non-display area NDA of the substrate SUB. The gate driving circuit 230 may be connected to the substrate SUB in the case of a chip on glass (COG) type, chip on film (COF) type, etc.

한편, 표시 패널(210)은 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널 및 플라즈마 표시 패널 등의 다양한 타입의 표시 패널일 수 있다. Meanwhile, the display panel 210 may be of various types, such as a liquid crystal display panel, an organic light emitting display panel, and a plasma display panel.

도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 센싱 파트(Touch Sensing Part)를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 표시 패널(210)과 터치 패널(TSP)을 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram showing the touch sensing part of the touch display device 100 according to embodiments of the present invention, and FIG. 4 is a view showing the touch display device 100 according to embodiments of the present invention. This is a diagram showing the panel 210 and the touch panel (TSP).

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 손가락 및/또는 펜(10)(10)에 의한 터치 입력을 센싱하기 위하여, 터치 패널(TSP)과 터치 센싱 회로(300) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the touch display device 100 according to embodiments of the present invention includes a touch panel (TSP) and a touch sensing device to sense a touch input by a finger and/or a pen 10 (10). It may include a circuit 300, etc.

터치 센싱 회로(300)는, 터치 센싱 회로(300)을 구동하고 센싱하기 위한 터치 구동 회로(310)와, 터치 구동 회로(310)로부터 센싱 데이터를 수신하여 터치 위치를 산출하는 터치 컨트롤러(320) 등을 포함할 수 있다. The touch sensing circuit 300 includes a touch driving circuit 310 for driving and sensing the touch sensing circuit 300, and a touch controller 320 for receiving sensing data from the touch driving circuit 310 and calculating the touch position. It may include etc.

터치 패널(TSP)은 다수의 터치 전극(TE)을 포함하는 터치 센서를 포함할 수 있다. 터치 패널(TSP)은 터치 센서에 해당하는 다수의 터치 전극(TE)을 터치 구동 회로(310)에 전기적으로 연결시켜주기 위한 다수의 터치 라인(TL) 등을 더 포함할 수 있다. The touch panel (TSP) may include a touch sensor including a plurality of touch electrodes (TE). The touch panel (TSP) may further include a plurality of touch lines (TL) for electrically connecting a plurality of touch electrodes (TE) corresponding to the touch sensor to the touch driving circuit 310.

터치 구동 회로(310)는 다수의 터치 전극(TE)의 전체 또는 일부로 터치 구동 신호(TDS)를 공급하고, 다수의 터치 전극(TE)의 전체 또는 일부를 센싱하여 센싱 데이터를 생성하여 터치 컨트롤러(320)에 제공할 수 있다. 여기서, 터치 구동 회로(310)가 터치 전극(TE)을 센싱한다는 것은, 터치 전극(TE)에서의 전기적인 신호를 검출한다는 의미일 수 있다. The touch driving circuit 310 supplies a touch driving signal (TDS) to all or part of the plurality of touch electrodes (TE), generates sensing data by sensing all or part of the plurality of touch electrodes (TE), and operates the touch controller ( 320). Here, the fact that the touch driving circuit 310 senses the touch electrode TE may mean detecting an electrical signal from the touch electrode TE.

터치 컨트롤러(320)는 터치 구동 회로(310)로부터 수신한 센싱 데이터를 이용하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표(터치 위치)를 획득할 수 있다. The touch controller 320 may obtain the presence or absence of a touch and/or touch coordinates (touch location) using the sensing data received from the touch driving circuit 310.

터치 구동 신호(TDS)는 시간에 따라 전압 레벨이 변화하는 신호일 수 있다. 예를 들어, 터치 구동 신호(TDS)는 구형파, 삼각파, 또는 사인파 등의 다양한 타입일 수 있다. The touch driving signal (TDS) may be a signal whose voltage level changes over time. For example, the touch drive signal (TDS) can be of various types, such as square wave, triangle wave, or sine wave.

터치 표시 장치(100)는, 각 터치 전극(TE)에 형성된 캐패시턴스 또는 그 변화를 측정하여 터치를 센싱하는 셀프-캐패시턴스(Self-capacitance) 기반의 터치 센싱 기능을 제공하거나, 터치 전극들(TE) 간의 캐패시턴스 또는 그 변화를 측정하여 터치를 센싱하는 뮤추얼-캐패시턴스(Mutual-Capacitance) 기반의 터치 센싱 기능을 제공할 수도 있다. The touch display device 100 provides a self-capacitance-based touch sensing function that senses a touch by measuring the capacitance formed in each touch electrode (TE) or its change, or the touch electrodes (TE) It is also possible to provide a mutual-capacitance based touch sensing function that senses touch by measuring the capacitance or its change.

터치 표시 장치(100)는 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기능과 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기능을 모두 제공할 수 있다. 예를 들어, 터치 표시 장치(100)는 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기능과 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기능을 서로 다른 시간대에 제공할 수 있다. The touch display device 100 may provide both a self-capacitance-based touch sensing function and a mutual-capacitance-based touch sensing function. For example, the touch display device 100 may provide a self-capacitance-based touch sensing function and a mutual-capacitance-based touch sensing function at different times.

터치 표시 장치(100)가 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기능을 제공하는 경우, 터치 구동 회로(310)는 다수의 터치 전극(TE) 각각으로 터치 구동 신호(TDS)를 공급하고, 터치 구동 신호(TDS)가 공급된 터치 전극(TE)을 센싱한다. 여기서, 센싱된 결과는 터치 전극(TE)의 셀프-캐패시턴스와 대응된다. When the touch display device 100 provides a self-capacitance-based touch sensing function, the touch driving circuit 310 supplies a touch driving signal (TDS) to each of the plurality of touch electrodes (TE) and a touch driving signal ( TDS) is sensed by the supplied touch electrode (TE). Here, the sensed result corresponds to the self-capacitance of the touch electrode (TE).

터치 표시 장치(100)가 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기능을 제공하는 경우, 다수의 터치 전극(TE)은 구동 터치 전극들과 센싱 터치 전극들로 분류되고, 터치 구동 회로(310)는 구동 터치 전극들로 터치 구동 신호(TDS)를 공급하고, 센싱 터치 전극들을 센싱한다. 여기서, 센싱된 결과는 센싱 터치 전극이 구동 터치 전극과 형성하는 뮤추얼-캐패시턴스와 대응된다.When the touch display device 100 provides a mutual-capacitance-based touch sensing function, the plurality of touch electrodes (TE) are classified into driving touch electrodes and sensing touch electrodes, and the touch driving circuit 310 is a driving touch electrode. A touch driving signal (TDS) is supplied to the electrodes, and the sensing touch electrodes are sensed. Here, the sensed result corresponds to the mutual-capacitance formed by the sensing touch electrode and the driving touch electrode.

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 터치 패널(TSP)은 표시 패널(210)의 외부에 존재할 수도 있고, 표시 패널(210)에 내장될 수도 있다. Meanwhile, in the touch display device 100 according to embodiments of the present invention, the touch panel (TSP) may exist outside the display panel 210 or may be built into the display panel 210.

터치 패널(TSP)이 표시 패널(210)에 외부에 존재하는 경우, 터치 패널(TSP)과 표시 패널(210)은 별도의 제작 공정에 따라 제작된 이후, 터치 패널(TSP)과 표시 패널(210)이 본딩된다. When the touch panel (TSP) is external to the display panel 210, the touch panel (TSP) and the display panel 210 are manufactured according to a separate manufacturing process, and then the touch panel (TSP) and the display panel 210 ) is bonded.

터치 패널(TSP)이 표시 패널(210)에 내장된 경우, 표시 패널(210)이 제작되는 공정 중에 다수의 터치 전극(TE)이 함께 형성될 수 있다. When the touch panel (TSP) is built into the display panel 210, a plurality of touch electrodes (TE) may be formed together during the manufacturing process of the display panel 210.

한편, 다수의 터치 전극(TE)은 터치 센싱을 위한 전용 전극일 수 있다. Meanwhile, the plurality of touch electrodes (TE) may be dedicated electrodes for touch sensing.

또는 다수의 터치 전극(TE)은 디스플레이 구동 시에도 활용되는 전극일 수도 있다. 예를 들어, 다수의 터치 전극(TE)은 터치 센싱에 활용되면서, 디스플레이 구동 시 공통전압이 인가되는 공통 전극의 역할을 할 수 있다. Alternatively, the plurality of touch electrodes (TE) may be electrodes that are also used when driving the display. For example, multiple touch electrodes (TE) are used for touch sensing and can serve as common electrodes to which a common voltage is applied when driving a display.

아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 터치 표시 장치(100)가 셀프-캐패시터스 기반의 터치 센싱 기능을 제공하고, 터치 패널(TSP)은 표시 패널(210)에 내장된 타입인 것으로 가정한다. Below, for convenience of explanation, it is assumed that the touch display device 100 provides a self-capacitor-based touch sensing function and that the touch panel (TSP) is a type built into the display panel 210.

예를 들어, 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 패널(TSP)에서, 다수의 터치 전극(TE)은 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. For example, referring to FIG. 3 , in the touch panel (TSP) of the touch display device 100 according to embodiments of the present invention, a plurality of touch electrodes (TE) may be arranged in a matrix form.

도 3을 참조하면, 다수의 터치 전극(TE) 각각은 하나 이상의 터치 라인(TL)을 통해 터치 전극 구동 회로(CDC)와 전기적으로 연결될 수 있다. Referring to FIG. 3, each of the plurality of touch electrodes (TE) may be electrically connected to the touch electrode driving circuit (CDC) through one or more touch lines (TL).

도 3을 참조하면, 다수의 터치 라인(TL)은 하나 이상의 터치 전극(TE)과 중첩될 수 있다. 경우에 따라, 다수의 터치 라인(TL)은 다수의 터치 전극(TE)이 배치되지 않은 영역으로 우회하여 터치 구동 회로(310)와 연결될 수도 있다. Referring to FIG. 3, multiple touch lines TL may overlap one or more touch electrodes TE. In some cases, the plurality of touch lines TL may be connected to the touch driving circuit 310 by bypassing an area where the plurality of touch electrodes TE are not disposed.

도 3을 참조하면, 다수의 터치 전극(TE)은 동일한 열(Column) 방향에 위치한 제1 터치 전극(TE1)과 제2 터치 전극(TE2)을 포함할 수 있다. 다수의 터치 라인(TL)은 제1 터치 전극(TE1)과 터치 구동 회로(310)를 전기적으로 연결해주는 제1 터치 라인(TL1)을 포함하고, 제2 터치 전극(TE2)과 터치 구동 회로(310)를 전기적으로 연결해주는 제2 터치 라인(TL2)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the plurality of touch electrodes TE may include a first touch electrode TE1 and a second touch electrode TE2 located in the same column direction. The plurality of touch lines TL includes a first touch line TL1 that electrically connects the first touch electrode TE1 and the touch driving circuit 310, and a second touch electrode TE2 and a touch driving circuit ( 310) may include a second touch line TL2 that electrically connects the touch line TL2.

제1 터치 라인(TL1)은, 제1 터치 전극(TE1) 및 제2 터치 전극(TE2)과 중첩될 수 있다. 제1 터치 라인(TL1)은 터치 패널(TSP) 내에서 제1 터치 전극(TE1)과 전기적으로 연결될 뿐, 터치 패널(TSP) 내에서 제2 터치 전극(TE2)과는 절연될 수 있다. The first touch line TL1 may overlap the first touch electrode TE1 and the second touch electrode TE2. The first touch line TL1 is electrically connected to the first touch electrode TE1 within the touch panel TSP and may be insulated from the second touch electrode TE2 within the touch panel TSP.

제2 터치 라인(TL2)은 제2 터치 전극(TE2)과 중첩될 수 있으며, 제1 터치 전극(TE1)과 중첩될 수도 있고 중첩되지 않을 수도 있다. 제2 터치 라인(TL2)은 터치 패널(TSP) 내에서 제2 터치 전극(TE2)과 전기적으로 연결될 뿐, 터치 패널(TSP) 내에서 제1 터치 전극(TE1)과는 절연될 수 있다. The second touch line TL2 may overlap the second touch electrode TE2 and may or may not overlap the first touch electrode TE1. The second touch line TL2 is electrically connected to the second touch electrode TE2 within the touch panel TSP and may be insulated from the first touch electrode TE1 within the touch panel TSP.

제1 터치 라인(TL2)과 제1 터치 라인(TL2)은 터치 패널(TSP) 내에서 서로 절연될 수 있다. 제1 터치 라인(TL2)과 제1 터치 라인(TL2)은 터치 구동 회로(310) 내에서 특정 구동 타이밍에서 전기적으로 연결될 수도 있다. 예를 들어, 제1 터치 전극(TE1)과 제2 터치 전극(TE2)에 디스플레이 구동을 위한 공통 전압이 동시에 인가되어야 하는 구동 타이밍 기간 동안, 제1 터치 라인(TL2)과 제1 터치 라인(TL2)은 터치 구동 회로(310) 내에서 전기적으로 연결될 수도 있다. The first touch line TL2 and the first touch line TL2 may be insulated from each other within the touch panel TSP. The first touch line TL2 and the first touch line TL2 may be electrically connected at a specific driving timing within the touch driving circuit 310 . For example, during a driving timing period in which a common voltage for display driving must be simultaneously applied to the first touch electrode (TE1) and the second touch electrode (TE2), the first touch line (TL2) and the first touch line (TL2) ) may be electrically connected within the touch driving circuit 310.

도 3에서는, 하나의 터치 전극(TE)이 사각 블록 형상을 가지고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐, 다양한 모양(예: 다이아몬드, 긴 직사각형 등)으로 설계될 수 있다. 도 3에서는, 다수의 터치 전극(TE)이 모두 동일한 크기와 모양으로 형성되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐, 다수의 터치 전극(TE) 중 일부의 터치 전극(TE)은 모양 및 크기 중 하나 이상이 다른 터치 전극(TE)과 다를 수 있다. In FIG. 3 , one touch electrode TE has a square block shape, but this is only an example for convenience of explanation and may be designed in various shapes (e.g., diamond, long rectangle, etc.). In Figure 3, the plurality of touch electrodes (TE) are all formed in the same size and shape, but this is only an example for convenience of explanation, and some of the touch electrodes (TE) among the plurality of touch electrodes (TE) have different shapes and shapes. One or more of the sizes may differ from other touch electrodes (TEs).

도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이, 터치 패널(TSP)이 표시 패널(210)에 내장될 수 있다. 이 경우, 표시 패널(210)이 제작되는 공정 중에 다수의 터치 전극(TE)이 함께 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4 , as described above, a touch panel (TSP) may be built into the display panel 210. In this case, multiple touch electrodes TE may be formed together during the process of manufacturing the display panel 210.

하나의 터치 전극(TE)이 형성되는 영역의 크기는 하나의 서브픽셀(SP)이 형성되는 영역의 크기와 대응될 수도 있다. 이와 다르게, 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 터치 전극(TE)이 형성되는 영역의 크기는 하나의 서브픽셀(SP)이 형성되는 영역의 크기보다 클 수 있다. The size of the area where one touch electrode (TE) is formed may correspond to the size of the area where one subpixel (SP) is formed. Alternatively, as shown in FIG. 4, the size of the area where one touch electrode (TE) is formed may be larger than the size of the area where one subpixel (SP) is formed.

하나의 터치 전극(TE)이 형성되는 영역의 크기가 둘 이상의 서브픽셀(SP)이 형성되는 영역의 크기보다 큰 경우, 하나의 터치 전극(TE)은 둘 이상의 데이터 라인(DL) 및 둘 이상의 게이트 라인(GL)과 중첩될 수 있다. If the size of the area where one touch electrode (TE) is formed is larger than the size of the area where two or more subpixels (SP) are formed, one touch electrode (TE) is connected to two or more data lines (DL) and two or more gates. It may overlap with the line (GL).

다수의 터치 전극에서 동일한 컬럼(Column) 방향에 위치하는 제1 터치 전극(TE1) 및 제2 터치 전극(TE2)에 대하여 배치 구조를 살펴보면, 제1 터치 전극(TE1)은 둘 이상의 데이터 라인 및 둘 이상의 게이트 라인과 중첩될 수 있다. 제2 터치 전극(TE2)은 둘 이상의 데이터 라인 및 둘 이상의 게이트 라인과 중첩될 수 있다.Looking at the arrangement structure of the first touch electrode (TE1) and the second touch electrode (TE2) located in the same column direction among the plurality of touch electrodes, the first touch electrode (TE1) has two or more data lines and two It may overlap with the above gate lines. The second touch electrode TE2 may overlap two or more data lines and two or more gate lines.

제1 터치 전극(TE1)과 중첩되는 둘 이상의 데이터 라인과 제2 터치 전극(TE2)과 중첩되는 둘 이상의 데이터 라인은 서로 동일할 수 있다. 제1 터치 전극(TE1)과 중첩되는 둘 이상의 게이트 라인과 제2 터치 전극(TE2)과 중첩되는 둘 이상의 게이트 라인은 서로 다를 수 있다. Two or more data lines overlapping the first touch electrode TE1 and two or more data lines overlapping the second touch electrode TE2 may be the same. Two or more gate lines overlapping the first touch electrode TE1 and two or more gate lines overlapping the second touch electrode TE2 may be different from each other.

터치 구동 회로(310) 및 터치 컨트롤러(320)는 개별 부품으로 구현되거나 하나의 부품으로 구현될 수 있다. The touch driving circuit 310 and the touch controller 320 may be implemented as individual components or as a single component.

예를 들어, 터치 구동 회로(310)는 리드아웃 집적회로(Readout IC)으로 구현될 수도 있고, 터치 컨트롤러(320)는 마이크로 컨트롤 유닛(MCU: Micro Control Unit)으로 구현될 수 있다. For example, the touch driving circuit 310 may be implemented as a readout integrated circuit (Readout IC), and the touch controller 320 may be implemented as a micro control unit (MCU).

한편, 터치 구동 회로(310)와 데이터 구동 회로(220)는 하나의 집적회로 칩 내에 통합되어 구현될 수도 있다. Meanwhile, the touch driving circuit 310 and the data driving circuit 220 may be integrated and implemented within one integrated circuit chip.

터치 표시 장치(100)는 하나 이상의 통합 구동 회로(SRIC, Source Readout IC)를 포함할 수 있다. 각 통합 구동 회로 (SRIC)는 터치 구동 회로(310)와 데이터 구동 회로(220)를 포함할 수 있다. The touch display device 100 may include one or more integrated driving circuits (SRIC, Source Readout IC). Each integrated driving circuit (SRIC) may include a touch driving circuit 310 and a data driving circuit 220.

한편, 터치 구동 신호(TDS)는 구형파, 삼각파, 또는 사인파 등의 다양한 타입일 수 있다. 예를 들어, 터치 구동 신호(TDS)는 구형파인 경우, 펄스 폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation, 이하 PWM이라고 함) 신호일 수 있다. Meanwhile, the touch driving signal (TDS) may be of various types such as square wave, triangle wave, or sine wave. For example, if the touch driving signal (TDS) is a square wave, it may be a pulse width modulation (PWM) signal.

도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 그룹 구동 구조를 갖는 터치 센싱 시스템을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a touch sensing system having a group driving structure of the touch display device 100 according to embodiments of the present invention.

도 5를 참조하면, 터치 패널(TSP)은 N행(Row 1 ~ Row N)과 M열(Col. 1 ~ Col. M)로 배열되는 다수의 터치 전극(TE)을 포함할 수 있다. 여기서, N은 2 이상의 자연수이고, M은 2 이상의 자연수이다. 즉, 터치 패널(TSP)은 N개의 터치 전극 행을 포함하고, M개의 터치 전극 열을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the touch panel (TSP) may include a plurality of touch electrodes (TE) arranged in N rows (Row 1 to Row N) and M columns (Col. 1 to Col. M). Here, N is a natural number of 2 or more, and M is a natural number of 2 or more. That is, the touch panel TSP may include N touch electrode rows and M touch electrode columns.

터치 구동 회로(310)는 터치 패널(TSP)에 포함된 다수의 터치 전극(TE)을 구동하고 센싱하기 위하여, M개의 제1 멀티플렉서(510), M개의 센싱 유닛(500), 하나 이상의 제2 멀티플렉서(520) 및 하나 이상의 아날로그 디지털 컨버터(530) 등을 포함할 수 있다. The touch driving circuit 310 includes M first multiplexers 510, M sensing units 500, and one or more second multiplexers 510 to drive and sense a plurality of touch electrodes (TE) included in the touch panel (TSP). It may include a multiplexer 520 and one or more analog-to-digital converters 530.

M개의 제1 멀티플렉서(510)의 개수는, 다수의 터치 전극(TE) 중 동시에 센싱될 수 있는 터치 전극들(TE)의 개수와 일치할 수 있다. 그리고, M개의 센싱 유닛(500)은 M개의 제1 멀티플렉서(510)와 일대일로 대응될 수 있다. The number of M first multiplexers 510 may match the number of touch electrodes (TE) that can be sensed simultaneously among the plurality of touch electrodes (TE). Additionally, the M sensing units 500 may correspond to the M first multiplexers 510 on a one-to-one basis.

N개의 터치 전극 행 각각에 배치된 M개의 터치 전극(TE)이 동시에 센싱될 수 있다. 이 경우, 터치 구동 회로(310)는 M개의 제1 멀티플렉서(510)를 포함할 수 있다. M touch electrodes (TE) disposed in each of the N touch electrode rows can be sensed simultaneously. In this case, the touch driving circuit 310 may include M first multiplexers 510.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 동시에 구동되어 동시에 센싱될 수 있는 터치 전극들(TE)을 하나의 멀티플렉싱 구동 그룹(Multiplexing Drive Group, MXDG #1 ~ MXDG #N)으로 정의한다. 즉, 터치 구동 회로(310)는 N개의 멀티플렉싱 구동 그룹(MXDG #1 ~ MXDG #N) 각각에 포함되는 M개의 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호(TDS)를 동시에 공급하고 동시에 센싱할 수 있다. The touch display device 100 according to embodiments of the present invention defines touch electrodes (TE) that can be driven and sensed simultaneously as one multiplexing drive group (MXDG #1 to MXDG #N). do. That is, the touch driving circuit 310 can simultaneously supply and simultaneously sense the touch driving signal (TDS) to the M touch electrodes (TE) included in each of the N multiplexing driving groups (MXDG #1 to MXDG #N). .

도 5에서는, 멀티플렉싱 구동 그룹 개수가 터치 전극 행의 개수인 N개와 동일한 것으로 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 멀티플렉싱 구동 그룹 개수는 터치 전극 행의 개수인 N개와 동일할 수도 다를 수도 있다. 예를 들어, 2개의 터치 전극 행이 1개의 멀티플렉싱 구동 그룹에 포함될 수도 있다. 이 경우, N개의 터치 전극 행에 대하여, (N/2)개의 멀티플렉싱 구동 그룹이 존재할 수도 있다. In Figure 5, the number of multiplexing drive groups is shown to be the same as N, which is the number of touch electrode rows. However, this is only for convenience of explanation, and the number of multiplexing drive groups may be the same as or different from N, which is the number of touch electrode rows. there is. For example, two touch electrode rows may be included in one multiplexing drive group. In this case, for N touch electrode rows, (N/2) multiplexing drive groups may exist.

도 5를 참조하면, 터치 표시 장치(100)에서는, 터치 구동 회로(310)는 N개의 멀티플렉싱 구동 그룹(MXDG #1 ~ MXDG #N)을 순차적으로 하되, N개의 멀티플렉싱 구동 그룹(MXDG #1 ~ MXDG #N) 각각에 포함된 M개의 터치 전극(TE)을 동시에 구동하고 센싱한다. Referring to FIG. 5, in the touch display device 100, the touch driving circuit 310 sequentially performs N multiplexing drive groups (MXDG #1 to MXDG #N), and N multiplexing drive groups (MXDG #1 to MXDG #N). MXDG #N) The M touch electrodes (TE) included in each are driven and sensed simultaneously.

도 5의 예시의 경우, 하나의 프레임 시간(터치 프레임 시간)은 터치 구동 회로(310)가 N개의 멀티플렉싱 구동 그룹(MXDG #1 ~ MXDG #N)을 모두 센싱하는 데 걸리는 기간이다. In the example of FIG. 5, one frame time (touch frame time) is the period it takes for the touch driving circuit 310 to sense all N multiplexing driving groups (MXDG #1 to MXDG #N).

터치 구동 회로(310)에 포함된 M의 제1 멀티플렉서(510) 각각은 동일한 터치 전극 열에 배열된 N개의 터치 전극(TE)과 N개의 터치 라인(TL)을 통해 연결된다. 여기서, 동일한 터치 전극 열에 배열된 N개의 터치 전극(TE)은 N개의 멀티플렉싱 구동 그룹(MXDG #1 ~ MXDG #N)에 하나씩 포함된다. Each of the M first multiplexers 510 included in the touch driving circuit 310 is connected to N touch electrodes TE and N touch lines TL arranged in the same touch electrode row. Here, N touch electrodes (TE) arranged in the same touch electrode row are included one by one in N multiplexing drive groups (MXDG #1 to MXDG #N).

터치 구동 회로(310)에 포함된 M개의 제1 멀티플렉서(510) 각각은 N개의 터치 전극(TE) 중 하나를 선택하여, 센싱 유닛(500)과 전기적으로 연결해준다. 따라서, 센싱 유닛(500)은 제1 멀티플렉서(510)에 의해 N개의 터치 전극(TE) 중 선택된 하나의 터치 전극(TE)을 센싱할 수 있다. Each of the M first multiplexers 510 included in the touch driving circuit 310 selects one of the N touch electrodes (TE) and electrically connects it to the sensing unit 500. Accordingly, the sensing unit 500 can sense one touch electrode (TE) selected among the N touch electrodes (TE) by the first multiplexer 510.

터치 구동 회로(310)가 N개의 멀티플렉싱 구동 그룹(MXDG #1 ~ MXDG #N)을 순차적으로 센싱할 수 있도록, M개의 제1 멀티플렉서(510) 각각은 N개의 터치 전극(TE)을 순차적으로 선택한다. 이에 따라, 터치 구동 회로(310)에 포함된 M개의 센싱 유닛(500) 각각은 N개의 터치 전극(TE)을 순차적으로 센싱할 수 있다. Each of the M first multiplexers 510 sequentially selects N touch electrodes (TE) so that the touch driving circuit 310 can sequentially sense N multiplexing drive groups (MXDG #1 to MXDG #N). do. Accordingly, each of the M sensing units 500 included in the touch driving circuit 310 can sequentially sense the N touch electrodes (TE).

터치 구동 회로(310)에 포함된 제2 멀티플렉서(520)는 M개의 센싱 유닛(500) 중 하나를 선택하여 아날로그 디지털 컨버터(530)와 연결해준다. 이에 따라, 아날로그 디지털 컨버터(530)는 선택된 센싱 유닛(500)이 터치 전극(TE)을 센싱하여 출력한 신호를 디지털 센싱 값으로 변환할 수 있다. The second multiplexer 520 included in the touch driving circuit 310 selects one of the M sensing units 500 and connects it to the analog-to-digital converter 530. Accordingly, the analog-to-digital converter 530 can convert the signal output by the selected sensing unit 500 by sensing the touch electrode (TE) into a digital sensing value.

터치 구동 회로(310)는 아날로그 디지털 컨버터(530)에서 변환된 디지털 센싱 값을 포함하는 센싱 데이터를 터치 컨트롤러(320)로 전송할 수 있다. The touch driving circuit 310 may transmit sensing data including the digital sensing value converted by the analog-to-digital converter 530 to the touch controller 320.

도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 센싱 시스템을 더욱 상세하게 나타낸 도면이다. FIG. 6 is a diagram showing the touch sensing system of the touch display device 100 according to embodiments of the present invention in more detail.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 센싱 시스템은 터치 구동 회로(310) 및 터치 컨트롤러(320)를 포함하고, 터치 파워 집적회로(TPIC: Touch Power IC, 500) 및 디스플레이 컨트롤러(240)를 더 포함할 수도 있다. Referring to FIG. 6, the touch sensing system of the touch display device 100 according to embodiments of the present invention includes a touch driving circuit 310 and a touch controller 320, and a touch power integrated circuit (TPIC). It may further include an IC 500) and a display controller 240.

도 6을 참조하면, 디스플레이 컨트롤러(240)는 터치 센싱 시스템의 터치 센싱 동작의 타이밍을 알려주기 위한 터치 동기화 신호(TSYNC)를 터치 컨트롤러(320)로 제공할 수 있다. Referring to FIG. 6 , the display controller 240 may provide a touch synchronization signal (TSYNC) to the touch controller 320 to inform the timing of the touch sensing operation of the touch sensing system.

터치 동기화 신호(SYNC)는 제1 전압 레벨 구간과 제2 전압 레벨 구간이 반복되는 펄스신호일 수 있다. 터치 동기화 신호(SYNC)의 제1 전압 레벨 구간은 터치 센싱 기간을 지시하는 구간이고, 터치 동기화 신호(SYNC)의 제2 전압 레벨 구간은 디스플레이 구동 기간을 지시하는 구간일 수 있다. The touch synchronization signal SYNC may be a pulse signal in which a first voltage level section and a second voltage level section are repeated. The first voltage level section of the touch synchronization signal SYNC may be a section indicating a touch sensing period, and the second voltage level section of the touch synchronization signal SYNC may be a section indicating a display driving period.

예를 들어, 터치 동기화 신호(SYNC)의 제1 전압 레벨 구간은 로우 레벨 전압 구간이고, 터치 동기화 신호(SYNC)의 제2 전압 레벨 구간은 하이 레벨 전압 구간일 수 있다. 또는, 터치 동기화 신호(SYNC)의 제1 전압 레벨 구간은 하이 레벨 전압 구간이고, 터치 동기화 신호(SYNC)의 제2 전압 레벨 구간은 로우 레벨 전압 구간일 수 있다.For example, the first voltage level section of the touch synchronization signal SYNC may be a low level voltage section, and the second voltage level section of the touch synchronization signal SYNC may be a high level voltage section. Alternatively, the first voltage level section of the touch synchronization signal SYNC may be a high level voltage section, and the second voltage level section of the touch synchronization signal SYNC may be a low level voltage section.

터치 컨트롤러(320)는 통신 유닛(Communication Unit, 610) 및 펄스 생성부(Pulse Generator, 620) 등을 포함할 수 있다. The touch controller 320 may include a communication unit (Communication Unit) 610 and a pulse generator (620).

터치 컨트롤러(320)의 통신 유닛(610)은 터치 컨트롤러(320)의 외부 다른 디바이스(310, 240, 500)와 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 터치 컨트롤러(320)의 통신 유닛(610)은 디스플레이 컨트롤러(240)로부터 터치 동기화 신호(TSYNC)를 수신할 수 있다. The communication unit 610 of the touch controller 320 may transmit and receive signals with other devices 310, 240, and 500 external to the touch controller 320. For example, the communication unit 610 of the touch controller 320 may receive the touch synchronization signal TSYNC from the display controller 240.

펄스 생성부(620)는 펄스신호 형태의 센싱 기준 신호(PWM_TDC)를 생성하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 센싱 기준 신호(PWM_TDC)는 펄스 폭 변조 신호일 수 있다. The pulse generator 620 may generate and output a sensing reference signal (PWM_TDC) in the form of a pulse signal. For example, the sensing reference signal (PWM_TDC) may be a pulse width modulation signal.

펄스 생성부(620)는 통신 유닛(610)으로부터 터치 동기화 신호(TSYNC)를 전달받아, 터치 동기화 신호(TSYNC)에 근거하여, 센싱 기준 신호(PWM_TDC)를 터치 구동 회로(310)로 출력할 수 있다. The pulse generator 620 may receive a touch synchronization signal (TSYNC) from the communication unit 610 and output a sensing reference signal (PWM_TDC) to the touch driving circuit 310 based on the touch synchronization signal (TSYNC). there is.

펄스 생성부(620)는 터치 동기화 신호(TSYNC)를 터치 구동 회로(310)로 더 출력할 수 있다. The pulse generator 620 may further output a touch synchronization signal TSYNC to the touch driving circuit 310.

터치 컨트롤러(320)는 시스템 메모리(630)를 더 포함할 수 있으며, 터치 컨트롤러(320)의 전체적인 제어 기능을 수행하는 중앙 처리 장치(CPU, 640)를 더 포함할 수 있다. The touch controller 320 may further include a system memory 630 and a central processing unit (CPU) 640 that performs the overall control function of the touch controller 320.

터치 컨트롤러(320)는 통신 유닛(610)을 통해 터치 파워 집적회로(500)로 터치 동기화 신호(TSYNC)를 제공할 수 있다. The touch controller 320 may provide a touch synchronization signal (TSYNC) to the touch power integrated circuit 500 through the communication unit 610.

터치 컨트롤러(320)는, 통신 유닛(610)을 통해, 터치 컨트롤러(320)의 입출력 신호 레벨을 알려주기 기초 펄스 신호(PWM_TPIC)를 터치 파워 집적회로(500)로 제공할 수 있다. The touch controller 320 may provide a basic pulse signal (PWM_TPIC) indicating the input/output signal level of the touch controller 320 to the touch power integrated circuit 500 through the communication unit 610.

터치 파워 집적회로(500)는 기초 펄스 신호(PWM_TPIC)를 통해 인지하게 된 터치 컨트롤러(320)의 입출력 신호 레벨에 근거하여, 레벨 쉬프터(Level Shifter)를 통해 기초 펄스 신호(PWM_TPIC)의 진폭을 증폭할 수 있다. The touch power integrated circuit 500 amplifies the amplitude of the basic pulse signal (PWM_TPIC) through a level shifter based on the input/output signal level of the touch controller 320 recognized through the basic pulse signal (PWM_TPIC). can do.

터치 파워 집적회로(500)는 진폭이 증폭된 기초 펄스 신호(PWM_TPIC)인 패널 구동 신호(PWM_TX)를 터치 구동 회로(310)로 제공할 수 있다. The touch power integrated circuit 500 may provide the panel driving signal (PWM_TX), which is an amplitude amplified basic pulse signal (PWM_TPIC), to the touch driving circuit 310.

한편, 터치 파워 집적회로(500)는 전압레벨이 일정한 DC 전압 형태의 패널 구동 신호(PWM_TX)를 터치 구동 회로(310)로 제공할 수도 있다.Meanwhile, the touch power integrated circuit 500 may provide a panel driving signal (PWM_TX) in the form of a DC voltage with a constant voltage level to the touch driving circuit 310.

터치 구동 회로(310)는 제1 멀티플렉서(510), 센싱 유닛(500), 제2 멀티플렉서(520) 및 아날로그 디지털 컨버터(530)뿐만 아니라, 통신 유닛(650)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 센싱 유닛(500)은 아날로그 프런트 엔드(AFE: Analog Front End)라고도 한다. The touch driving circuit 310 may further include a first multiplexer 510, a sensing unit 500, a second multiplexer 520, and an analog-to-digital converter 530, as well as a communication unit 650. Here, the sensing unit 500 is also called an analog front end (AFE).

터치 구동 회로(310)의 통신 유닛(650)은 터치 구동 회로(310)의 외부 디바이스들(320, 500 등)과 신호를 송수신할 수 있다. The communication unit 650 of the touch driving circuit 310 may transmit and receive signals with external devices 320, 500, etc. of the touch driving circuit 310.

예를 들어, 터치 구동 회로(310)의 통신 유닛(650)은 센싱 기준 신호(PWM_TDC) 및 터치 동기화 신호(TSYNC)를 터치 컨트롤러(320)로부터 수신할 수 있다. 터치 구동 회로(310)의 통신 유닛(650)은 터치 파워 집적회로(500)로부터 패널 구동 신호(PWM_TX)를 수신할 수 있다. For example, the communication unit 650 of the touch driving circuit 310 may receive the sensing reference signal (PWM_TDC) and the touch synchronization signal (TSYNC) from the touch controller 320. The communication unit 650 of the touch driving circuit 310 may receive the panel driving signal (PWM_TX) from the touch power integrated circuit 500.

센싱 유닛(500)은 터치 패널(TSP)의 적어도 하나의 터치 전극(TE)을 센싱할 수 있다. 센싱 유닛(500)이 터치 전극(TE)을 센싱한다는 것은 터치 전극(TE)의 전기적 상태를 센싱하거나, 터치 전극(TE)에 인가된 신호를 검출하는 것을 의미할 수 있다. The sensing unit 500 may sense at least one touch electrode (TE) of the touch panel (TSP). Sensing the touch electrode (TE) by the sensing unit 500 may mean sensing the electrical state of the touch electrode (TE) or detecting a signal applied to the touch electrode (TE).

예를 들어, 손가락 터치 센싱을 위하여, 센싱 유닛(500)은 터치 전극(TE)을 센싱하여, 터치 전극(TE)의 캐패시턴스 또는 그 변화를 센싱할 수 있다. For example, for finger touch sensing, the sensing unit 500 may sense the capacitance of the touch electrode (TE) or its change.

다를 예를 들어, 펜 터치 센싱을 위하여, 센싱 유닛(500)은 터치 전극(TE)에 인가된 펜 신호를 검출할 수 있다. 더 구체적으로, 센싱 유닛(500)은 터치 전극(TE)를 통해 펜(10)(10)에서 출력된 펜 신호를 수신하고 수신된 펜 신호를 센싱하여 센싱 신호를 출력할 수 있다. 센싱 유닛(500)은 펜 신호를 센싱할 때, 센싱 기준 신호(PWM_TDC)에 근거하여 펜 신호를 센싱할 수 있다. For another example, for pen touch sensing, the sensing unit 500 may detect a pen signal applied to the touch electrode TE. More specifically, the sensing unit 500 may receive a pen signal output from the pen 10 through the touch electrode TE, sense the received pen signal, and output a sensing signal. When sensing a pen signal, the sensing unit 500 may sense the pen signal based on the sensing reference signal (PWM_TDC).

센싱 기준 신호(PWM_TDC)는 터치 구동 회로(310) 내부의 센싱 유닛(500)이 센싱 동작을 수행하는데 필요한 내부 동작 신호이다. The sensing reference signal (PWM_TDC) is an internal operating signal required for the sensing unit 500 inside the touch driving circuit 310 to perform a sensing operation.

센싱 기준 신호(PWM_TDC)는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호일 수 있다. The sensing reference signal (PWM_TDC) may be a pulse signal including multiple high-level voltage sections and multiple low-level voltage sections.

도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 구동 타이밍을 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram showing touch driving timing of the touch display device 100 according to embodiments of the present invention.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 터치 센싱을 위한 터치 시구간(TP1~TP16)을 정의하는 터치 동기화 신호(TSYNC)를 이용할 수 있다. The touch display device 100 according to embodiments of the present invention may use a touch synchronization signal (TSYNC) that defines a touch time period (TP1 to TP16) for touch sensing.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 디스플레이 컨트롤러(240), 터치 컨트롤러(320) 및 터치 구동 회로(310)는 터치 동기화 신호(TSYNC)에 근거하여, 터치 센싱을 위한 터치 구동 타이밍을 인식할 수 있다. In the touch display device 100 according to embodiments of the present invention, the display controller 240, the touch controller 320, and the touch driving circuit 310 perform touch operation for touch sensing based on the touch synchronization signal (TSYNC). Driving timing can be recognized.

예를 들어, 디스플레이 컨트롤러(240)는 터치 동기화 신호(TSYNC)를 터치 컨트롤러(320)로 제공하고, 터치 컨트롤러(320)는 터치 동기화 신호(TSYNC)를 터치 구동 회로(310)로 제공할 수 있다. For example, the display controller 240 may provide a touch synchronization signal (TSYNC) to the touch controller 320, and the touch controller 320 may provide a touch synchronization signal (TSYNC) to the touch driving circuit 310. .

터치 동기화 신호(TSYNC)는 터치 시구간(TP1~TP16)을 나타내는 제1 레벨 전압 구간과 비-터치 시구간(NTP)을 나타내는 제2 레벨 전압 구간을 반복적으로 포함할 수 있다. The touch synchronization signal TSYNC may repeatedly include a first level voltage section representing the touch time period TP1 to TP16 and a second level voltage section representing the non-touch time period NTP.

예를 들어, 터치 동기화 신호(TSYNC)의 제1 레벨 전압 구간은 미리 정해진 로우 레벨 전압을 갖는 구간이고, 터치 동기화 신호(TSYNC)의 제2 레벨 전압 구간은 미리 정해진 로우 레벨 전압보다 높은 하이 레벨 전압을 갖는 구간일 수 있다. 또는, 터치 동기화 신호(TSYNC)의 제1 레벨 전압 구간은 하이 레벨 전압을 갖는 구간이고, 터치 동기화 신호(TSYNC)의 제2 레벨 전압 구간은 로우 레벨 전압을 갖는 구간일 수 있다. For example, the first level voltage section of the touch synchronization signal TSYNC is a section having a predetermined low level voltage, and the second level voltage section of the touch synchronization signal TSYNC is a section having a high level voltage higher than the predetermined low level voltage. It may be a section with . Alternatively, the first level voltage section of the touch synchronization signal TSYNC may be a section having a high level voltage, and the second level voltage section of the touch synchronization signal TSYNC may be a section having a low level voltage.

터치 구동 회로(310)는 터치 컨트롤러(320)로부터 수신한 터치 동기화 신호(TSYNC)의 제1 레벨 전압 구간을 인식하면, 터치 구동 신호(TDS)를 정해진 터치 전극(TE)으로 공급하고, 정해진 터치 전극(TE)을 센싱할 수 있다. When the touch driving circuit 310 recognizes the first level voltage section of the touch synchronization signal TSYNC received from the touch controller 320, it supplies the touch driving signal TDS to the designated touch electrode TE and touches the designated touch electrode 310. The electrode (TE) can be sensed.

일 예로, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 터치 구동과 디스플레이 구동을 시분할 하여 수행할 수 있다. 즉, 터치 표시 장치(100)는 하나의 디스플레이 프레임 기간을 하나 이상의 터치 시구간(TP1~TP16)과 하나 이상의 디스플레이 구동 기간으로 시분할하고, 터치 구동과 디스플레이 구동을 교번하면서 수행할 수 있다. 이 경우, 터치 동기화 신호(TSYNC)의 제1 레벨 전압 구간은 터치 시구간(TP1~TP16)이고, 터치 동기화 신호(TSYNC)의 제2 레벨 전압 구간에 의해 지시되는 비-터치 시구간(NTP)은 영상을 디스플레이 하기 위한 디스플레이 구동 기간일 수 있다. As an example, the touch display device 100 according to embodiments of the present invention can perform touch driving and display driving by time division. That is, the touch display device 100 can time-divide one display frame period into one or more touch time periods (TP1 to TP16) and one or more display driving periods, and perform touch driving and display driving alternately. In this case, the first level voltage section of the touch synchronization signal TSYNC is the touch time period TP1 to TP16, and the non-touch time period NTP indicated by the second level voltage section of the touch synchronization signal TSYNC may be a display driving period for displaying an image.

다른 예로, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 터치 구동과 디스플레이 구동을 동시에 수행할 수 있다. 이 경우, 터치 동기화 신호(TSYNC)의 제1 레벨 전압 구간은 디스플레이 구동 기간이면서 터치 시구간(TP1~TP16)이다. 그리고, 터치 동기화 신호(TSYNC)의 제2 레벨 전압 구간에 의해 지시되는 비-터치 시구간(NTP)은 디스플레이 구동 기간들 사이의 블랭크(Blank) 기간일 수 있다. 여기서, 터치 동기화 신호(TSYNC)는 디스플레이 구동 시 이용되며 액티브 기간(디스플레이 구동 기간)을 나타내는 하이 레벨 전압 구간(또는 로우 레벨 전압 구간)과 블랭크 기간을 나타내는 로우 레벨 전압 구간(또는 하이 레벨 전압 구간)을 교번하여 포함하는 수직 터치 동기화 신호(VSYNC)일 수 있다. As another example, the touch display device 100 according to embodiments of the present invention may perform touch driving and display driving simultaneously. In this case, the first level voltage section of the touch synchronization signal TSYNC is the display driving period and the touch time section TP1 to TP16. And, the non-touch time period (NTP) indicated by the second level voltage section of the touch synchronization signal (TSYNC) may be a blank period between display driving periods. Here, the touch synchronization signal (TSYNC) is used when driving the display and has a high-level voltage section (or low-level voltage section) representing the active period (display driving period) and a low-level voltage section (or high-level voltage section) representing the blank period. It may be a vertical touch synchronization signal (VSYNC) including alternately.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 터치 패널(TSP)의 전 영역을 센싱하는 걸리는 기간인 터치 프레임 시간을 정의하기 위하여, 터치 동기화 신호(TSYNC)를 이용한다. The touch display device 100 according to embodiments of the present invention uses the touch synchronization signal (TSYNC) to define the touch frame time, which is a period of time for sensing the entire area of the touch panel (TSP).

예를 들어, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 터치 동기화 신호(TSYNC)에 포함된 하나의 제1 레벨 전압 구간에 의해 지시되는 하나의 터치 시구간을 하나의 터치 프레임 시간으로 할당할 수 있다. For example, the touch display device 100 according to embodiments of the present invention divides one touch time period indicated by one first level voltage section included in the touch synchronization signal TSYNC into one touch frame time. It can be assigned.

다른 예를 들어, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 터치 동기화 신호(TSYNC)에 포함된 둘 이상의 제1 레벨 전압 구간에 의해 지시되는 둘 이상의 터치 시구간을 하나의 터치 프레임 시간으로 할당할 수도 있다.For another example, the touch display device 100 according to embodiments of the present invention divides two or more touch time periods indicated by two or more first level voltage sections included in the touch synchronization signal TSYNC into one touch frame. It can also be allocated by time.

터치 표시 장치(100)가 터치 구동과 디스플레이 구동을 시분할 하여 수행하고, 터치 전극(TE)이 디스플레이 구동을 위한 공통 전극으로도 활용되는 경우, 터치 구동 회로(310)는 비-터치 시구간(NTP) 동안 DC 전압일 수 있는 공통 전압을 터치 전극(TE)에 공급하고, 터치 시구간(TP1~TP16) 동안 터치 구동 신호(TDS)를 터치 전극(TE)에 공급할 수 있다. When the touch display device 100 performs touch driving and display driving in time division, and the touch electrode (TE) is also used as a common electrode for display driving, the touch driving circuit 310 operates in a non-touch time period (NTP). ), a common voltage, which may be a DC voltage, may be supplied to the touch electrode (TE), and a touch driving signal (TDS) may be supplied to the touch electrode (TE) during the touch time period (TP1 to TP16).

한편, 전압 레벨이 변동되는 터치 구동 신호(TDS)가 다수의 터치 전극(TE) 중 센싱이 되는 터치 전극(TE)에 인가되는 동안, DC 전압 또는 터치 구동 신호(TDS)와 다른 전압 변동 특성을 갖는 신호가 주변의 다른 전극이나 배선에 인가되는 경우, 센싱 되는 터치 전극(TE)과 그 주변에 위치하는 다른 전극이나 배선은 기생 캐패시터를 형성할 수 있다. 이러한 기생 캐패시터는 센싱 대상이 되는 터치 전극(TE)의 센싱 값에 영향을 끼치게 되어 터치 감도가 크게 떨어질 수 있다. Meanwhile, while a touch driving signal (TDS) whose voltage level fluctuates is applied to a sensing touch electrode (TE) among a plurality of touch electrodes (TE), it has voltage change characteristics different from the DC voltage or the touch driving signal (TDS). When a signal is applied to other nearby electrodes or wires, the sensed touch electrode (TE) and other electrodes or wires located around it may form a parasitic capacitor. These parasitic capacitors may affect the sensing value of the touch electrode (TE) that is the sensing target, thereby significantly reducing touch sensitivity.

따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 터치 구동 신호(TDS)가 센싱 되는 터치 전극(TE)에 인가되는 동안, 터치 구동 신호(TDS)와 주파수, 진폭 및 위상 중 하나 이상이 동일한 신호를 센싱 되는 터치 전극(TE)의 주변에 위치하는 다른 전극이나 배선에 인가해줄 수 있다. 여기서, 터치 구동 신호(TDS)와 주파수, 진폭 및 위상 중 하나 이상이 동일한 신호는 로드 프리 구동 신호(Load Free Driving Signal)이라고 한다. Therefore, the touch display device 100 according to embodiments of the present invention, while the touch driving signal (TDS) is applied to the touch electrode (TE) to be sensed, the touch driving signal (TDS) and the frequency, amplitude, and phase One or more of the same signals can be applied to other electrodes or wiring located around the sensing touch electrode (TE). Here, a signal that has at least one of the frequency, amplitude, and phase of the touch driving signal (TDS) is called a load free driving signal.

예를 들어, 센싱 되는 터치 전극(TE)의 주변에 위치하는 다른 전극이나 배선은, 데이터 라인들(DL), 게이트 라인들(GL) 등을 포함할 수 있으며, 센싱 되지 않는 터치 전극들(TE) 등을 포함할 수 있다. For example, other electrodes or wiring located around the sensing touch electrode (TE) may include data lines (DL), gate lines (GL), etc., and non-sensing touch electrodes (TE) may include data lines (DL), gate lines (GL), etc. ), etc. may be included.

예를 들어, 터치 패널(TSP)이 표시 패널(DISP)에 내장된 경우, 터치 구동 시, 표시 패널(DISP)에 배치된 다수의 터치 전극(TE) 중 센싱이 되는 터치 전극들(TE)에는 터치 구동 신호(TDS)가 인가되고, 나머지 터치 전극(TE), 모든 데이터 라인(DL), 및 모든 게이트 라인(GL)에 터치 구동 신호(TDS)와 주파수, 진폭 및 위상 중 하나 이상이 동일한 로드 프리 구동 신호(Load Free Driving Signal)가 인가될 수 있다. For example, when the touch panel (TSP) is built into the display panel (DISP), during touch operation, the touch electrodes (TE) that are sensed among the plurality of touch electrodes (TE) disposed on the display panel (DISP) are The touch driving signal (TDS) is applied, and the remaining touch electrodes (TE), all data lines (DL), and all gate lines (GL) are loaded with the same one or more of the frequency, amplitude, and phase as the touch driving signal (TDS). A load free driving signal may be applied.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 터치 센서가 내장되고, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)을 포함하는 표시 패널(DISP)과, 2개의 터치 시구간 사이의 비-터치 시구간(NTP) 동안, 영상 표시를 위한 데이터 신호를 다수의 데이터 라인(DL)으로 공급하는 데이터 구동 회로(DDC)와, 2개의 터치 시구간(TP) 사이의 비-터치 시구간(NTP) 동안, 스캔 신호를 다수의 게이트 라인(GL) 중 하나 이상의 게이트 라인(GL)으로 공급하는 게이트 구동 회로(GDC)를 포함할 수 있다. The touch display device 100 according to embodiments of the present invention includes a display panel (DISP) with a built-in touch sensor, a plurality of data lines (DL) and a plurality of gate lines (GL), and two touch screens. During the non-touch time period (NTP) between the data driving circuit (DDC), which supplies data signals for image display to a plurality of data lines (DL), and the non-touch time period (TP) between the two It may include a gate driving circuit (GDC) that supplies a scan signal to one or more gate lines (GL) among the plurality of gate lines (GL) during the touch time period (NTP).

도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)와 펜(10)(10) 간의 양방향 통신을 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating two-way communication between the touch display device 100 and the pen 10 (10) according to embodiments of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 펜 센싱을 위하여, 터치 패널(TSP)을 매개로 하여, 펜(10)과 터치 구동 회로(310) 간의 양방향 통신을 수행할 수 있다. Referring to FIG. 8, the touch display device 100 according to embodiments of the present invention provides bidirectional communication between the pen 10 and the touch driving circuit 310 via a touch panel (TSP) for pen sensing. Communication can be performed.

양방향 통신은 터치 구동 회로(310)가 터치 패널(TSP)을 통해 펜(10)으로 상향 링크 신호(ULS)를 전송하는 상향 링크 통신과, 펜(10)이 터치 패널(TSP)을 통해 터치 구동 회로(310)로 하향 링크 신호(DLS)를 전송하는 하향 링크 통신을 포함할 수 있다. Two-way communication is uplink communication in which the touch driving circuit 310 transmits an uplink signal (ULS) to the pen 10 through the touch panel (TSP), and the pen 10 performs touch driving through the touch panel (TSP). It may include downlink communication that transmits a downlink signal (DLS) to the circuit 310.

업 링크 통신 시, 터치 구동 회로(310)가 터치 패널(TSP)에 배치된 하나 이상의 터치 전극(TE)에 업 링크 신호(ULS)를 인가해둠으로써, 펜(10)이 하나 이상의 터치 전극(TE)을 통해 업 링크 신호(ULS)를 수신할 수 있다. 여기서, 상향 링크 신호(ULS)는 패널 구동 신호의 일종일 수 있다. During uplink communication, the touch driving circuit 310 applies the uplink signal (ULS) to one or more touch electrodes (TE) disposed on the touch panel (TSP), so that the pen 10 is connected to one or more touch electrodes (TE). The uplink signal (ULS) can be received through TE). Here, the uplink signal (ULS) may be a type of panel driving signal.

하향 링크 통신 시, 펜(10)이 터치 패널(TSP)에 배치된 하나 이상의 터치 전극(TE)에 하향 링크 신호(DLS)를 인가해둠으로써, 터치 구동 회로(310)가 하나 이상의 터치 전극(TE)을 통해 하향 링크 신호(DLS)를 수신할 수 있다. 여기서, 하향 링크 신호(DLS)를 펜 신호 또는 펜 구동 신호라고도 한다. During downlink communication, the pen 10 applies the downlink signal (DLS) to one or more touch electrodes (TE) disposed on the touch panel (TSP), so that the touch driving circuit 310 is connected to one or more touch electrodes (TE). A downlink signal (DLS) can be received through TE). Here, the downlink signal (DLS) is also called a pen signal or pen driving signal.

도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 펜 프로토콜을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. FIG. 9 is a diagram illustrating an exemplary pen protocol according to embodiments of the present invention.

도 9를 참조하면, 16개의 터치 시구간(TP1~TP16) 각각은 비컨 전송 기간(B), 펜 위치 감지 기간(P), 펜 데이터 감지 기간(D) 및 손가락 터치 감지 기간(F) 중 하나로 할당될 수 있다. 16개의 터치 시구간(TP1~TP16) 각각의 할당 타입은 터치 표시 장치(100)와 펜 간의 규약인 펜 프로토콜로 정의된다. Referring to Figure 9, each of the 16 touch time periods (TP1 to TP16) is one of the beacon transmission period (B), pen position detection period (P), pen data detection period (D), and finger touch detection period (F). can be assigned. The allocation type for each of the 16 touch time periods (TP1 to TP16) is defined by the pen protocol, which is a protocol between the touch display device 100 and the pen.

비컨 전송 기간(B)은 터치 표시 장치(100)가 펜(10)으로 비컨 신호를 전송하는 터치 시구간이다. 16개의 터치 시구간(TP1~TP16) 중 하나 이상의 터치 시구간(예: TP1)이 비컨 전송기간(B)으로 할당될 수 있다. 아래에서는, 제1 터치 시구간(TP1)이 비컨 전송기간(B)인 것으로 가정한다. The beacon transmission period (B) is a touch time period in which the touch display device 100 transmits a beacon signal to the pen 10. One or more touch time sections (e.g., TP1) among the 16 touch time sections (TP1 to TP16) may be allocated as the beacon transmission period (B). Below, it is assumed that the first touch time period (TP1) is the beacon transmission period (B).

비컨 신호는 터치 표시 장치(100)와 펜(10) 간의 연동 동작을 정의하거나 펜(10)의 구동 동작을 제어하거나 펜(10)의 구동 동작에 필요한 각종 정보를 포함하는 제어신호이다. The beacon signal is a control signal that defines the interlocking operation between the touch display device 100 and the pen 10, controls the driving operation of the pen 10, or includes various information necessary for the driving operation of the pen 10.

예를 들어, 비컨 신호는 패널정보(예: 패널상태정보, 패널식별정보, 인셀 타입 등의 패널타입정보 등), 패널구동 모드정보(예: 펜 검색 모드, 펜 모드 등의 모드식별정보), 하향링크신호의 특성 정보(예: 주파수, 펄스 개수 등), 구동타이밍 관련정보, 멀티플렉서 구동정보, 파워모드정보(예: 소비 전력 저감을 위해 패널 및 펜 구동이 되지 않는 LHB 정보 등) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 터치 패널(TSP)과 펜(10) 간의 구동 동기화를 위한 정보를 더 포함할 수도 있다. For example, the beacon signal includes panel information (e.g., panel status information, panel identification information, panel type information such as in-cell type, etc.), panel driving mode information (e.g., mode identification information such as pen search mode and pen mode), One of downlink signal characteristic information (e.g. frequency, number of pulses, etc.), driving timing related information, multiplexer driving information, power mode information (e.g. LHB information that does not operate the panel and pen to reduce power consumption, etc.) It may include the above, and may further include information for driving synchronization between the touch panel (TSP) and the pen 10.

펜 데이터 감지 기간(D)은 펜(10)의 각종 펜 정보를 펜 데이터로서 인식하기 위한 터치 시구간이다. 도 9의 예시에서는, 16개의 터치 시구간(TP1~TP16) 중 5개의 터치 시구간(TP3, TP6, TP7, TP10, TP11)이 펜 데이터 감지 기간(D)으로 할당될 수 있다.The pen data detection period (D) is a touch time period for recognizing various pen information of the pen 10 as pen data. In the example of FIG. 9 , five touch time sections (TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) among the 16 touch time sections (TP1 to TP16) may be allocated as the pen data detection period (D).

예를 들어, 펜 정보는 필압, 펜 ID, 버튼 정보, 배터리 정보, 정보 에러 체크 및 정정을 위한 정보 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. For example, pen information may include one or more of pen pressure, pen ID, button information, battery information, and information for checking and correcting information errors.

펜 위치 감지 기간(P)은 펜(10)의 위치를 감지하는 터치 시구간이다. 도 9의 예시에서, 16개의 터치 시구간(TP1~TP16) 중 4개의 터치 시구간(TP2, TP5, TP9, TP13)이 펜 위치 감지 기간(P)으로 할당될 수 있다. 한편, 펜 위치 감지 기간(P) 동안, 펜 기울기가 감지될 수도 있다. The pen position detection period (P) is a touch time period for detecting the position of the pen 10. In the example of FIG. 9, four touch time sections (TP2, TP5, TP9, TP13) among the 16 touch time sections (TP1 to TP16) may be allocated as the pen position detection period (P). Meanwhile, during the pen position detection period (P), the pen tilt may be detected.

손가락 터치 감지 기간(F)은 손가락(패시브 펜 포함)에 의한 터치를 감지하는 터치 시구간이다. 도 9의 예시에서는, 16개의 터치 시구간(TP1~TP16) 중 5개의 터치 시구간(TP4, TP8, TP12, TP15, TP16)이 손가락 터치 감지 기간(F)으로 할당될 수 있다. The finger touch detection period (F) is a touch time period for detecting a touch by a finger (including a passive pen). In the example of FIG. 9, five touch time sections (TP4, TP8, TP12, TP15, TP16) among the 16 touch time sections (TP1 to TP16) may be allocated as the finger touch detection period (F).

펜(10)과 터치 표시 장치(100) 간의 연동은 펜 프로토콜로 정의된다. 펜 프로토콜은 펜(10)과 터치 표시 장치(100) 각각의 동작 타이밍과, 펜(10)과 터치 표시 장치(100) 간의 송수신 신호의 포맷 등을 정의할 수 있다. Interworking between the pen 10 and the touch display device 100 is defined by the pen protocol. The pen protocol can define the operation timing of each of the pen 10 and the touch display device 100 and the format of signals transmitted and received between the pen 10 and the touch display device 100.

펜(10)과 터치 표시 장치(100) 각각의 동작 타이밍은 도 9와 같은 터치 시구간들(TP1~TP16)의 타입 설정 등을 포함한다. 터치 시구간들(TP1~TP16)의 구성은 예시일 뿐, 손가락 터치에 대한 센싱 속도, 펜 터치에 대한 센싱 속도 및 센싱 허용 가능한 펜 개수의 설정 등에 따라 다양하게 변형될 수 있다. The operation timing of each of the pen 10 and the touch display device 100 includes setting the types of touch time periods TP1 to TP16 as shown in FIG. 9 . The configuration of the touch time sections (TP1 to TP16) is only an example and can be varied depending on the sensing speed for finger touch, the sensing speed for pen touch, and the settings of the number of pens allowable for sensing.

도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 펜 프로토콜에서, 터치 시구간의 타입 별로 패널 구동 신호(PWM_TX)와 펜 신호를 나타낸 도면이다. FIG. 10 is a diagram illustrating a panel driving signal (PWM_TX) and a pen signal for each type of touch time period in the pen protocol according to embodiments of the present invention.

도 10을 참조하면, 비컨 전송기간(B) 동안, 터치 구동 회로(310)는 터치 패널(TSP)에 포함된 다수의 터치 전극(TE) 중 적어도 하나로 패널 구동 신호(PWM_TX)의 한 종류인 비컨 신호를 공급할 수 있다. 적어도 하나의 터치 전극(TE)에 공급된 비컨 신호는 인접한 펜(10)으로 전달될 수 있다. 비컨 신호는 전압레벨이 비주기적으로 변화할 수 있다. Referring to FIG. 10, during the beacon transmission period (B), the touch driving circuit 310 transmits a beacon, which is a type of panel driving signal (PWM_TX), to at least one of the plurality of touch electrodes (TE) included in the touch panel (TSP). A signal can be supplied. The beacon signal supplied to at least one touch electrode (TE) may be transmitted to the adjacent pen 10. The voltage level of the beacon signal may change aperiodically.

펜 데이터 감지 기간(D) 동안, 펜(10)은 각종 펜 정보가 표현된 펜 신호(하향 링크 신호)를 출력한다. 아래에서, 펜 데이터 감지 기간(D)을 제1 타입이라고도 기재하고, 펜 데이터 감지 기간(D) 동안, 펜(10)에서 출력되는 펜 신호는 제1 펜 신호(PENS1)로 기재한다. During the pen data detection period D, the pen 10 outputs a pen signal (downlink signal) expressing various pen information. Below, the pen data detection period D is also referred to as the first type, and the pen signal output from the pen 10 during the pen data detection period D is referred to as the first pen signal PENS1.

펜(10)에서 출력된 제1 펜 신호(PENS1)는 터치 패널(TSP)에 포함된 다수의 터치 전극(TE) 중 적어도 하나에 인가되어, 터치 구동 회로(310)가 수신할 수 있다. The first pen signal PENS1 output from the pen 10 may be applied to at least one of the plurality of touch electrodes TE included in the touch panel TSP and received by the touch driving circuit 310.

펜 데이터 감지 기간(D) 동안, 터치 패널(TSP)에 포함된 다수의 터치 전극(TE)에는 패널 구동 신호(PWM_TX)로서 전압레벨이 일정한 DC 전압이 인가된 상태일 수 있다. During the pen data detection period D, a DC voltage with a constant voltage level may be applied to the plurality of touch electrodes TE included in the touch panel TSP as the panel driving signal PWM_TX.

펜 위치 감지 기간(P) 동안, 펜(10)은 펜 신호(하향 링크 신호)를 출력한다. 아래에서, 펜 위치 감지 기간(P)을 제2 타입이라고도 기재하고, 펜 위치 감지 기간(P) 동안, 펜(10)에서 출력되는 펜 신호는 제2 펜 신호(PENS2)로 기재한다. During the pen position detection period P, the pen 10 outputs a pen signal (downlink signal). Below, the pen position detection period P is also referred to as a second type, and the pen signal output from the pen 10 during the pen position detection period P is referred to as a second pen signal PENS2.

펜(10)에서 출력된 제2 펜 신호(PENS2)는 터치 패널(TSP)에 포함된 다수의 터치 전극(TE) 중 적어도 하나에 인가되어, 터치 구동 회로(310)가 수신할 수 있다. The second pen signal PENS2 output from the pen 10 may be applied to at least one of the plurality of touch electrodes TE included in the touch panel TSP and received by the touch driving circuit 310.

펜 위치 감지 기간(P) 동안, 터치 패널(TSP)에 포함된 다수의 터치 전극(TE)에는 패널 구동 신호(PWM_TX)로서 전압레벨이 일정한 DC 전압이 인가된 상태일 수 있다. During the pen position detection period P, a DC voltage with a constant voltage level may be applied to the plurality of touch electrodes TE included in the touch panel TSP as the panel driving signal PWM_TX.

손가락 터치 감지 기간(F) 동안, 터치 구동 회로(310)는 터치 패널(TSP)에 포함된 다수의 터치 전극(TE) 중 적어도 하나로 패널 구동 신호(PWM_TX)로서 터치 구동 신호(TDS)를 인가할 수 있다. 아래에서, 손가락 터치 감지 기간(F)을 제3 타입이라고도 기재한다. During the finger touch detection period (F), the touch driving circuit 310 may apply the touch driving signal (TDS) as the panel driving signal (PWM_TX) to at least one of the plurality of touch electrodes (TE) included in the touch panel (TSP). You can. Below, the finger touch detection period (F) is also described as a third type.

도 10을 참조하면, 제1 타입(D)의 터치 시구간(TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) 동안, 펜(10)에서 터치 패널(TSP)로 출력되는 제1 펜 신호(PENS1)는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호일 수 있다. Referring to FIG. 10, during the touch time intervals (TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) of the first type (D), the first pen signal (PENS1) output from the pen 10 to the touch panel (TSP) is It may be a pulse signal including multiple high-level voltage sections and multiple low-level voltage sections.

제2 타입(P)의 터치 시구간(TP2, TP5, TP9, TP13) 동안, 펜(10)에서 터치 패널(TSP)로 출력되는 제2 펜 신호(PENS2)는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호일 수 있다. During the touch time intervals (TP2, TP5, TP9, TP13) of the second type (P), the second pen signal (PENS2) output from the pen 10 to the touch panel (TSP) has a plurality of high level voltage sections and a plurality of high level voltage sections. It may be a pulse signal including a low level voltage section of .

제1 펜 신호(PENS1)에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간 중 가장 긴 시간적인 길이를 갖는 로우 레벨 전압 구간은, 제2 펜 신호(PENS2)에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간 중 가장 긴 시간적인 길이를 갖는 로우 레벨 전압 구간보다 더 긴 시간적인 길이를 가질 수 있다. The low-level voltage section with the longest time length among the multiple low-level voltage sections included in the first pen signal (PENS1) is the longest time among the multiple low-level voltage sections included in the second pen signal (PENS2). It may have a longer temporal length than the low level voltage section, which has a typical length.

또는, 제1 펜 신호(PENS1)에 포함된 다수의 하이 레벨 전압 구간 중 가장 긴 시간적인 길이를 갖는 하이 레벨 전압 구간은, 제2 펜 신호(PENS2)에 포함된 다수의 하이 레벨 전압 구간 중 가장 긴 시간적인 길이를 갖는 하이 레벨 전압 구간보다 더 긴 시간적인 길이를 가질 수 있다. Alternatively, the high level voltage section with the longest temporal length among the multiple high level voltage sections included in the first pen signal (PENS1) is the longest among the multiple high level voltage sections included in the second pen signal (PENS2). It may have a longer temporal length than a high level voltage section having a long temporal length.

제1 펜 신호(PENS1)는 펜 정보를 포함하는 펄스 신호일 수 있고, 제2 펜 신호(PENS2)는 펜 정보를 포함하지 않는 펄스 신호일 수 있다.The first pen signal PENS1 may be a pulse signal including pen information, and the second pen signal PENS2 may be a pulse signal not including pen information.

터치 구동 회로(310)는 제1 타입(D)의 터치 시구간(TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) 및 제2 타입(P)의 터치 시구간(TP2, TP5, TP9, TP13) 동안, 터치 패널(TSP) 내 터치 전극들(TE)로 전압레벨이 일정한 DC 전압을 패널 구동 신호(PWM_TX)로서 인가할 수 있다. The touch driving circuit 310 operates during the first type (D) touch time intervals (TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) and the second type (P) touch time intervals (TP2, TP5, TP9, TP13), A DC voltage with a constant voltage level can be applied to the touch electrodes (TE) in the touch panel (TSP) as the panel driving signal (PWM_TX).

터치 구동 회로(310)는 제3 타입(F)의 터치 시구간(TP4, TP8, TP12, TP15, TP16) 동안, 터치 패널(TSP) 내 터치 전극들(TE)로 전압레벨이 변화하는 터치 구동 신호(TDS)를 패널 구동 신호(PWM_TX)로서 인가할 수 있다. The touch driving circuit 310 drives a touch in which the voltage level changes to the touch electrodes (TE) in the touch panel (TSP) during the touch time period (TP4, TP8, TP12, TP15, TP16) of the third type (F). The signal (TDS) can be applied as the panel driving signal (PWM_TX).

도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 펜 프로토콜에 따라 정의된 제1 펜 신호(PENS1)의 3가지 상태 신호 구간을 나타낸 도면이다. Figure 11 is a diagram showing three state signal sections of the first pen signal (PENS1) defined according to the pen protocol according to embodiments of the present invention.

제1 펜 신호(PENS1)는, 센싱 기준 신호(PWM_TDC)와 펄스 위상이 동일(in-Phase)한 제1 상태 신호 구간(STATE1)과, 센싱 기준 신호(PWM_TDC)와 펄스 위상이 반대(Anti-Phase)인 제2 상태 신호 구간(STATE2)과, 일정한 전압 레벨의 DC 전압을 갖거나 로우 레벨 전압을 갖는 제3 상태 신호 구간(STATE3)을 포함할 수 있다. The first pen signal (PENS1) has a first state signal section (STATE1) whose pulse phase is the same (in-phase) as the sensing reference signal (PWM_TDC) and a pulse phase that is opposite (anti-phase) to the sensing reference signal (PWM_TDC). Phase) may include a second state signal section (STATE2) and a third state signal section (STATE3) having a DC voltage of a constant voltage level or a low level voltage.

제1 상태 신호 구간(STATE1)은 제1 심볼 값(0)을 표현하기 위한 신호 구간이고, 제2 상태 신호 구간(STATE2)은 제2 심볼 값(1)을 표현하기 위한 신호 구간이고, 제3 상태 신호 구간(STATE3)은 제3 심볼 값(P)을 표현하기 위한 신호 구간이다. The first state signal section (STATE1) is a signal section for expressing the first symbol value (0), the second state signal section (STATE2) is a signal section for expressing the second symbol value (1), and the third The state signal section (STATE3) is a signal section for expressing the third symbol value (P).

제1 펜 신호(PENS1)는 제1 심볼 값(0), 제2 심볼 값(1) 및 제3 심볼 값(P)의 조합을 통해 펜 정보가 표현된 신호일 수 있다. The first pen signal PENS1 may be a signal in which pen information is expressed through a combination of a first symbol value (0), a second symbol value (1), and a third symbol value (P).

도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 펜 데이터를 의미하는 8가지 심볼이 표현된 제1 펜 신호(PENS1)를 센싱 기준 신호에 근거하여 센싱하는 방법과, 제1 펜 신호(PENS1)의 센싱 시 발생될 수 있는 오프셋(Offset) 이슈를 설명하기 위한 다이어그램이다. 도 12에서는, 제1 펜 신호(PENS1)의 2가지 예시(#1, #2)를 제시한다. FIG. 12 shows a method of sensing a first pen signal (PENS1) expressing eight symbols representing pen data in the touch display device 100 according to embodiments of the present invention based on a sensing reference signal, and 1 This is a diagram to explain offset issues that may occur when sensing the pen signal (PENS1). In Figure 12, two examples (#1, #2) of the first pen signal (PENS1) are presented.

도 12는 제1 타입(D)으로 설정된 1개의 터치 시구간(TP3, TP6, TP7, TP10, TP11 중 하나) 동안, 센싱 기준 신호(PWM_TDC)와 2가지 예시(#1, #2)의 제1 펜 신호(PENS1)를 나타낸 도면이다. Figure 12 shows the sensing reference signal (PWM_TDC) and the first of two examples (#1, #2) during one touch time period (one of TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) set to the first type (D). 1 This is a diagram showing the pen signal (PENS1).

도 12를 참조하면, 예를 들어, 1개의 터치 시구간은 8개의 심볼 구간(SYM1~SYM8)과 2개의 세팅 구간(S)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 12, for example, one touch time period may include eight symbol sections (SYM1 to SYM8) and two setting sections (S).

8개의 심볼 구간(SYM1~SYM8) 각각 동안, 제1 펜 신호(PENS1)는 미리 정의된 개수(도 12의 예시에서는 4개)의 펄스들을 포함하거나 DC 전압을 가질 수 있다.During each of the eight symbol intervals SYM1 to SYM8, the first pen signal PENS1 may include a predefined number of pulses (four in the example of FIG. 12) or may have a DC voltage.

2개의 세팅 구간(S)은 초기화 구간이다. 2개의 세팅 구간(S) 동안, 제1 펜 신호(PENS1)는 DC 전압(예: 로우 레벨 전압)을 가질 수 있다. The two setting sections (S) are initialization sections. During the two setting periods S, the first pen signal PENS1 may have a DC voltage (eg, low level voltage).

2개의 세팅 구간(S)에 의해 제1 펜 신호(PENS1)가 인가되는 터치 전극(TE)에서의 전기적 상태가 안정화 될 수 있고, 터치 구동 회로(310)가 제1 펜 신호(PENS1)의 센싱 동작이 안정화 될 수 있다. The electrical state at the touch electrode (TE) to which the first pen signal (PENS1) is applied can be stabilized by the two setting sections (S), and the touch driving circuit 310 senses the first pen signal (PENS1). Movement can be stabilized.

1개의 터치 시구간 내에 2개의 세팅 구간(S)이 존재할 수도 있고 1개의 세팅 구간(S)이 존재할 수도 있다. There may be two setting sections (S) or one setting section (S) within one touch time period.

센싱 기준 신호(PWM_TDC)에서, 다수의 하이 레벨 전압 구간 각각의 시간적인 길이는 모두 동일하고, 다수의 로우 레벨 전압 구간 각각의 시간적인 길이는 모두 동일할 수 있다. 즉, 센싱 기준 신호(PWM_TDC)는 주파수가 일정하고 듀티 비도 일정한 펄스 신호일 수 있다. 다시 말해, 센싱 기준 신호(PWM_TDC)는 펄스 폭이 일정한 펄스 신호일 수 있다. In the sensing reference signal (PWM_TDC), the temporal length of each of the plurality of high level voltage sections may be the same, and the temporal length of each of the multiple low level voltage sections may be the same. That is, the sensing reference signal (PWM_TDC) may be a pulse signal with a constant frequency and constant duty ratio. In other words, the sensing reference signal (PWM_TDC) may be a pulse signal with a constant pulse width.

센싱 기준 신호(PWM_TDC)는 전압 레벨이 주기적으로 변화하는 펄스 신호일 수 있다. The sensing reference signal (PWM_TDC) may be a pulse signal whose voltage level changes periodically.

각 심볼 구간(SYM1~SYM8) 동안, 2가지 예시(#1, #2)의 제1 펜 신호(PENS1) 중 첫 번째 예시(#1)의 제1 펜 신호(PENS1)는 제1 심볼 값(0)을 표현하는 제1 상태 신호 구간(STATE1), 제2 심볼 값(1)을 표현하는 제2 상태 신호 구간(STATE2) 및 제3 심볼 값(P)을 표현하는 제3 상태 신호 구간(STATE3) 중 하나일 수 있다. During each symbol interval (SYM1 to SYM8), the first pen signal (PENS1) of the first example (#1) of the two examples (#1, #2) of the first pen signal (PENS1) is the first symbol value ( A first state signal interval (STATE1) representing 0), a second state signal interval (STATE2) representing a second symbol value (1), and a third state signal interval (STATE3) representing a third symbol value (P) ) may be one of the following.

각 심볼 구간(SYM1~SYM8) 동안, 2가지 예시(#1, #2)의 제1 펜 신호(PENS1) 중 두 번째 예시(#2)의 제1 펜 신호(PENS1)는, 제1 심볼 값(0)을 표현하는 제1 상태 신호 구간(STATE1), 제2 심볼 값(1)을 표현하는 제2 상태 신호 구간(STATE2) 및 제3 심볼 값(P)을 표현하는 제3 상태 신호 구간(STATE3) 중 하나일 수 있다. During each symbol interval (SYM1 to SYM8), the first pen signal (PENS1) of the second example (#2) of the first pen signal (PENS1) of the two examples (#1, #2) is the first symbol value. A first state signal interval (STATE1) representing (0), a second state signal interval (STATE2) representing the second symbol value (1), and a third state signal interval representing the third symbol value (P) ( It may be one of STATE3).

터치 구동 회로(310)가 제1 심볼 값(0)을 표현하는 제1 상태 신호 구간(STATE1)을 센싱할 때, 터치 구동 회로(310) 내 아날로그 디지털 컨버터(530)는 미리 정의된 제1 범위(예: -120 ~ -20)의 네거티브 값을 갖는 센싱 값(ADC 코드)를 출력한다. When the touch driving circuit 310 senses the first state signal section (STATE1) representing the first symbol value (0), the analog-to-digital converter 530 in the touch driving circuit 310 operates within a predefined first range. Outputs a sensing value (ADC code) with a negative value (e.g. -120 to -20).

터치 구동 회로(310)가 제2 심볼 값(1)을 표현하는 제2 상태 신호 구간(STATE2)을 센싱할 때, 터치 구동 회로(310) 내 아날로그 디지털 컨버터(530)는 미리 정의된 제2 범위(예: +20 ~ +120)의 포지티브 값을 갖는 센싱 값(ADC 코드)를 출력한다. When the touch driving circuit 310 senses the second state signal section (STATE2) representing the second symbol value (1), the analog-to-digital converter 530 in the touch driving circuit 310 detects the second predefined range. Outputs a sensing value (ADC code) with a positive value (e.g. +20 to +120).

터치 구동 회로(310)가 제3 심볼 값(P)을 표현하는 제3 상태 신호 구간(STATE3)을 센싱할 때, 터치 구동 회로(310) 내 아날로그 디지털 컨버터(530)는 미리 정의된 제3 범위(예: -10 ~ +10)의 값을 갖는 센싱 값(ADC 코드)를 출력한다. When the touch driving circuit 310 senses the third state signal section (STATE3) representing the third symbol value (P), the analog-to-digital converter 530 in the touch driving circuit 310 detects a predefined third range. Outputs a sensing value (ADC code) with a value of (e.g. -10 to +10).

도 12의 예시에 따르면, 8개의 심볼 구간(SYM1~SYM8) 동안, 첫 번째 예시(#1)의 제1 펜 신호(PENS1)에 의해 표현되는 심볼 값 스트링은 “0 1 P 1 P 1 P 1”이다. 8개의 심볼 구간(SYM1~SYM8) 동안, 두 번째 예시(#2)의 제1 펜 신호(PENS1)에 의해 표현되는 심볼 값 스트링은 “0 P 1 1 1 1 0 P 0”이다. According to the example of FIG. 12, during the eight symbol intervals (SYM1 to SYM8), the symbol value string represented by the first pen signal (PENS1) of the first example (#1) is “0 1 P 1 P 1 P 1 "am. During the 8 symbol intervals (SYM1 to SYM8), the symbol value string expressed by the first pen signal (PENS1) of the second example (#2) is “0 P 1 1 1 1 0 P 0”.

도 12를 참조하면, 제2 심볼 구간(SYM2) 동안, 첫 번째 예시(#1)의 제1 펜 신호(PENS1)는 제2 심볼 값(1)을 표현하는 제2 상태 신호 구간(STATE2)이다. 제3 심볼 구간(SYM3) 동안, 첫 번째 예시(#1)의 제1 펜 신호(PENS1)는 제3 심볼 값(P)을 표현하는 제2 상태 신호 구간(STATE3)이다. Referring to FIG. 12, during the second symbol period SYM2, the first pen signal PENS1 of the first example (#1) is the second state signal period STATE2 representing the second symbol value 1. . During the third symbol period SYM3, the first pen signal PENS1 of the first example (#1) is the second state signal period STATE3 representing the third symbol value P.

제2 심볼 구간(SYM2) 동안, 첫 번째 예시(#1)의 제1 펜 신호(PENS1)의 제2 상태 신호 구간(STATE2)의 마지막 펄스는 하이 레벨 전압을 갖고, 제3 심볼 구간(SYM3) 동안, 첫 번째 예시(#1)의 제1 펜 신호(PENS1)의 제3 상태 신호 구간(STATE3)은 로우 레벨 전압을 유지한다. During the second symbol period SYM2, the last pulse of the second state signal period STATE2 of the first pen signal PENS1 of the first example (#1) has a high level voltage, and the third symbol period SYM3 During this time, the third state signal section STATE3 of the first pen signal PENS1 of the first example (#1) maintains a low level voltage.

터치 구동 회로(310)가 센싱 기준 신호(PWM_TDC)에 기초하여 터치 전극(TE)에 인가된 첫 번째 예시(#1)의 제1 펜 신호(PENS1)를 센싱할 때, 제3 심볼 구간(SYM3) 동안, 아날로그 디지털 컨버터(530)는 제3 심볼 값(P)에 대하여 미리 정의된 제3 범위(예: -10 ~ +10)의 정상적인 센싱 값(ADC 코드)를 출력하지 못하고, 오프셋(Offset)이 발생된 센싱 값을 출력하게 된다. 여기서, 오프셋(Offset)이 발생된 센싱 값은 제3 심볼 값(P)에 대응되는 정상적인 센싱 값의 제3 범위(예: -10 ~ +10)를 초과하는 값(예: 15, 16 등)이다. When the touch driving circuit 310 senses the first pen signal (PENS1) of the first example (#1) applied to the touch electrode (TE) based on the sensing reference signal (PWM_TDC), the third symbol section (SYM3) ), the analog-to-digital converter 530 fails to output a normal sensing value (ADC code) in the third predefined range (e.g., -10 to +10) for the third symbol value (P), and the offset (Offset) ) outputs the generated sensing value. Here, the sensing value where the offset occurred is a value (e.g., 15, 16, etc.) that exceeds the third range (e.g., -10 to +10) of the normal sensing value corresponding to the third symbol value (P). am.

제2 심볼 구간(SYM2)에서 제1 펜 신호(PENS1)의 제2 상태 신호 구간(STATE2)의 마지막 펄스가 갖는 하이 레벨 전압이 제3 심볼 구간(SYM3) 동안의 제3 심볼 값(P)에 해당하는 로우 레벨 전압으로 바뀌는 과정에서, 터치 구동 회로(310) 내 방전 특성으로 인해 발생한 것이다. The high level voltage of the last pulse of the second state signal section (STATE2) of the first pen signal (PENS1) in the second symbol section (SYM2) is equal to the third symbol value (P) during the third symbol section (SYM3). This occurs due to discharge characteristics within the touch driving circuit 310 in the process of changing to the corresponding low level voltage.

터치 구동 회로(310)가 센싱 기준 신호(PWM_TDC)에 기초하여 터치 전극(TE)에 인가된 첫 번째 예시(#1)의 제1 펜 신호(PENS1)를 센싱할 때, 제2 심볼 구간(SYM2) 동안, 제1 펜 신호(PENS1)의 마지막 펄스가 갖는 하이 레벨 전압의 영향으로 인해서, 아날로그 디지털 컨버터(530)의 센싱 값(ADC 코드)은 0(zero)에 가깝게 수렴하지 못하고, 포지티브 오프셋(Positive Offset)이 발생할 수 있다. 이는 터치 구동 회로(310) 내에서 하이 레벨 전압에 해당하는 전하가 방전되는 시간 때문에 발생한다. When the touch driving circuit 310 senses the first pen signal (PENS1) of the first example (#1) applied to the touch electrode (TE) based on the sensing reference signal (PWM_TDC), the second symbol section (SYM2) ), due to the influence of the high level voltage of the last pulse of the first pen signal (PENS1), the sensing value (ADC code) of the analog-to-digital converter 530 does not converge close to 0 (zero), and the positive offset ( Positive Offset) may occur. This occurs due to the time it takes for the charge corresponding to the high level voltage to be discharged within the touch driving circuit 310.

이로 인해서, 터치 컨트롤러(320)가 포지티브 오프셋이 발생된 센싱 값(ADC 코드)을 이용하여, 제1 펜 신호(PENS1)에 포함된 펜 정보를 인식할 때, 인식 오류가 발생할 수 있다. For this reason, when the touch controller 320 recognizes pen information included in the first pen signal PENS1 using a sensing value (ADC code) in which a positive offset is generated, a recognition error may occur.

전술한 바와 같이, 포지티브 오프셋은 제2 심볼 값(1)을 나타내는 제2 상태 신호 구간(STATE2)에서 제3 심볼 값(P)을 나타내는 제3 상태 신호 구간(STATE3)으로 전환될 때 발생한다. As described above, a positive offset occurs when the second state signal period STATE2 indicating the second symbol value 1 is switched to the third state signal period STATE3 indicating the third symbol value P.

이는, 제2 심볼 값(1)을 나타내는 제2 상태 신호 구간(STATE2)에서의 마지막 펄스가 하이 레벨 전압을 갖고, 제3 심볼 값(P)을 나타내는 제3 상태 신호 구간(STATE3)이 로우 레벨 전압을 길게 가지게 됨으로써, 제2 심볼 값(1)을 나타내는 제2 상태 신호 구간(STATE2)에서 제3 심볼 값(P)을 나타내는 제3 상태 신호 구간(STATE3)으로 전환 시 전압 변동이 크기 때문이다. This means that the last pulse in the second state signal section (STATE2) representing the second symbol value (1) has a high level voltage, and the third state signal section (STATE3) representing the third symbol value (P) has a low level. This is because the voltage change is large when switching from the second state signal section (STATE2) representing the second symbol value (1) to the third state signal section (STATE3) representing the third symbol value (P) by having a long voltage. .

포지티브 오프셋은 제1 심볼 값(0)을 나타내는 제1 상태 신호 구간(STATE1)에서 제3 심볼 값(P)을 나타내는 제3 상태 신호 구간(STATE3)으로 전환될 때에는 발생하지 않는다. The positive offset does not occur when switching from the first state signal period (STATE1) indicating the first symbol value (0) to the third state signal period (STATE3) indicating the third symbol value (P).

이는, 제1 심볼 값(0)을 나타내는 제1 상태 신호 구간(STATE1)에서의 마지막 펄스가 로우 레벨 전압을 갖고, 제3 심볼 값(P)을 나타내는 제3 상태 신호 구간(STATE3)이 로우 레벨 전압을 길게 가지게 됨으로써, 제1 심볼 값(0)을 나타내는 제1 상태 신호 구간(STATE1)에서 제3 심볼 값(P)을 나타내는 제3 상태 신호 구간(STATE3)으로 전환 시 전압 변동이 없거나 매우 적기 때문이다. This means that the last pulse in the first state signal section (STATE1) representing the first symbol value (0) has a low level voltage, and the third state signal section (STATE3) representing the third symbol value (P) has a low level. By having a long voltage, there is no or very little voltage change when switching from the first state signal section (STATE1) representing the first symbol value (0) to the third state signal section (STATE3) representing the third symbol value (P). Because.

포지티브 오프셋은 세팅 구간(S) 동안의 신호 구간에서 제3 심볼 값(P)을 나타내는 제3 상태 신호 구간(STATE3)으로 전환될 때에는 발생하지 않는다. Positive offset does not occur when switching from the signal section during the setting section (S) to the third state signal section (STATE3) representing the third symbol value (P).

이는, 세팅 구간(S) 동안의 신호 구간은 로우 레벨 전압을 갖고, 제3 심볼 값(P)을 나타내는 제3 상태 신호 구간(STATE3)이 로우 레벨 전압을 길게 가지게 됨으로써, 세팅 구간(S) 동안의 신호 구간에서 제3 심볼 값(P)을 나타내는 제3 상태 신호 구간(STATE3)으로 전환 시 전압 변동이 없거나 매우 적기 때문이다. This means that the signal section during the setting section (S) has a low level voltage, and the third state signal section (STATE3) representing the third symbol value (P) has a long low level voltage, so that during the setting section (S) This is because there is no or very small voltage change when switching from the signal section of to the third state signal section (STATE3) representing the third symbol value (P).

전술한 바와 같이, 제2 심볼 값(1)을 나타내는 제2 상태 신호 구간(STATE2)에서 제3 심볼 값(P)을 나타내는 제3 상태 신호 구간(STATE3)으로 전환될 때 발생되는 오프셋(포지티브 오프셋)은 펜 정보 인식 오류를 발생시키기 때문에, 정상적인 펜 터치 센싱이 불가능해진다. As described above, the offset (positive offset) generated when switching from the second state signal period (STATE2) indicating the second symbol value (1) to the third state signal period (STATE3) indicating the third symbol value (P) ) causes a pen information recognition error, making normal pen touch sensing impossible.

이에, 본 발명의 실시예들은, 제2 심볼 값(1)을 나타내는 제2 상태 신호 구간(STATE2)에서 제3 심볼 값(P)을 나타내는 제3 상태 신호 구간(STATE3)으로 전환될 때, 오프셋(포지티브 오프셋)을 방지하여 펜 정보 인식 성능을 향상시켜줄 수 있는 방법을 제안한다. Accordingly, embodiments of the present invention, when switching from the second state signal period (STATE2) indicating the second symbol value (1) to the third state signal period (STATE3) indicating the third symbol value (P), the offset We propose a method to improve pen information recognition performance by preventing (positive offset).

보다 포괄적으로, 본 발명의 실시예들은, 제1 펜 신호(PENS1)의 펄스 패턴을 볼 때, 하이 레벨 전압을 갖는 펄스 이후에 제3 심볼 값(P)을 나타내는 제3 상태 신호 구간(STATE3)이 오게 되는 경우, 오프셋(포지티브 오프셋)을 방지하여 펜 정보 인식 성능을 향상시켜줄 수 있는 방법을 제안한다.More comprehensively, embodiments of the present invention, when looking at the pulse pattern of the first pen signal (PENS1), a third state signal period (STATE3) indicating a third symbol value (P) after a pulse with a high level voltage. In this case, we propose a method to improve pen information recognition performance by preventing offset (positive offset).

도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 오프셋 이슈를 방지하기 위하여 변경된 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)에 근거하여, 제1 펜 신호(PENS1)를 센싱하는 방법을 설명하기 위한 다이어그램이다. 도 13에서는, 2가지 예시(#1, #2)의 제1 펜 신호(PENS1)가 예시되며, 이는 도 12에서의 2가지 예시(#1, #2)의 제1 펜 신호(PENS1)와 동일하다. FIG. 13 shows a method of sensing the first pen signal (PENS1) based on the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) changed to prevent offset issues in the touch display device 100 according to embodiments of the present invention. This is a diagram for explanation. In FIG. 13 , two examples (#1, #2) of the first pen signal (PENS1) are illustrated, which are different from the first pen signal (PENS1) of the two examples (#1, #2) of FIG. 12 same.

도 13을 참조하면, 제1 타입(D)으로 설정된 1개의 터치 시구간은 8개의 심볼 구간(SYM1~SYM8)과 1개 이상의 세팅 구간(S)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 13, one touch time period set as the first type (D) may include eight symbol sections (SYM1 to SYM8) and one or more setting sections (S).

여기서, 1개의 터치 시구간은 도 13에서와 같이 8개의 심볼 구간(SYM1~SYM8)을 포함할 수도 있다. 하지만, 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐, 이에 한정되지 않는다. 1개의 터치 시구간에 포함된 심볼 구간의 개수는 펜 프로토콜의 변경 등에 따라 다양하게 정해질 수 있다. 예를 들어, 1개의 터치 시구간은 2개, 4개, 6개, 또는 이와 다른 개수의 심볼 구간을 포함할 수 있다. Here, one touch time period may include eight symbol sections (SYM1 to SYM8) as shown in FIG. 13. However, this is only an example for convenience of explanation and is not limited thereto. The number of symbol sections included in one touch time period can be determined in various ways depending on changes in the pen protocol, etc. For example, one touch time period may include 2, 4, 6, or a different number of symbol sections.

도 13에서는 1개의 터치 시구간 내에 2개의 세팅 구간(S)이 존재하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 1개의 터치 시구간은 1개의 세팅 구간(S)을 포함할 수도 있고, 2개 또는 3개 이상의 세팅 구간(S)을 포함할 수도 있다. 또한, 경우에 따라, 2개 이상의 터치 시구간마다 1개 이상의 세팅 구간(S)이 존재할 수도 있다. In FIG. 13, it is shown that there are two setting sections (S) within one touch time period, but this is only an example for convenience of explanation and is not limited thereto. For example, one touch time period may include one setting section (S), or may include two or three or more setting sections (S). Additionally, in some cases, one or more setting sections (S) may exist for each two or more touch time sections.

도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 8개의 심볼 구간(SYM1~SYM8) 각각은 더미 구간(DS)과 센싱 구간(SS)으로 나누어질 수 있다. Referring to FIG. 13, in the touch display device 100 according to embodiments of the present invention, each of the eight symbol sections (SYM1 to SYM8) may be divided into a dummy section (DS) and a sensing section (SS).

각 심볼 구간(SYM1~SYM8) 내 더미 구간(DS) 동안, 터치 구동 회로(310)는 제1 펜 신호(PENS1)에 대한 센싱 처리를 하지 않는다. 각 심볼 구간(SYM1~SYM8) 내 센싱 구간(SS) 동안, 터치 구동 회로(310)는 제1 펜 신호(PENS1)에 대한 센싱 처리를 진행한다. During the dummy section DS within each symbol section SYM1 to SYM8, the touch driving circuit 310 does not perform sensing processing on the first pen signal PENS1. During the sensing section (SS) within each symbol section (SYM1 to SYM8), the touch driving circuit 310 performs sensing processing on the first pen signal (PENS1).

각 심볼 구간(SYM1~SYM8) 내 더미 구간(DS)은 포지티브 오프셋이 발생할 수 있는 구간이다. The dummy section (DS) within each symbol section (SYM1 to SYM8) is a section where positive offset can occur.

각 심볼 구간(SYM1~SYM8) 내 더미 구간(DS) 동안, 터치 구동 회로(310)는 제1 펜 신호(PENS1)에 대한 센싱 처리를 하지 않음으로써, 오프셋 발생을 방지해주고, 이에 따른 펜 정보 인식 성능을 향상시켜줄 수 있다. During the dummy section (DS) within each symbol section (SYM1 to SYM8), the touch driving circuit 310 prevents offset from occurring by not performing sensing processing on the first pen signal (PENS1) and recognizes pen information accordingly. It can improve performance.

도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 컨트롤러(320)는 각 심볼 구간(SYM1~SYM8) 내 더미 구간(DS)을 세팅하기 위하여, 새로운 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)를 생성하여 터치 구동 회로(310)로 제공한다. 아래에서, 새로운 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)는 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)라고 기재한다. Referring to FIG. 13, the touch controller 320 of the touch display device 100 according to embodiments of the present invention uses a new sensing reference signal to set the dummy section DS within each symbol section SYM1 to SYM8. (PWM_TDC_1) is generated and provided to the touch driving circuit 310. Below, the new sensing reference signal (PWM_TDC_1) is described as the first sensing reference signal (PWM_TDC_1).

도 13을 참조하면, 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호이다. Referring to FIG. 13, the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) is a pulse signal including multiple high level voltage sections and multiple low level voltage sections.

제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간 중 적어도 하나(L1~L8)는 나머지와 시간적인 길이가 다르다. At least one of the plurality of low level voltage sections (L1 to L8) included in the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) has a different temporal length from the others.

제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간 중 둘 이상의 특정 로우 레벨 전압 구간(L1~L8)은 나머지의 로우 레벨 전압 구간의 시간적인 길이보다 더 긴 시간적인 길이를 가질 수 있다. Among the plurality of low-level voltage sections included in the first sensing reference signal (PWM_TDC_1), two or more specific low-level voltage sections (L1 to L8) may have a longer temporal length than the temporal length of the remaining low-level voltage sections. there is.

제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)의 둘 이상의 특정 로우 레벨 전압 구간(L1~L8)은 더미 구간(DS)의 전체 또는 일부와 대응되는 신호 구간이다. Two or more specific low level voltage sections (L1 to L8) of the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) are signal sections corresponding to all or part of the dummy section (DS).

제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)에서 둘 이상의 특정 로우 레벨 전압 구간(L1~L8)보다 시간적으로 짧은 길이를 갖는 로우 레벨 전압 구간은 센싱 구간(SS)과 대응되는 신호 구간이다. In the first sensing reference signal (PWM_TDC_1), a low-level voltage section having a temporally shorter length than two or more specific low-level voltage sections (L1 to L8) is a signal section corresponding to the sensing section (SS).

제1 예시(#1)의 제1 펜 신호(PENS1)를 참조하면, 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)의 둘 이상의 특정 로우 레벨 전압 구간(L1~L8) 중 적어도 하나의 특정 로우 레벨 전압 구간(L3, L7)과 대응되는 기간(도 12에서 오프셋이 발생할 수 있는 기간) 동안, 제1 펜 신호(PENS1)의 전압 레벨은 하이 레벨 전압에서 로우 레벨 전압으로 변경될 수 있다. Referring to the first pen signal (PENS1) of the first example (#1), at least one specific low-level voltage section (L1 to L8) among two or more specific low-level voltage sections (L1 to L8) of the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) During the period corresponding to L3 and L7) (the period in which offset may occur in FIG. 12), the voltage level of the first pen signal PENS1 may change from a high level voltage to a low level voltage.

터치 구동 회로(310)는 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)의 둘 이상의 특정 로우 레벨 전압 구간(L1~L8) 각각의 전체 또는 일부와 대응되는 기간(즉, 더미 구간(DS)) 동안, 제1 예시(#1)의 제1 펜 신호(PENS1)를 센싱하지 않는다. The touch driving circuit 310 is configured to operate the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) during a period corresponding to all or part of each of two or more specific low level voltage sections (L1 to L8) (i.e., dummy section (DS)). The first pen signal (PENS1) of the example (#1) is not sensed.

제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)의 둘 이상의 특정 로우 레벨 전압 구간(L1~L8) 중 적어도 하나의 특정 로우 레벨 전압 구간(L3, L7)과 대응되는 기간은, 터치 구동 회로(310)에 의해 센싱 처리가 되면, 센싱 값 오류가 발생하는 기간이다. The period corresponding to at least one specific low-level voltage section (L3, L7) among the two or more specific low-level voltage sections (L1 to L8) of the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) is sensed by the touch driving circuit 310. Once processed, this is the period in which a sensing value error occurs.

도 13을 참조하면, 터치 구동 회로(310)는 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)의 둘 이상의 특정 로우 레벨 전압 구간(L1~L8) 각각의 전체 또는 일부와 대응되는 기간이 더미 구간(DS)인 것을 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)를 통해 확인하고, 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)의 둘 이상의 특정 로우 레벨 전압 구간(L1~L8)과 대응되는 기간이 지난 이후, 제1 펜 신호(PENS1)를 센싱하기 시작한다. Referring to FIG. 13, the touch driving circuit 310 has a period corresponding to all or part of each of two or more specific low-level voltage sections (L1 to L8) of the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) is a dummy section (DS). This is confirmed through the first sensing reference signal (PWM_TDC_1), and after a period corresponding to two or more specific low-level voltage sections (L1 to L8) of the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) has passed, the first pen signal (PENS1) begins to sense.

따라서, 제3 심볼 구간(SYM3) 및 제7 심볼 구간(SYM7) 동안, 터치 구동 회로(310)가 제1 예시(#1)의 제1 펜 신호(PENS1)에 대한 센싱 처리를 수행할 때, 터치 구동 회로(310) 내 아날로그 디지털 컨버터(530)의 센싱 값 오류(오프셋에 의한 센싱 값)가 방지될 수 있다. Therefore, during the third symbol period SYM3 and the seventh symbol period SYM7, when the touch driving circuit 310 performs sensing processing on the first pen signal PENS1 of the first example (#1), Sensing value errors (sensing values due to offset) of the analog-to-digital converter 530 in the touch driving circuit 310 can be prevented.

도 13을 참조하면, 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)는, 적어도 하나의 특정 로우 레벨 전압 구간(L3, L7) 이후, 하이 레벨 전압 구간과 로우 레벨 전압 구간이 반복될 때, 제1 펜 신호(PENS1)는 제3 심볼 값(P)을 나타내는 제3 상태 신호 구간(STATE3)이다. Referring to FIG. 13, the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) is a first pen signal ( PENS1) is the third state signal section (STATE3) representing the third symbol value (P).

따라서, 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)는, 적어도 하나의 특정 로우 레벨 전압 구간(L3, L7) 이후, 하이 레벨 전압 구간과 로우 레벨 전압 구간이 반복될 때, 제1 펜 신호(PENS1)는 로우 레벨 전압이 일정 시간 동안 유지된다. Accordingly, the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) is, when the high level voltage section and the low level voltage section are repeated after at least one specific low level voltage section (L3, L7), the first pen signal (PENS1) is low. The level voltage is maintained for a certain period of time.

제1 펜 신호(PENS1)가 로우 레벨 전압이 일정 시간 동안 유지된 이후, 하이 레벨 전압으로 변경되는 타이밍은, 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)의 다른 특정 로우 레벨 전압 구간과 시간적으로 대응될 수 있다. The timing at which the first pen signal (PENS1) changes to a high level voltage after maintaining the low level voltage for a certain period of time may correspond in time to another specific low level voltage section of the first sensing reference signal (PWM_TDC_1). .

도 13을 참조하면, 제1 펜 신호(PENS1)는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호일 수 있다. Referring to FIG. 13, the first pen signal PENS1 may be a pulse signal including multiple high level voltage sections and multiple low level voltage sections.

제1 펜 신호(PENS1)는, 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)와 펄스 위상이 동일한 제1 상태 신호 구간(STATE1)과, 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)와 펄스 위상이 반대인 제2 상태 신호 구간(STATE2)과, 일정한 전압 레벨을 갖거나 로우 레벨 전압을 갖는 제3 상태 신호 구간(STATE3)을 포함할 수 있다. The first pen signal (PENS1) includes a first state signal section (STATE1) whose pulse phase is the same as the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) and a second state signal whose pulse phase is opposite to the first sensing reference signal (PWM_TDC_1). It may include a section (STATE2) and a third state signal section (STATE3) having a constant voltage level or a low level voltage.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 터치 전극(TE)과, 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)를 출력하는 터치 컨트롤러(320)와, 제1 타입(D)의 터치 시구간(TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) 동안 터치 전극(TE)을 통해 제1 펜 신호(PENS1)를 수신하고 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)에 근거하여 제1 펜 신호(PENS1)를 센싱하여 제1 센싱 값을 출력하는 터치 구동 회로(310)를 포함할 수 있다. The touch display device 100 according to embodiments of the present invention includes a touch electrode (TE), a touch controller 320 that outputs a first sensing reference signal (PWM_TDC_1), and a first type (D) touch screen. During the period (TP3, TP6, TP7, TP10, TP11), the first pen signal (PENS1) is received through the touch electrode (TE) and the first pen signal (PENS1) is sensed based on the first sensing reference signal (PWM_TDC_1). It may include a touch driving circuit 310 that outputs the first sensing value.

제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)는 다수의 로우 레벨 전압 구간과 다수의 하이 레벨 전압 구간을 포함할 수 있다. 제1 펜 신호(PENS1)는 다수의 로우 레벨 전압 구간과 다수의 하이 레벨 전압 구간을 포함할 수 있다. The first sensing reference signal (PWM_TDC_1) may include multiple low-level voltage sections and multiple high-level voltage sections. The first pen signal PENS1 may include multiple low-level voltage sections and multiple high-level voltage sections.

도 13을 참조하면, 제1 기간(제2 심볼 구간(SYM2)) 동안, 제1 센싱 기준 신호와 제1 펜 신호 간의 위상은 반대이고, 제1 기간(제2 심볼 구간(SYM2))의 종료 직전에 제1 펜 신호(PENS1)가 하이 레벨 전압 구간이고, 제1 기간(제2 심볼 구간(SYM2)) 이후 제2 기간(제3 심볼 구간(SYM3)) 동안 제1 펜 신호가 제3 심볼 값(P)을 나타내는 제3 상태 신호 구간(STATE3)이므로 제1 펜 신호가 로우 레벨 전압을 유지하는 경우, 제2 기간(제3 심볼 구간(SYM3)) 중 일정 시간(더미 구간(DS)) 동안, 제1 센싱 기준 신호는 로우 레벨 전압을 갖는다. Referring to FIG. 13, during the first period (second symbol period (SYM2)), the phase between the first sensing reference signal and the first pen signal is opposite, and at the end of the first period (second symbol period (SYM2)) Immediately before, the first pen signal (PENS1) is a high level voltage section, and the first pen signal is in the third symbol section during the second period (third symbol section SYM3) after the first period (second symbol section SYM2). Since it is the third state signal period (STATE3) representing the value (P), when the first pen signal maintains the low level voltage, a certain time (dummy period (DS)) during the second period (third symbol period (SYM3)) Meanwhile, the first sensing reference signal has a low level voltage.

제1 기간(제2 심볼 구간(SYM2)) 동안, 제1 센싱 기준 신호와 제1 펜 신호 간의 위상은 동일하더라도, 제1 기간(제2 심볼 구간(SYM2))의 종료 직전에 제1 펜 신호(PENS1)가 하이 레벨 전압 구간이고, 제1 기간(제2 심볼 구간(SYM2)) 이후 제2 기간(제3 심볼 구간(SYM3)) 동안 제1 펜 신호가 제3 심볼 값(P)을 나타내는 제3 상태 신호 구간(STATE3)이므로 제1 펜 신호가 로우 레벨 전압을 유지하는 경우, 제2 기간(제3 심볼 구간(SYM3)) 중 일정 시간(더미 구간(DS)) 동안, 제1 센싱 기준 신호는 로우 레벨 전압을 갖는다. During the first period (second symbol period (SYM2)), even if the phase between the first sensing reference signal and the first pen signal is the same, the first pen signal immediately before the end of the first period (second symbol period (SYM2)) (PENS1) is a high level voltage period, and the first pen signal represents the third symbol value (P) during the second period (third symbol period (SYM3)) after the first period (second symbol period (SYM2)). Since it is the third state signal period (STATE3), when the first pen signal maintains a low level voltage, for a certain period of time (dummy period (DS)) during the second period (third symbol period (SYM3)), the first sensing reference The signal has a low level voltage.

한편, 전술한 바와 같이, 터치 구동 회로(310)가 센싱 기준 신호(PWM_TDC)에 비해 신호 파형이 변형된 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)를 이용하여 더미 구간(DS) 동안 센싱 처리를 하지 않게 되면, 터치 구동 회로(310)에서 출력되는 센싱 값의 크기가 약간 줄어들 수 있다. 터치 구동 회로(310)의 센싱 유닛(500) 내 증폭기의 게인을 증가시켜서, 증폭기의 출력 값을 크게 해주어, 더미 구간(DS) 동안의 센싱 처리에 따른 센싱 값 저감을 보상해줄 수 있다. Meanwhile, as described above, if the touch driving circuit 310 does not perform sensing processing during the dummy period DS using the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) whose signal waveform is modified compared to the sensing reference signal (PWM_TDC), , the size of the sensing value output from the touch driving circuit 310 may be slightly reduced. By increasing the gain of the amplifier in the sensing unit 500 of the touch driving circuit 310, the output value of the amplifier can be increased to compensate for the decrease in sensing value due to sensing processing during the dummy section DS.

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 제1 타입(D)의 터치 시구간(TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) 동안에는, 제1 펜 신호(PENS1)가 제3 심볼 값(P)을 나타내는 제3 상태 신호 구간을 포함하기 때문에, 위에서 언급한 오프셋 발생 가능성이 있고, 새로운 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)와 더미 구간(DS) 설정을 통해 오프셋을 방지할 수 있다. Meanwhile, the touch display device 100 according to embodiments of the present invention uses the first pen signal PENS1 during the first type (D) touch time intervals (TP3, TP6, TP7, TP10, and TP11). 3 Since it includes a third state signal section representing the symbol value (P), there is a possibility of the above-mentioned offset occurring, and the offset can be prevented by setting a new first sensing reference signal (PWM_TDC_1) and a dummy section (DS). there is.

제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)는 더미 구간(DS)의 설정을 위해 상대적으로 긴 시간적 길이를 갖는 로우 레벨 전압 구간(L1~L8)을 갖는다. The first sensing reference signal (PWM_TDC_1) has a low-level voltage section (L1 to L8) with a relatively long temporal length for setting the dummy section (DS).

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 제2 타입(P)의 터치 시구간(TP2, TP5, TP9, TP13) 및 제3 타입(F)의 터치 시구간(TP4, TP8, TP12, TP15, TP16) 동안에는, 더미 구간(DS)의 설정이 필요 없기 때문에, 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)를 사용하지 않고, 다른 센싱 기준 신호를 사용해도 된다. The touch display device 100 according to embodiments of the present invention includes a touch time period (TP2, TP5, TP9, TP13) of the second type (P) and a touch time period (TP4, TP8) of the third type (F). , TP12, TP15, TP16), since there is no need to set the dummy section DS, it is possible to use another sensing reference signal instead of using the first sensing reference signal (PWM_TDC_1).

이에, 본 발명의 실시예들은 2가지 종류의 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1, PWM_TDC_2)와 이를 이용한 센싱 방법을 제안한다. Accordingly, embodiments of the present invention propose two types of sensing reference signals (PWM_TDC_1, PWM_TDC_2) and a sensing method using them.

도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 여러 가지 타입의 터치 시구간들에 이용될 수 있는 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)와 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)를 예시적으로 나타낸 도면이다. FIG. 14 illustrates a first sensing reference signal (PWM_TDC_1) and a second sensing reference signal (PWM_TDC_2) that can be used for various types of touch time periods in the touch display device 100 according to embodiments of the present invention. This is a drawing shown in detail.

도 14를 참조하면, 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호이다. 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간 중 적어도 하나(L1~L8)는 나머지와 시간적인 길이가 다르다. Referring to FIG. 14, the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) is a pulse signal including multiple high level voltage sections and multiple low level voltage sections. At least one of the plurality of low level voltage sections (L1 to L8) included in the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) has a different temporal length from the others.

도 14를 참조하면, 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호이다. 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간(L)은 시간적인 길이가 모두 동일할 수 있다. Referring to FIG. 14, the second sensing reference signal (PWM_TDC_2) is a pulse signal including multiple high level voltage sections and multiple low level voltage sections. The plurality of low level voltage sections (L) included in the second sensing reference signal (PWM_TDC_2) may all have the same temporal length.

제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간 중 가장 긴 시간적인 길이를 갖는 로우 레벨 전압 구간(L1~L8)은, 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간 중 가장 긴 시간적인 길이를 갖는 로우 레벨 전압 구간(L)보다 더 긴 시간적인 길이를 가질 수 있다. The low level voltage sections (L1 to L8) with the longest temporal length among the multiple low level voltage sections included in the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) are the multiple low level voltage sections included in the second sensing reference signal (PWM_TDC_2). It may have a longer temporal length than the low level voltage interval (L), which has the longest temporal length among the level voltage intervals.

제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)는 전압레벨이 비주기적으로 변화하는 펄스 신호일 수 있다. 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)는 전압레벨이 주기적으로 변화하는 펄스 신호일 수 있다. The first sensing reference signal (PWM_TDC_1) may be a pulse signal whose voltage level changes aperiodically. The second sensing reference signal (PWM_TDC_2) may be a pulse signal whose voltage level changes periodically.

제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)와 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)의 관점에서, 터치 표시 장치(100), 터치 구동 회로(310) 및 터치 컨트롤러(320)를 설명하면 아래와 같다. From the perspective of the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) and the second sensing reference signal (PWM_TDC_2), the touch display device 100, the touch driving circuit 310, and the touch controller 320 are described as follows.

본 발명의 실시에들에 따른 터치 표시 장치(100)는 제1 타입(D)의 터치 시구간(TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) 동안 제1 펜 신호(PENS1)를 수신하고, 제1 타입(D)과 다른 제2 타입(P)의 터치 시구간(TP2, TP5, TP9, TP13) 동안 제1 펜 신호(PENS1)와 신호 파형이 다른 제2 펜 신호(PENS2)를 수신하는 터치 패널(TSP)과, 서로 다른 신호 파형을 갖는 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1) 및 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)를 터치 구동 회로(310)로 출력하는 터치 컨트롤러(320)와, 제1 타입(D)의 터치 시구간(TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) 동안 터치 패널(TSP)을 통해 제1 펜 신호(PENS1)를 수신하고, 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)에 근거하여 제1 펜 신호(PENS1)를 센싱하고, 제2 타입(P)의 터치 시구간(TP2, TP5, TP9, TP13) 동안 터치 패널(TSP)을 통해 제2 펜 신호(PENS2)를 수신하고, 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)와 신호 파형이 다른 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)에 근거하여 제2 펜 신호(PENS2)를 센싱하는 터치 구동 회로(310)를 포함할 수 있다.The touch display device 100 according to embodiments of the present invention receives the first pen signal (PENS1) during the touch time period (TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) of the first type (D), and A touch panel that receives a second pen signal (PENS2) having a different signal waveform from the first pen signal (PENS1) during the touch time intervals (TP2, TP5, TP9, TP13) of the second type (P) different from the type (D) (TSP), a touch controller 320 that outputs a first sensing reference signal (PWM_TDC_1) and a second sensing reference signal (PWM_TDC_2) having different signal waveforms to the touch driving circuit 310, and a first type (D) ) receives the first pen signal (PENS1) through the touch panel (TSP) during the touch time intervals (TP3, TP6, TP7, TP10, TP11), and receives the first pen signal based on the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) Sensing (PENS1), receiving the second pen signal (PENS2) through the touch panel (TSP) during the touch time period (TP2, TP5, TP9, TP13) of the second type (P), and receiving the first sensing reference signal It may include a touch driving circuit 310 that senses the second pen signal (PENS2) based on the second sensing reference signal (PWM_TDC_2) whose signal waveform is different from (PWM_TDC_1).

본 발명의 실시예들에 따른 터치 구동 회로(310)는, 제1 타입(D)의 터치 시구간(TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) 동안 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)를 수신하고, 제1 타입(D)과 다른 제2 타입(P)의 터치 시구간(TP2, TP5, TP9, TP13) 동안 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)와 신호 파형이 다른 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)를 수신하는 통신 유닛(650);과, 제1 타입(D)의 터치 시구간(TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) 동안 터치 패널(TSP)을 통해 제1 펜 신호(PENS1)를 수신하고, 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)에 근거하여 제1 펜 신호(PENS1)를 센싱하여 제1 센싱 신호를 출력하고, 제2 타입(P)의 터치 시구간(TP2, TP5, TP9, TP13) 동안 터치 패널(TSP)을 통해 제1 펜 신호(PENS1)와 신호 파형이 다른 제2 펜 신호(PENS2)를 수신하고, 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)에 근거하여 제2 펜 신호(PENS2)를 센싱하여 제2 센싱 신호를 출력하는 센싱 유닛(500)을 포함할 수 있다. The touch driving circuit 310 according to embodiments of the present invention receives the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) during the first type (D) touch time period (TP3, TP6, TP7, TP10, TP11), During the touch time intervals (TP2, TP5, TP9, TP13) of the second type (P), which are different from the first type (D), a second sensing reference signal (PWM_TDC_2) whose signal waveform is different from the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) a communication unit 650 for receiving; and receiving a first pen signal (PENS1) through the touch panel (TSP) during the first type (D) touch time period (TP3, TP6, TP7, TP10, TP11), Based on the first sensing reference signal (PWM_TDC_1), the first pen signal (PENS1) is sensed to output the first sensing signal, and the touch is touched during the touch time period (TP2, TP5, TP9, TP13) of the second type (P). A second pen signal (PENS2) having a different signal waveform from the first pen signal (PENS1) is received through the panel (TSP), and the second pen signal (PENS2) is sensed based on the second sensing reference signal (PWM_TDC_2). It may include a sensing unit 500 that outputs a second sensing signal.

제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호이고, 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호이다. The first sensing reference signal (PWM_TDC_1) is a pulse signal including multiple high-level voltage sections and multiple low-level voltage sections, and the second sensing reference signal (PWM_TDC_2) is a multiple high-level voltage section and multiple low-level voltage sections. It is a pulse signal that includes a section.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 컨트롤러(320)는, 터치 동기화 신호(TSYNC)를 입력 받는 통신 유닛(610)과, 터치 동기화 신호(TSYNC)에 근거하여, 제1 타입(D)의 터치 시구간(TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) 동안 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)를 출력하고, 제1 타입(D)과 다른 제2 타입(P)의 터치 시구간(TP2, TP5, TP9, TP13) 동안 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)와 서로 다른 신호 파형을 갖는 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)를 출력하는 펄스 생성부(620)를 포함할 수 있다. The touch controller 320 according to embodiments of the present invention includes a communication unit 610 that receives a touch synchronization signal (TSYNC), and a first type (D) touch screen based on the touch synchronization signal (TSYNC). The first sensing reference signal (PWM_TDC_1) is output during the period (TP3, TP6, TP7, TP10, TP11), and the touch time period (TP2, TP5, TP9, TP2, TP5, TP9, It may include a pulse generator 620 that outputs a second sensing reference signal (PWM_TDC_2) having a different signal waveform from the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) during TP13).

제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호일 수 있다. The first sensing reference signal (PWM_TDC_1) may be a pulse signal including multiple high level voltage sections and multiple low level voltage sections.

터치 컨트롤러(320)는 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)와 신호 파형이 다른 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)를 더 출력할 수 있다. The touch controller 320 may further output a second sensing reference signal (PWM_TDC_2) having a different signal waveform from the first sensing reference signal (PWM_TDC_1).

제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1) 및 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2) 각각은 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호이다. Each of the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) and the second sensing reference signal (PWM_TDC_2) is a pulse signal including a plurality of high level voltage sections and a number of low level voltage sections.

제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간 중 적어도 하나(L1~L8)는 나머지와 시간적인 길이가 다를 수 있다. At least one of the plurality of low level voltage sections (L1 to L8) included in the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) may have a different temporal length from the others.

제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)에 포함된 다수의 로우 레벨 전압 구간(L)은 시간적인 길이가 모두 동일할 수 있다. The plurality of low level voltage sections (L) included in the second sensing reference signal (PWM_TDC_2) may all have the same temporal length.

도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 펜 프로토콜의 예시에서, 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)와 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)를 이용하여 여러 가지 타입의 터치 시구간들을 구동하는 방법을 설명한 도면이다. FIG. 15 illustrates a method of driving various types of touch time periods using the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) and the second sensing reference signal (PWM_TDC_2) in an example of the pen protocol according to embodiments of the present invention. It is a drawing.

도 15를 참조하면, 제1 타입(D)의 터치 시구간(TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) 동안, 터치 컨트롤러(320)는 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)를 터치 구동 회로(310)에 공급한다. Referring to FIG. 15, during the touch time intervals (TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) of the first type (D), the touch controller 320 transmits the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) to the touch driving circuit 310. supply to.

이에, 터치 구동 회로(310)는 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)를 이용하여 제1 펜 신호(PENS1)를 센싱하여 제1 센싱 데이터를 출력한다. Accordingly, the touch driving circuit 310 senses the first pen signal (PENS1) using the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) and outputs first sensing data.

이에 따라, 터치 컨트롤러(320)는 제1 센싱 데이터를 이용하여 펜 데이터(펜 정보)를 감지한다. Accordingly, the touch controller 320 senses pen data (pen information) using the first sensing data.

도 15를 참조하면, 제2 타입(P)의 터치 시구간(TP2, TP5, TP9, TP13) 동안, 터치 컨트롤러(320)는 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)를 터치 구동 회로(310)에 공급한다. Referring to FIG. 15, during the second type (P) touch time intervals (TP2, TP5, TP9, TP13), the touch controller 320 supplies the second sensing reference signal (PWM_TDC_2) to the touch driving circuit 310. do.

이에, 터치 구동 회로(310)는 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)를 이용하여 제2 펜 신호(PENS2)를 센싱하여 제2 센싱 데이터를 출력한다. Accordingly, the touch driving circuit 310 senses the second pen signal PENS2 using the second sensing reference signal PWM_TDC_2 and outputs second sensing data.

이에 따라, 터치 컨트롤러(320)는 제2 센싱 데이터를 이용하여 펜 위치를 감지할 수 있다. 이때, 터치 컨트롤러(320)는 펜 기울기도 함께 감지할 수 있다. Accordingly, the touch controller 320 can detect the pen position using the second sensing data. At this time, the touch controller 320 can also detect the tilt of the pen.

도 15를 참조하면, 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)는 제1 펜 신호(PENS1)와 펄스 위상이 반대인 신호 구간을 포함할 수 있다. 이때, 제1 펜 신호(PENS1)는 제2 심볼 값(1)을 나타내는 제2 상태 신호 구간(STATE2)이다. Referring to FIG. 15, the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) may include a signal section whose pulse phase is opposite to that of the first pen signal (PENS1). At this time, the first pen signal (PENS1) is the second state signal section (STATE2) indicating the second symbol value (1).

제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)는 제2 펜 신호(PENS2)와 펄스 위상이 반대인 신호 구간을 포함하지 않을 수 있다. The second sensing reference signal (PWM_TDC_2) may not include a signal section whose pulse phase is opposite to that of the second pen signal (PENS2).

제1 타입(D)의 터치 시구간(TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) 동안, 펜(10)에서 터치 패널(TSP)로 출력되는 제1 펜 신호(PENS1)는 다수의 하이 레벨 전압 구간과 다수의 로우 레벨 전압 구간을 포함하는 펄스 신호일 수 있다. During the touch time intervals (TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) of the first type (D), the first pen signal (PENS1) output from the pen 10 to the touch panel (TSP) has a plurality of high level voltage sections. It may be a pulse signal including a plurality of low level voltage sections.

제1 펜 신호(PENS1)는 펜 정보를 포함하는 펄스 신호일 수 있다. The first pen signal PENS1 may be a pulse signal including pen information.

제2 펜 신호(PENS2)는 펜 정보를 포함하지 않는 펄스 신호일 수 있다.The second pen signal PENS2 may be a pulse signal that does not include pen information.

도 15를 참조하면, 터치 구동 회로(310)는 제1 타입(D)의 터치 시구간(TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) 및 제2 타입(P)의 터치 시구간(TP2, TP5, TP9, TP13) 동안, 터치 패널(TSP) 내 터치 전극(TE)들로 전압레벨이 일정한 전압을 패널 구동 신호(PWM_TX)로서 인가할 수 있다.Referring to FIG. 15, the touch driving circuit 310 includes touch time intervals (TP3, TP6, TP7, TP10, TP11) of the first type (D) and touch time intervals (TP2, TP5, TP5, TP1) of the second type (P). During TP9 and TP13), a voltage having a constant voltage level may be applied as the panel driving signal (PWM_TX) to the touch electrodes (TE) in the touch panel (TSP).

도 15를 참조하면, 터치 구동 회로(310)는, 제1 및 제2 타입(P)과 다른 제3 타입(F)의 터치 시구간(TP4, TP8, TP12, TP15, TP16) 동안, 다수의 터치 전극(TE) 중 적어도 하나로 전압레벨이 변화하는 터치 구동 신호(TDS)를 패널 구동 신호(PWM_TX)로서 공급하고, 터치 전극(TE)을 센싱할 수 있다. Referring to FIG. 15, the touch driving circuit 310 operates a plurality of touch time periods (TP4, TP8, TP12, TP15, TP16) of the third type (F), which is different from the first and second types (P). A touch driving signal (TDS) whose voltage level changes to at least one of the touch electrodes (TE) may be supplied as a panel driving signal (PWM_TX), and the touch electrode (TE) may be sensed.

도 15를 참조하면, 터치 구동 회로(310)는, 제1 및 제2 타입(P)과 다른 제3 타입(F)의 터치 시구간(TP4, TP8, TP12, TP15, TP16) 동안, 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)를 터치 컨트롤러(320)로부터 수신하고, 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)에 기초하여 터치 구동 신호(TDS)가 인가된 터치 전극(TE)을 센싱할 수 있다. Referring to FIG. 15, the touch driving circuit 310 controls the second touch time period (TP4, TP8, TP12, TP15, TP16) of the third type (F), which is different from the first and second types (P). The sensing reference signal (PWM_TDC_2) may be received from the touch controller 320, and the touch electrode (TE) to which the touch driving signal (TDS) has been applied may be sensed based on the second sensing reference signal (PWM_TDC_2).

도 15를 참조하면, 터치 구동 회로(310)는, 제1 내지 제3 타입(F)과 다른 제4 타입(B)의 터치 시구간(TP1) 동안, 전압레벨이 비주기적으로 변화하는 비컨 신호(Beacon Signal)를 터치 패널(TSP)로 공급할 수 있다. 비컨 신호는 제1 펜 신호(PENS1) 또는 제2 펜 신호(PENS2)를 출력하는 펜(10)으로 전달될 수 있다. Referring to FIG. 15, the touch driving circuit 310 is a beacon signal whose voltage level changes aperiodically during the touch time period TP1 of the fourth type (B), which is different from the first to third types (F). (Beacon Signal) can be supplied to the touch panel (TSP). The beacon signal may be transmitted to the pen 10 that outputs the first pen signal (PENS1) or the second pen signal (PENS2).

이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 의하면, 펜(10)에서 출력된 펜 신호를 센싱할 때, 펜 신호 센싱 오류를 방지해주는 터치 표시 장치(100), 터치 구동 회로(310) 및 터치 컨트롤러(320)를 제공할 수 있다. According to the embodiments of the present invention described above, when sensing a pen signal output from the pen 10, a touch display device 100, a touch driving circuit 310, and a touch controller ( 320) can be provided.

본 발명의 실시예들에 의하면, 펜 정보가 포함된 제1 펜 신호(PENS1)를 센싱할 때, 펜 정보 인식 오류를 방지해줄 수 있는 터치 표시 장치(100), 터치 구동 회로(310) 및 터치 컨트롤러(320)를 제공할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a touch display device 100, a touch driving circuit 310, and a touch screen that can prevent pen information recognition errors when sensing a first pen signal (PENS1) containing pen information A controller 320 may be provided.

본 발명의 실시예들에 의하면, 펜 신호 센싱 시 활용되는 센싱 기준 신호를 이원화 하여, 다른 용도의 펜 신호(PENS1, PENS2)에 대한 차별화된 센싱 처리를 수행하여 센싱 품질을 향상시켜줄 수 있는 터치 표시 장치(100), 터치 구동 회로(310) 및 터치 컨트롤러(320)를 제공할 수 있다. According to embodiments of the present invention, a touch display that can improve sensing quality by dualizing the sensing reference signal used when sensing a pen signal and performing differentiated sensing processing on pen signals (PENS1, PENS2) for different purposes. A device 100, a touch driving circuit 310, and a touch controller 320 may be provided.

본 발명의 실시예들에 의하면, 펜 정보 감지를 위한 제1 펜 신호(PENS1)에 대한 센싱 처리 시, 더미 구간(DS)의 설정이 가능한 제1 센싱 기준 신호(PWM_TDC_1)를 이용하고, 펜 위치 감지를 위한 제2 펜 신호(PENS2)에 대한 센싱 처리 또는 손가락 터치에 의한 센싱 처리 시, 더미 구간 설정을 하지 않는 제2 센싱 기준 신호(PWM_TDC_2)를 이용함으로써, 펜 정보 인식 오류를 방지해주고, 펜 위치 및 손가락 터치에 대한 감도도 향상시켜줄 수 있는 터치 표시 장치(100), 터치 구동 회로(310) 및 터치 컨트롤러(320)를 제공할 수 있다. According to embodiments of the present invention, when processing the sensing of the first pen signal (PENS1) for detecting pen information, the first sensing reference signal (PWM_TDC_1) capable of setting a dummy section (DS) is used, and the pen position When sensing processing for the second pen signal (PENS2) for detection or sensing processing by finger touch, pen information recognition errors are prevented by using the second sensing reference signal (PWM_TDC_2) that does not set a dummy section, and the pen A touch display device 100, a touch driving circuit 310, and a touch controller 320 that can improve sensitivity to location and finger touch can be provided.

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 illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations will be possible 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 rather to explain it, and therefore the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of the present invention.

Claims

a touch panel that receives a first pen signal during a first type of touch time period and receives a second pen signal having a signal waveform different from the first pen signal during a second type of touch time period different from the first type;
a touch controller that outputs a first sensing reference signal during the first type of touch time period and outputs a second sensing reference signal having a different signal waveform from the first sensing reference signal during the second type of touch time period; and
Sensing the first pen signal received through the touch panel during the first type of touch time period based on the first sensing reference signal, and receiving the first pen signal through the touch panel during the second type of touch time period A touch display device comprising a touch driving circuit that senses and processes the second pen signal based on the second sensing reference signal.

According to paragraph 1,
The first sensing reference signal includes a signal section whose pulse phase is different from that of the first pen signal,
The second sensing reference signal does not include a signal section whose pulse phase is different from that of the second pen signal.

According to paragraph 1,
The first sensing reference signal is a pulse signal including a plurality of high level voltage sections and a plurality of low level voltage sections,
A touch display device wherein two or more specific low-level voltage sections among the plurality of low-level voltage sections included in the first sensing reference signal have a longer temporal length than the temporal length of the remaining low-level voltage sections.

According to paragraph 3,
During a period corresponding to at least one specific low-level voltage section among the two or more specific low-level voltage sections in the first sensing reference signal,
A touch display device in which the first pen signal changes from a high level voltage to a low level voltage.

According to clause 4,
In the first sensing reference signal, after the at least one specific low level voltage section,
When a high-level voltage section and a low-level voltage section are repeated, the first pen signal maintains a low-level voltage for a certain period of time.

According to paragraph 3,
The touch driving circuit starts sensing processing for the first pen signal after a period corresponding to the two or more specific low-level voltage sections of the first sensing reference signal.

According to paragraph 1,
The second sensing reference signal is a pulse signal including a plurality of high level voltage sections and a plurality of low level voltage sections,
A touch display device wherein the plurality of low-level voltage sections included in the second sensing reference signal all have the same temporal length.

According to paragraph 1,
The first sensing reference signal is a pulse signal including a plurality of high level voltage sections and a plurality of low level voltage sections,
The second sensing reference signal is a pulse signal including a plurality of high level voltage sections and a plurality of low level voltage sections,
The low-level voltage section with the longest temporal length among the plurality of low-level voltage sections included in the first sensing reference signal is:
A touch display device having a longer temporal length than a low-level voltage section having the longest temporal length among a plurality of low-level voltage sections included in the second sensing reference signal.

According to paragraph 1,
The first pen signal is a pulse signal including a plurality of high level voltage sections and a plurality of low level voltage sections,
The second pen signal is a pulse signal including a plurality of high level voltage sections and a plurality of low level voltage sections,
The low-level voltage section having the longest temporal length among the multiple low-level voltage sections included in the first pen signal has the longest temporal length among the multiple low-level voltage sections included in the second pen signal. Has a temporal length longer than the low level voltage section, or
The high level voltage section having the longest temporal length among the multiple high level voltage sections included in the first pen signal has the longest temporal length among the multiple high level voltage sections included in the second pen signal. A touch display device with a temporal length longer than the high level voltage section.

According to paragraph 1,
The first pen signal is a pulse signal including pen information,
The second pen signal is a pulse signal that does not include pen information.

According to paragraph 1,
The first pen signal is,
A first state signal section in which the first sensing reference signal and the pulse phase are the same,
a second state signal section whose pulse phase is opposite to that of the first sensing reference signal;
A touch display device including a third state signal section having a constant voltage level or a low level voltage.

According to paragraph 1,
The touch driving circuit applies a voltage having a constant voltage level to touch electrodes in the touch panel during the first type of touch time period and the second type of touch time period.

According to paragraph 1,
The touch driving circuit is,
A touch display device that supplies a touch driving signal whose voltage level changes to at least one of a plurality of touch electrodes included in the touch panel during a third type of touch time period different from the first and second types.

According to clause 13,
The touch driving circuit is,
A touch display device that receives the second sensing reference signal from the touch controller and senses a touch electrode to which the touch driving signal is applied based on the second sensing reference signal during the third type of touch time period.

touch electrode;
A touch controller that outputs a first sensing reference signal; and
A touch driving circuit that receives a first pen signal through the touch electrode during a first type of touch time period, senses the first pen signal based on the first sensing reference signal, and outputs a first sensing value. do,
The first sensing reference signal includes a plurality of low-level voltage sections and a plurality of high-level voltage sections, and the first pen signal includes a number of low-level voltage sections and a number of high-level voltage sections,
During the first period, the phase between the first sensing reference signal and the first pen signal is the same or opposite, and immediately before the end of the first period, the first pen signal is in a high level voltage section,
During a second period after the first period, the first pen signal is maintained at a low level voltage,
For a certain period of time during the second period, the first sensing reference signal has a low level voltage.

According to clause 15,
The touch controller further outputs a second sensing reference signal having a different signal waveform from the first sensing reference signal,
Each of the first sensing reference signal and the second sensing reference signal is a pulse signal including a plurality of high level voltage sections and a plurality of low level voltage sections,
At least one of the plurality of low-level voltage sections included in the first sensing reference signal has a different temporal length from the others,
A touch display device wherein the plurality of low-level voltage sections included in the second sensing reference signal all have the same temporal length.

Receiving a first sensing reference signal during a first type of touch time period, and receiving a second sensing reference signal having a different signal waveform from the first sensing reference signal during a second type of touch time period different from the first type. communication unit; and
During the first type of touch time period, the first pen signal received through the touch panel is sensed and processed based on the first sensing reference signal to output a first sensing value, and during the second type of touch time period, , a touch driving circuit including a sensing unit that senses and processes a second pen signal having a different signal waveform from the first pen signal received through the touch panel based on the second sensing reference signal and outputs a second sensing value. .

According to clause 17,
The first sensing reference signal is a pulse signal including a plurality of high level voltage sections and a plurality of low level voltage sections,
The second sensing reference signal is a pulse signal including a plurality of high level voltage sections and a plurality of low level voltage sections,
The low-level voltage section with the longest temporal length among the plurality of low-level voltage sections included in the first sensing reference signal is:
A touch driving circuit having a longer temporal length than a low-level voltage section having the longest temporal length among a plurality of low-level voltage sections included in the second sensing reference signal.

a communication unit receiving a touch synchronization signal; and
Based on the touch synchronization signal, output a first sensing reference signal during a first type of touch time period, and output a signal waveform different from the first sensing reference signal during a second type of touch time period different from the first type. A touch controller including a pulse generator that outputs a second sensing reference signal having a.

According to clause 19,
The first sensing reference signal is a pulse signal including a plurality of high level voltage sections and a plurality of low level voltage sections,
A touch controller wherein two or more specific low-level voltage sections among the plurality of low-level voltage sections included in the first sensing reference signal have a longer temporal length than the temporal length of the remaining low-level voltage sections.