KR20160093750A - Touch screen display device including fingerprint sensor - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a touch screen display device with a fingerprint sensor realizes touch recognition and fingerprint recognition through the fingerprint sensor by using one driver chip, thereby reducing manufacturing costs.

Description

지문 센서를 구비한 터치 스크린 표시장치{TOUCH SCREEN DISPLAY DEVICE INCLUDING FINGERPRINT SENSOR}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a touch screen display device having a fingerprint sensor,

본 발명은 지문 센서를 구비한 터치 스크린 표시장치에 관한 발명이다.The present invention relates to a touch screen display device having a fingerprint sensor.

터치스크린은 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 전계발광 표시장치(Electroluminescence Device, EL), 전기영동 표시장치 등과 같은 화상표시장치에 설치되어 사용자가 화상표시장치를 보면서 터치스크린 내의 터치 센서를 가압하여(누르거나 터치하여) 미리 정해진 정보를 입력하는 입력장치의 한 종류이다.The touch screen may be a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), an electroluminescence device (EL) , And is a kind of an input device that presses (presses or touches) a touch sensor in a touch screen while the user views the image display device and inputs predetermined information.

상술한 표시장치에 사용되는 터치스크린은 그 구조에 따라 부착형(add-on type), 상판형(on-cell type) 및 일체형(in-cell type)으로 나눌 수 있다. 부착형은 표시장치와 터치스크린을 개별적으로 제조한 후에, 표시장치의 상판에 터치스크린을 부착하는 방식이다. 상판형은 표시장치의 상부 유리 기판 표면에 터치 스크린을 구성하는 소자들을 직접 형성하는 방식이다. 내장형은 표시장치 내부에 터치스크린을 내장하여 표시장치의 박형화를 달성하고 내구성을 높일 수 있는 방식이다. 그러나, 부착형 터치스크린은 표시장치 위에 완성된 터치스크린이 올라가 장착되는 구조로 두께가 두껍고, 표시 장치의 밝기가 어두워져 시인성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 상판형 터치스크린은 표시장치의 상면에 별도의 터치스크린이 형성된 구조로서, 부착형 보다 두께를 줄일 수 있지만, 여전히 터치스크린을 구성하는 구동 전극과 센싱 전극 및 이들을 절연시키기 위한 절연층 때문에 전체 두께가 증가하고 공정수가 증가하여 제조가격이 증가하는 문제점이 있었다.The touch screen used in the above-described display device can be divided into an add-on type, an on-cell type, and an in-cell type according to its structure. The attachment type is a method in which a touch screen is attached to an upper plate of a display device after separately manufacturing a display device and a touch screen. The upper type is a method of directly forming elements constituting the touch screen on the upper glass substrate surface of the display device. The built-in type incorporates a touch screen inside the display device to achieve a thin display device and enhance durability. However, the attachable touch screen has a structure in which the completed touch screen is mounted on the display device and is thick, and the brightness of the display device becomes dark, thereby reducing visibility. In addition, the upper-surface type touch screen has a structure in which a separate touch screen is formed on the upper surface of the display device. Though it is possible to reduce the thickness of the touch screen, the thickness of the driving electrode and the sensing electrode constituting the touch screen, There is a problem that the manufacturing cost increases due to an increase in thickness and an increase in the number of processes.

한편, 일체형 터치스크린은 내구성 향상과 박형화가 가능하다는 점에서 부착형과 상판형의 터치스크린에 의해 발생하는 문제점들을 해결할 수 있는 장점이 있다. 이러한 일체형 터치스크린은 광방식 및 정전용량 방식의 터치스크린으로 구분될 수 있다.On the other hand, the integrated touch screen has advantages of improving durability and thinning, and solving the problems caused by the attachment type and the upper type touch screen. Such an integrated touch screen can be classified into a light type and a capacitive touch screen.

광방식 터치스크린은 표시장치의 박막 트랜지스터 기판 어레이에 광센싱층을 형성하고, 백라이트 유닛으로부터의 광이나 적외선 광을 이용하여 터치된 부분에 존재하는 물체를 통해 반사된 광을 인식하는 방식이다. 그러나, 광방식 터치스크린은 주변이 어두운 경우 비교적 안정된 구동성능을 보여주지만, 주변이 밝은 경우 반사된 광보다 더 강한 광들이 노이즈로 작용하게 된다. 실제 터치에 의해 반사되는 광의 세기는 매우 약하여 외부가 조금만 밝아도 터치인식에 오류가 발생할 수 있기 때문이다. 특히, 광방식 터치스크린은 주변환경이 태양광에 노출되는 경우 광의 세기가 워낙 강하여 경우에 따라서는 터치 인식이 되는 않은 경우도 발생할 수 있는 문제점이 있다.The optical touch screen forms a light sensing layer on a thin film transistor substrate array of a display device and recognizes light reflected through an object existing in a touched portion by using light from a backlight unit or infrared light. However, the optical touch screen exhibits a relatively stable driving performance in the case of a dark environment, but stronger lights than the reflected light act as noise when the surroundings are bright. This is because the intensity of the light reflected by the actual touch is very weak, which may cause an error in touch recognition even if the outside is slightly bright. Particularly, the optical touch screen has a problem that when the surrounding environment is exposed to sunlight, the light intensity is so strong that the touch recognition may not be performed in some cases.

정전용량 방식 터치스크린은 자기 정전용량 방식(self capacitance type)과 상호 정전용량 방식(mutual capacitance type)으로 구분 될 수 있다. 상호 정전용량방식 터치 스크린은 공통전극을 분할하고, 이를 구동 전극과 센싱 전극으로 나누어 구동 전극과 센싱 전극 사이에 상호 정전용량(mutual capacitance)이 형성되도록 함으로써 터치 시 발생하는 상호 정전용량의 변화량을 측정하여 터치를 인식하는 방법이다. 그러나, 상호 정전용량 방식 터치스크린은 터치 인식 시 발생하는 상호 정전용량의 크기는 매우 작은 반면, 표시장치를 구성하는 게이트 라인과 데이터 라인 사이의 기생용량(parasatic capacitance)은 매우 크기 때문에 터치 위치를 정확하게 인식하기 곤란한 문제점이 있다. 또한, 상호 정전용량 방식 터치센서는 공통전극 상에 터치 구동을 위한 다수의 터치 구동라인과 터치 센싱을 위한 다수의 터치 센싱라인을 형성시켜야 하기 때문에 매우 복잡한 배선구조를 필요로 하게 되는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 최근 복수의 전극을 패널의 표시 영역에 형성할 때 복수의 픽셀 전극과 중첩되도록 형성하고, 이러한 전극을 디스플레이 구동 기간 동안 각 픽셀에 형성되어 있는 픽셀 전극과 함께 액정을 구동하는 공통전극으로 동작하며, 터치 구동 기간 동안 터치 드라이버로부터 인가되는 터치 스캔 신호에 의해 터치 위치를 감지하는 터치 전극으로 동작하도록 하는 디스플레이와 터치 구동의 분할 방식이 제안되고 있다.The capacitance type touch screen can be divided into a self capacitance type and a mutual capacitance type. The mutual capacitive touch screen divides a common electrode into two parts, a drive electrode and a sensing electrode, so that a mutual capacitance is formed between the driving electrode and the sensing electrode, thereby measuring the amount of mutual capacitance generated during touch Thereby recognizing the touch. However, mutual capacitance type touch screen has a very small mutual capacitance generated when a touch is recognized, while parasitic capacitance between a gate line and a data line constituting a display device is very large, There is a problem that is difficult to recognize. In addition, since the mutual capacitance type touch sensor requires a plurality of touch driving lines for touch driving and a plurality of touch sensing lines for touch sensing on the common electrode, a complicated wiring structure is required. In order to solve such a problem, a plurality of electrodes are formed so as to overlap with a plurality of pixel electrodes when the plurality of electrodes are formed in the display region of the panel, and these electrodes are driven with the pixel electrodes formed in each pixel during the display driving period There has been proposed a display method and a touch driving method which operate as a common electrode and operate as a touch electrode for sensing a touch position by a touch scan signal applied from a touch driver during a touch driving period.

또한 최근 모바일(Mobile) 등의 어플리케이션(Application)에서 지문 인식의 활용성이 커지고 있어 디스플레이 장치에 지문센서를 적용한 표시장치가 개발되고 있다. 그런데 터치 인식을 위한 드라이버 칩과 지문 센서를 위한 드라이버 칩을 각기 구비해야 하므로 비용적인 면에서 효율적이지 못한 문제가 있었다.In addition, since the application of fingerprint recognition is becoming more and more popular in applications such as mobile, a display device in which a fingerprint sensor is applied to a display device is being developed. However, since a driver chip for touch recognition and a driver chip for a fingerprint sensor must be provided, there is a problem in that it is not cost effective.

본 발명의 실시예에 따른 지문 센서를 구비한 터치 스크린 표시장치는 하나의 드라이버 칩을 이용하여 터치 인식 및 지문 센서를 통한 지문 인식을 구현할 수 있도록 함으로써 제조 비용을 절감할 수 있는 지문 센서를 구비한 터치 스크린 표시장치를 제공할 수 있다.A touch screen display device having a fingerprint sensor according to an embodiment of the present invention includes a fingerprint sensor capable of reducing fingerprint recognition by using a single driver chip and fingerprint recognition using the fingerprint sensor, A touch screen display device can be provided.

본 발명의 실시예에 따른 지문센서를 구비한 터치 스크린 표시장치는, 터치 스크린을 구비한 표시패널, 지문 센서, 상기 터치 스크린으로부터 감지된 터치 및 상기 지문 센서로부터 감지된 지문을 센싱하는 센싱드라이버 및 상기 터치 스크린 및 상기 지문 센서 중 어느 하나와 상기 센싱드라이버를 전기적으로 연결하는 접속제어부를 포함할 수 있고, 접속제어부는 타이밍 콘트롤러의 접속제어신호에 응답하여 상기 센싱드라이버와 상기 터치 스크린을 전기적으로 연결하거나, 상기 센싱드라이버와 지문 센서를 전기적으로 연결시킴으로써 하나의 센싱드라이버를 통해 터치 스크린 및 지문 센서를 모두 구동시킬 수 있고 그에 따라 센싱드라이버 개수 절감에 따른 비용을 절감할 수 있다. A touch screen display device having a fingerprint sensor according to an embodiment of the present invention includes a display panel having a touch screen, a fingerprint sensor, a touch sensed by the touch screen, a sensing driver sensing a fingerprint sensed by the fingerprint sensor, And a connection controller for electrically connecting any one of the touch screen and the fingerprint sensor to the sensing driver. The connection controller may electrically connect the sensing driver and the touch screen in response to a connection control signal of the timing controller Alternatively, by electrically connecting the sensing driver and the fingerprint sensor, both the touch screen and the fingerprint sensor can be driven through a single sensing driver, thereby reducing the cost of reducing the number of sensing drivers.

또한 상기 접속제어부의 기능을 수행하기 위하여 상기 접속제어부는 스위치부를 포함하고, 상기 스위치부는 상기 터치 스크린과 상기 센싱드라이버를 제1 센싱 라인을 통해 서로 연결하고, 상기 지문 센서와 상기 센싱드라이버를 제2 센싱 라인을 통해 서로 연결할 수 있다. 그리고 수직 블랭크 타임(Vertical Blank Time)에 상기 지문을 센싱하는 특징을 가져 별도의 지문 센싱 구동 타임을 설정할 필요가 없이 수직 블랭크 타임에서 지문 센싱 구동을 진행함으로써 화상 표시에 영향이 없는 범위 안에서 지문 센싱을 동시에 진행할 수 있다. 또한 상기 지문을 센싱할 때 상기 센싱드라이버로부터 상기 지문센서로 공급되는 제1 센싱 펄스의 주파수는 상기 터치 센싱 구동 시 상기 센싱드라이버로부터 상기 터치 스크린에 공급되는 제2 센싱 펄스의 주파수보다 높을 수 있고 그에 따라 부족한 지문 센싱 타임을 보상할 수 있다.The connection control unit includes a switch unit. The switch unit connects the touch screen and the sensing driver to each other through a first sensing line. The fingerprint sensor and the sensing driver are connected to a second They can be connected to each other through a sensing line. In addition, since the above fingerprint is sensed in the vertical blank time, it is not necessary to set a separate fingerprint sensing driving time, and the fingerprint sensing operation is performed in the vertical blank time, so that the fingerprint sensing You can proceed at the same time. The frequency of the first sensing pulse supplied from the sensing driver to the fingerprint sensor when sensing the fingerprint may be higher than the frequency of the second sensing pulse supplied from the sensing driver to the touch screen during the touch sensing operation, Therefore, it is possible to compensate for insufficient fingerprint sensing time.

또한 상기 제1 센싱 라인의 개수와 상기 제2 센싱 라인의 개수는 서로 동일하도록 하여 접속제어부를 통해 센싱드라이버의 센싱드라이버라인과 터치 스크린의 제2 센싱 라인 또는 지문 센서의 제1 센싱 라인 중 어느 하나와 일대일되도록 할 수 있다. The number of the first sensing lines and the number of the second sensing lines may be equal to each other so that either one of the sensing driver line of the sensing driver and the second sensing line of the touch screen or the first sensing line of the fingerprint sensor To-one relationship.

본 발명의 실시예에 따른 지문 센서를 구비한 터치 스크린 표시장치는 하나의 드라이버 칩을 이용하여 터치 인식 및 지문 센서를 통한 지문 인식을 구현할 수 있도록 함으로써 제조 비용을 절감할 수 있는 지문 센서를 구비한 터치 스크린 표시장치를 제공할 수 있다.A touch screen display device having a fingerprint sensor according to an embodiment of the present invention includes a fingerprint sensor capable of reducing fingerprint recognition by using a single driver chip and fingerprint recognition using the fingerprint sensor, A touch screen display device can be provided.

도 1은 하나의 게이트 구동회로를 구비한 실시예에 따른 지문 센서를 포함하는 터치 스크린 표시장치를 도시한 도면.
도 2는 두 개의 게이트 구동회로를 구비한 실시예에 따른 지문 센서를 포함하는 터치 스크린 표시장치를 도시한 도면.
도 3은 수직동기신호를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 지문 센싱 및 터치 센싱 그리고 디스플레이의 동작 방식을 설명하기 위한 파형도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치의 접속제어부를 구체화한 도면.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치의 접속제어부를 구체화한 도면.
도 7은 표시패널의 다수의 화소들과 이에 대응하는 패턴전극을 나타낸 도면.
도 8은 패턴전극과 센싱 라인의 연결관계를 나타낸 도면.
도 9는 다른 실시예에 따른 본 발명의 지문 센서를 포함하는 터치 스크린 표시장치에서 터치 스크린의 전극 구조를 나타낸 도면.
1 illustrates a touch screen display device including a fingerprint sensor according to an embodiment having one gate driving circuit.
FIG. 2 illustrates a touch screen display device including a fingerprint sensor according to an embodiment having two gate driving circuits. FIG.
3 is a diagram for explaining a vertical synchronization signal;
FIG. 4 is a waveform diagram illustrating fingerprint sensing and touch sensing of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention, and an operation method of the display device. FIG.
5 is a diagram of a connection control section of a display apparatus according to a first embodiment of the present invention.
6 is a diagram of a connection control section of a display apparatus according to a second embodiment of the present invention.
7 is a view showing a plurality of pixels of a display panel and corresponding pattern electrodes.
8 is a view showing a connection relationship between a pattern electrode and a sensing line;
9 is a view illustrating an electrode structure of a touch screen in a touch screen display device including a fingerprint sensor according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 지문 센서를 포함하는 터치 스크린 표시장치의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, a touch screen display device including a fingerprint sensor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the size and thickness of an apparatus may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein but may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. The dimensions and relative sizes of the layers and regions in the figures may be exaggerated for clarity of illustration.

소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.It will be understood that when an element or layer is referred to as being another element or "on" or "on ", it includes both intervening layers or other elements in the middle, do. On the other hand, when a device is referred to as "directly on" or "directly above ", it does not intervene another device or layer in the middle.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해 되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함 할 수 있다.The terms spatially relative, "below," "lower," "above," "upper," and the like, And may be used to easily describe the correlation with other elements or components. Spatially relative terms should be understood to include, in addition to the orientation shown in the drawings, terms that include different orientations of the device during use or operation. For example, when inverting an element shown in the figures, an element described as "below" or "beneath" of another element may be placed "above" another element. Thus, the exemplary term "below" can include both downward and upward directions.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprise "and / or" comprising ", as used in the specification, means that the presence of stated elements, Or additions.

도 1은 하나의 게이트 구동회로를 구비한 실시예에 따른 지문 센서를 포함하는 터치 스크린 표시장치를 도시한 도면이고, 도 2는 두 개의 게이트 구동회로를 구비한 실시예에 따른 지문 센서를 포함하는 터치 스크린 표시장치를 도시한 도면이다. FIG. 1 is a view showing a touch screen display device including a fingerprint sensor according to an embodiment having one gate driving circuit, FIG. 2 includes a fingerprint sensor according to an embodiment having two gate driving circuits, Fig. 3 is a diagram showing a touch screen display device.

도시된 바와 같이, 본 발명의 표시장치는 화상을 표시하는 표시패널(100)과, 외부시스템으로부터 타이밍 신호를 인가 받아 각종 제어신호를 생성하는 타이밍 콘트롤러(400)와, 제어신호에 대응하여 표시패널(100)을 제어하는 게이트 및 데이터 구동회로(200,300)를 포함하고, 터치 및 지문을 센싱하기 위한 센싱드라이브(500) 및 지문을 센싱하기 위한 지문 센서(600)를 포함하고, 상기 센싱드라이브(500)와 표시패널(100) 내의 터치 스크린과의 연결 또는 상기 센싱드라이브(500)와 지문 센서(600)의 연결을 제어하는 접속제어부(700)를 포함할 수 있다.As shown in the figure, the display apparatus of the present invention includes a display panel 100 for displaying an image, a timing controller 400 for receiving various timing signals from an external system to generate various control signals, And a fingerprint sensor (600) for sensing a fingerprint, the sensing drive (500) including a gate and a data driving circuit (200, 300) for controlling the touch panel And a connection control unit 700 for controlling the connection between the sensing unit 500 and the touch screen in the display panel 100 or the connection between the sensing unit 500 and the fingerprint sensor 600.

상기 표시패널(100)의 일 예로써의 액정패널은 글라스(Glass) 또는 폴리이미드를 이용한 기판 상에 K개의(K는 자연수) 게이트 배선(GL)과 다수의 데이터 배선(DL)이 매트릭스 형태로 교차되고, 교차 지점에 다수의 화소(110)를 정의한다. 각 화소(110)에는 박막트랜지스터(TFT)와 액정캐패시터(Clc) 및 스토리지캐패시터(Cst)가 구비되며, 모든 화소(110)들은 하나의 표시영역(A/A)을 이루게 된다. 화소(110)가 정의되지 않은 영역은 비표시영역(N)으로 구분된다.In the liquid crystal panel as an example of the display panel 100, K (K is a natural number) gate lines GL and a plurality of data lines DL are arranged in a matrix form on a substrate using glass or polyimide And defines a plurality of pixels 110 at intersections. Each pixel 110 is provided with a thin film transistor (TFT), a liquid crystal capacitor Clc and a storage capacitor Cst, and all the pixels 110 constitute one display area A / A. A region where the pixel 110 is not defined is divided into a non-display region (N).

또한 상기 표시패널(100)은 터치스크린이 내장되어 있으며 터치스크린은 사용자의 터치 위치를 감지하는 기능을 수행하는 것으로 특히 본 발명에 다른 표시 패널(100)은 자기 정전용량 방식 또는 상호 정전용량 방식을 적용한 인셀 타입의 터치스크린을 내장할 수 있다. In addition, the display panel 100 has a built-in touch screen, and the touch screen performs a function of sensing a touch position of the user. In particular, the display panel 100 according to the present invention is a self- It is possible to integrate the insole type touch screen.

타이밍 콘트롤러(400)는 외부시스템으로부터 전송되는 영상신호(RGB)와, 클럭신호(DCLK), 수평동기신호(Hsync), 수직동기신호(Vsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)등의 타이밍 신호를 인가 받아 게이트 구동회로(200) 및 데이터 구동회로(300)의 제어신호를 생성한다.The timing controller 400 outputs a timing signal such as a video signal RGB transmitted from an external system and a clock signal DCLK, a horizontal synchronization signal Hsync, a vertical synchronization signal Vsync, and a data enable signal DE And generates a control signal for the gate drive circuit 200 and the data drive circuit 300.

여기서, 수평동기신호(Hsync)는 화면의 한 수평선을 표시하는 데 걸리는 시간을 나타내는 신호이고, 수직동기신호(Vsync)는 한 프레임의 화면을 표시하는 데 걸리는 시간을 나타내는 신호이다. 또한, 데이터 인에이블 신호(DE)는 표시패널(100)에 정의된 화소에 데이터전압을 공급하는 기간을 나타내는 신호이다.Here, the horizontal synchronization signal Hsync is a signal indicating the time taken to display one horizontal line of the screen, and the vertical synchronization signal Vsync is a signal indicating the time taken to display a frame of one frame. The data enable signal DE is a signal indicating a period during which the data voltage is supplied to the pixel defined in the display panel 100.

또한, 타이밍 콘트롤러(400)는 입력되는 타이밍 신호에 동기하여 게이트 구동회로(200)의 제어신호(GCS) 및 데이터 구동회로(300)의 제어신호(DCS)를 생성한다.The timing controller 400 generates the control signal GCS of the gate driving circuit 200 and the control signal DCS of the data driving circuit 300 in synchronization with the input timing signal.

그 밖에 타이밍 콘트롤러(400) 는 게이트 구동회로(200)의 각 스테이지의 구동 타이밍을 결정하는 복수의 클록신호를 생성하고, 게이트 구동회로(200)에 제공한다. 그리고, 타이밍 콘트롤러(400)는 입력받은 영상데이터(RGB DATA)를 데이터 구동회로(300)가 처리 가능한 형태로 정렬 및 변조하여 출력한다. 여기서, 정렬된 영상데이터는 화질개선을 위한 색좌표 보정 알고리즘이 적용된 형태일 수 있다.In addition, the timing controller 400 generates a plurality of clock signals for determining the driving timing of each stage of the gate driving circuit 200, and supplies the generated clock signals to the gate driving circuit 200. The timing controller 400 arranges and modulates the received image data (RGB DATA) in a form that the data driving circuit 300 can process. Here, the aligned image data may be a form in which a color coordinate correction algorithm for improving image quality is applied.

또한 상기 타이밍 콘트롤러(400)는 지문 센싱 구동을 위한 지문 센싱 인에이블 신호인 제1 센싱 제어 신호(SCS1) 및 터치 구동을 위한 터치 인에이블 신호인 제2 센싱 제어 신호(SCS2)를 센싱드라이브(500)에 제공할 수 있고, 상기 센싱드라이브(500)는 상기 제1 센싱 제어 신호(SCS1)에 기초하여 제1 센싱펄스를 생성하여 출력하거나, 제2 센싱 제어 신호(SCS2)에 기초하여 제2 센싱펄스를 생성하여 출력할 수 있다. The timing controller 400 outputs a first sensing control signal SCS1 as a fingerprint sensing enable signal for fingerprint sensing driving and a second sensing control signal SCS2 as a touch enable signal for touch driving to a sensing drive 500 The sensing drive 500 generates and outputs a first sensing pulse based on the first sensing control signal SCS1 or outputs a second sensing signal based on the second sensing control signal SCS2, A pulse can be generated and output.

또한 상기 타이밍 콘트롤러(400)는 접속제어부(700)를 제어하기 위한 접속제어신호(CS)를 상기 접속제어부(700)에 출력할 수 있다.The timing controller 400 may also output a connection control signal CS for controlling the connection control unit 700 to the connection control unit 700.

상기 접속제어부(700)는 상기 접속제어신호(CS)에 기초하여 센싱드라이버(500)와 센싱 라인을 연결하거나, 지문 센서(600)와 센싱 라인을 서로 연결할 수 있다.The connection control unit 700 may connect the sensing driver 500 with the sensing line based on the connection control signal CS or may connect the sensing line to the fingerprint sensor 600. [

다음으로, 데이터 구동회로(300)는 타이밍 콘트롤러(400)로부터의 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP)를 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock; SSC)에 따라 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생한다. 그리고, 데이터 구동회로(300)는 소스 쉬프트 클럭(SSC)에 따라 입력되는 영상 데이터를 샘플링 신호에 따라 래치하여, 데이터 신호로 변경한 후, 소스 출력 인에이블(Source Output Enable; SOE) 신호에 응답하여 수평 라인 단위로 데이터 신호를 데이터라인(DL)들에 공급한다. 이를 위해 데이터 구동회로(300)는 데이터 샘플링부, 래치부, 디지털 아날로그 변환부 및 출력버퍼 등을 포함할 수 있다.Next, the data driving circuit 300 generates a sampling signal by shifting a source start pulse (SSP) from the timing controller 400 according to a source shift clock (SSC). The data driving circuit 300 latches the image data input according to the source shift clock SSC according to the sampling signal and changes the data into a data signal and then outputs the data signal to the data driver 300 in response to a source output enable And supplies a data signal to the data lines DL in units of horizontal lines. To this end, the data driving circuit 300 may include a data sampling unit, a latch unit, a digital-analog converting unit, and an output buffer.

다음으로, 게이트 구동회로(200)는 타이밍 콘트롤러(400)로부터 전송되어 온 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC)에 따라 쉬프트시켜, 순차적으로 게이트 라인(GL 1 내지 GL n)에 게이트하이전압(VGH)을 갖는 스캔 펄스를 공급하며, 게이트하이전압(VGH)의 스캔 펄스가 공급되지 않는 나머지 기간 동안에는 게이트 라인(GL 1 내지 GL n)에 게이트로우전압(VGL)을 공급하게 된다.Next, the gate driving circuit 200 shifts a gate start pulse (GSP) transmitted from the timing controller 400 according to a gate shift clock (GSC) GL1 to GLn to the gate lines GL1 to GLn during the rest of the period in which the scan pulse of the gate high voltage VGH is not supplied, (VGL).

한편, 본 발명에 적용되는 게이트 구동회로(200)는, 표시패널(100)과 독립되게 형성되어, 다양한 방식으로 표시패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있는 형태로 구성될 수 있으나, 상기 게이트 구동회로(200)는 표시패널(100)의 기판 제조시 박막패턴 형태로 비표시영역(N)상에 게이트-인-패널(Gate-In-Panel, GIP)방식으로 내장될 수 있다. 이 경우 게이트 구동회로(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호로는 클럭 신호(CLK) 및 쉬프트 레지스터의 첫 번째로 구동하는 스테이지의 구동을 위한 스타트신호(VST)가 될 수 있다.The gate driving circuit 200 according to the present invention may be formed independently from the display panel 100 and may be electrically connected to the display panel 100 in various ways, The substrate 200 may be embedded in a non-display region N in the form of a thin film pattern in a gate-in-panel (GIP) manner when the display panel 100 is manufactured. In this case, the gate control signal for controlling the gate driving circuit 200 may be the clock signal CLK and the start signal VST for driving the first driven stage of the shift register.

또한 상기 지문 센서(600)는 사람의 지문을 인식할 수 있는 장치이다. 지문 인식은 모든 사람이 가지고 있는 지문이 제각기 다르게 생겼다는 특징을 이용하여 지문 영상을 얻고 저장되어 있는 지문 영상과 비교함으로써 특정 사람을 인식하는 것이다. 상기 지문 센서(600)는 정전용량 방식으로 지문을 인식할 수 있고, 상기 지문 센서(600)는 감지전극에 지문이 접촉함으로써 생기는 커패시터의 정전용량의 차이로 지문을 감지해 낼 수 있다.The fingerprint sensor 600 is a device capable of recognizing a person's fingerprint. Fingerprint recognition is the recognition of a specific person by acquiring fingerprint images and comparing them with stored fingerprint images using the feature that everyone has different fingerprints. The fingerprint sensor 600 can recognize the fingerprint in a capacitive manner and the fingerprint sensor 600 can sense the fingerprint due to the difference in capacitance of the capacitor caused by the fingerprint contacting the sensing electrode.

또한 도 2를 참조하면, 게이트 구동회로(200)는 표시패널(100)의 양단, 비표시영역(N)에 두 개가 구비될 수 있다. 제1 및 제2 게이트 구동회로(200a, 200b)는 쉬프트레지스터를 포함하는 복수의 스테이지로 이루어진다. 이러한 제1 및 제2 게이트 구동회로(200a, 200b)는 타이밍 콘트롤러(400)로부터 입력되는 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 표시패널(100)에 형성된 다수의 게이트 배선(GL1 ~ GLn)을 통해 스캔 펄스인 게이트하이전압(VGH)을 교번하여 출력할 수 있다. 여기서, 출력된 게이트하이전압(VGH)은 일정 수평기간 동안 중첩될 수 있다. 이는 게이트 배선(GL 1 ~ GL n)을 프리차징(precharging) 하기 위한 것으로, 데이터전압 인가 시 보다 안정적인 화소 충전을 진행할 수 있다.Referring to FIG. 2, the gate driving circuit 200 may be provided at both ends of the display panel 100 and in the non-display area N. In FIG. The first and second gate driver circuits 200a and 200b include a plurality of stages including shift registers. The first and second gate driving circuits 200a and 200b are connected to a plurality of gate lines GL1 to GLn formed on the display panel 100 in response to a gate control signal GCS input from the timing controller 400. [ It is possible to alternately output the gate high voltage VGH which is a scan pulse. Here, the output gate high voltage VGH may be overlapped during a certain horizontal period. This is for precharging the gate lines GL1 to GLn, so that it is possible to more stably charge the pixel when the data voltage is applied.

도 3은 수직동기신호를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 지문 센싱 및 터치 센싱 그리고 디스플레이의 동작 방식을 설명하기 위한 파형도이다.FIG. 3 is a view for explaining a vertical synchronization signal, and FIG. 4 is a waveform diagram for explaining a fingerprint sensing and a touch sensing of a display device according to an embodiment of the present invention and an operation method of the display device.

도 3을 참조하면, 수직동기신호(Vsync: Vertical Synchronous Signal)는 시간적으로 한 화면(Frame)의 시작(또는 끝)임을 표시하는 기준 신호이고, 데이터 인에이블 신호(DE: Data Enable)는 한 라인(Line) 시간 내에 실제 유효한 즉, 화면에 표시될 화상 데이터가 있는 구간을 표시하는 신호이다.Referring to FIG. 3, a vertical synchronous signal (Vsync) is a reference signal indicating the start (or end) of a frame in time, and a data enable signal (DE) (Line) time, that is, a signal indicating an interval in which there is image data to be displayed on the screen.

t1은 수직동기신호의 시작부터 마지막까지의 시간을 나타내는 것으로 한 화면의처음(또는 끝)임을 표시하는 시간이다. 그리고 t2는 마지막 라인의 데이터 인에이블(DE)(화면의 마지막 라인) 끝부터 수직동기신호의 시작점까지의 시간이다. 그리고 t3는 수직동기신호의 마지막부터 데이터 인에이블(DE) 시작(화면 첫번째 라인)까지의 시간이다. 전술한 t1+t2+t3인 t4를 수직 블랭크 타임(Vertical Blank Time)이다. 그리고 t5는 한 프레임 내에서 유효한 라인 데이터가 있는 시간이고, t6은 수직 블랭크 타임(t4)+t5에 해당하는 시간이다.t1 is time indicating the time from the start to the end of the vertical synchronization signal and indicating the beginning (or end) of one screen. And t2 is the time from the end of the data enable (DE) of the last line (the last line of the screen) to the start point of the vertical synchronization signal. And t3 is the time from the end of the vertical synchronization signal to the start of the data enable (DE) (the first line of the screen). T4 + t2 + t3 is the vertical blank time. T5 is a time when there is valid line data in one frame, and t6 is a time corresponding to the vertical blank time (t4) + t5.

도 4를 참조하면, 타이밍 콘트롤러(400)로부터 접속제어부(700)에 제공되는 접속제어신호(CS)는 수직 블랭크 타임(t4)에 하이(High) 논리 레벨이 되고 그 외의 시간에서는 로우 논리 레벨이 될 수 있다. 그리고 상기 접속제어신호(CS)가 하이 논리 레벨일 때 상기 접속제어부(700)는 센싱드라이버(500)와 지문 센서(600) 상의 제1 센싱라인(SL1)을 전기적으로 서로 연결할 수 있고, 상기 접속제어신호(CS)가 로우(Low) 논리 레벨일 때 상기 접속제어부(700)는 센싱드라이버(500)와 표시패널(100) 상의 제2 센싱라인(SL2)을 전기적으로 서로 연결할 수 있다. 이와 같이 별도의 지문 센싱 구동 타임을 설정할 필요가 없이 수직 블랭크 타임(t4)에서 지문 센싱 구동을 진행함으로써 화상 표시에 영향이 없는 범위 안에서 지문 센싱을 동시에 진행할 수 있다. 4, the connection control signal CS supplied from the timing controller 400 to the connection control unit 700 becomes a high logic level at the vertical blank time t4 and a low logic level at the other times . When the connection control signal CS is at the high logic level, the connection controller 700 can electrically connect the sensing driver 500 and the first sensing line SL1 on the fingerprint sensor 600, The connection controller 700 can electrically connect the sensing driver 500 and the second sensing line SL2 on the display panel 100 when the control signal CS is at a low logic level. In this way, it is not necessary to set a separate fingerprint sensing driving time, and the fingerprint sensing operation is performed at the vertical blank time t4, whereby the fingerprint sensing can be performed simultaneously within the range that does not affect the image display.

또한 타이밍 콘트롤러(400)로부터 센싱드라이버(500)에 제공되는 제1 및 제2 센싱제어신호(SCS1, SCS2) 중에서 제1 센싱제어신호(SCS1)가 하이 논리 레벨일 때 상기 센싱드라이버(500)로부터 제1 센싱 펄스가 출력되고, 제2 센싱제어신호(SCS2)가 하이 논리 레벨일 때 상기 센싱드라이버(500)로부터 제2 센싱 펄스가 출력될 수 있다. 그리고 상기 제1 센싱 펄스는 지문 센싱을 위한 펄스로써 지문 센서(600)에 제공될 수 있도록, 접속 제어 신호(CS)가 하이 논리 레벨일 때 제1 센싱제어신호(SCS1)도 하이 논리 레벨이 될 수 있고, 상기 제2 센싱 펄스는 터치 센싱을 위한 펄스로써 표시패널(100)의 터치 스크린에 제공될 수 있도록 접속 제어 신호(CS)가 로우 논리 레벨일 때, 그 중 일부 구간에서 상기 제2 센싱제어신호(SCS2)는 하이 논리 레벨이 될 수 있다. 또한 상기 접속제어신호(CS)는 상기 제1 센싱제어신호(SCS1)로도 이용될 수 있다.When the first sensing control signal SCS1 from the first and second sensing control signals SCS1 and SCS2 provided from the timing controller 400 to the sensing driver 500 is at a high logic level, A second sensing pulse may be output from the sensing driver 500 when the second sensing control signal SCS2 is at a high logic level. When the connection control signal CS is at a high logic level, the first sensing control signal SCS1 also becomes a high logic level so that the first sensing pulse can be supplied to the fingerprint sensor 600 as a pulse for fingerprint sensing When the connection control signal CS is at a low logical level so that the second sensing pulse can be provided to the touch screen of the display panel 100 as a pulse for touch sensing, The control signal SCS2 may be at a high logic level. The connection control signal CS may also be used as the first sensing control signal SCS1.

한편 지문 센싱은 수직 블랭크 타임(t4) 내에서 이루어질 수 있고, 터치 센싱은 t2 시간 중 일부 시구간에 이루어질 수 있다. 따라서 상기 지문 센싱 시간은 상기 터치 센싱 시간보다 적을 수 있고, 이 때 부족한 지문 센싱 타임을 보상하기 위하여 제1 센싱 펄스의 주파수(f1)를 제2 센싱 펄스의 주파수(f2)보다 높게 설정할 수 있는데, 이는 표시패널(100) 대비 지문 센서(600)의 사이즈가 작아 패널 로드(Load)가 적은 점을 이용한 것이다. On the other hand, the fingerprint sensing may be performed within the vertical blank time t4, and the touch sensing may be performed during some of the time t2. Therefore, the fingerprint sensing time may be less than the touch sensing time. In order to compensate for the insufficient fingerprint sensing time, the frequency f1 of the first sensing pulse may be set higher than the frequency f2 of the second sensing pulse. This is based on the fact that the size of the fingerprint sensor 600 is smaller than that of the display panel 100 so that the panel load is less.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치의 접속제어부를 구체화한 도면이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치의 접속제어부를 구체화한 도면이다.FIG. 5 illustrates a connection control unit of a display apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 6 illustrates a connection control unit of a display apparatus according to the second embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6을 참조하면, 접속제어부(700)는 스위칭제어부(710) 및 스위치부(720)를 포함할 수 있다.5 and 6, the connection control unit 700 may include a switching control unit 710 and a switch unit 720.

상기 스위칭제어부(710)는 타이밍 콘트롤러(400)로부터의 접속제어신호(CS)에 응답하여 스위칭부(720)를 제어하기 위한 스위치제어신호(SWC)를 출력할 수 있다. 상기 스위칭부(720)는 스위치제어신호(SWC)에 응답하여 제1 센싱 라인(SL1)과 센싱드라이버(500)의 센싱드라이버라인(SDL)을 전기적으로 접속시키거나 제2 센싱 라인(SL2)을 센싱드라이버(500)의 센싱드라이버라인(SDL)와 전기적으로 접속시킬 수 있다. The switching control unit 710 may output a switch control signal SWC for controlling the switching unit 720 in response to the connection control signal CS from the timing controller 400. [ The switching unit 720 may electrically connect the sensing driver line SDL of the sensing driver 500 or the first sensing line SL1 to the sensing line SL2 in response to the switch control signal SWC, And can be electrically connected to the sensing driver line (SDL) of the sensing driver (500).

한편 상기 제1 및 제2 센싱 라인(SL1, SL2) 각각은 지문 센서(600) 및 터치 스크린이 자기 정전용량 방식인 경우, 하나의 센싱 라인으로 이루어질 수 있고, 지문 센서(600) 및 터치 스크린이 상호 정전용량 방식인 경우 도 6과 같이 센싱 펄스를 표시패널(100)의 터치 스크린 또는 지문 센서(600)로 제공하기 위한 복수개의 터치 구동 라인(Tx) 및 표시패널(100)의 터치 스크린 또는 지문 센서(600)로부터 센싱 신호를 수신하기 위한 복수개의 터치 센싱 라인(Rx)으로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 제1 센싱 라인(SL1)이 복수개의 터치 구동 라인(Tx)과 복수개의 터치 센싱 라인(Rx)으로 이루어지고, 제2 센싱 라인(SL2) 또한 복수개의 터치 구동 라인(Tx)과 복수개의 터치 센싱 라인(Rx)으로 이루어질 때 상기 센싱드라이버라인(SDL) 또한 복수개의 터치 구동 라인(Tx)과 접속될 제1 라인과 복수개의 터치 센싱 라인(Rx)과 접속된 제2 라인을 구비한다.Each of the first and second sensing lines SL1 and SL2 may be a single sensing line when the fingerprint sensor 600 and the touch screen are of the self-capacitance type, and the fingerprint sensor 600 and the touch screen A plurality of touch driving lines Tx for providing a sensing pulse to the touch screen or fingerprint sensor 600 of the display panel 100 and a touch screen or fingerprint of the display panel 100, And a plurality of touch sensing lines Rx for receiving a sensing signal from the sensor 600. [ The first sensing line SL1 includes a plurality of touch driving lines Tx and a plurality of touch sensing lines Rx and the second sensing line SL2 includes a plurality of touch driving lines Tx, The sensing driver line SDL also includes a first line to be connected to the plurality of touch driving lines Tx and a second line to be connected to the plurality of touch sensing lines Rx when the touch sensing line Rx is formed.

도 7은 표시패널의 다수의 화소들과 이에 대응하는 패턴전극을 나타낸 도면이고, 도 8은 패턴전극과 센싱 라인의 연결관계를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a view showing a plurality of pixels of a display panel and corresponding pattern electrodes, and FIG. 8 is a diagram showing a connection relationship between a pattern electrode and a sensing line.

도 7에서와 같이 상기 표시패널(100)은 모든 화소(110)들 복수개의 화소 그룹으로 그룹화하고, 각 그룹에 1:1로 대응하는 복수개의 패턴전극(120)을 더 포함할 수 있다. 상기 복수개의 패턴전극(120)과 이들에 연결된 제2 센싱라인(SL2)을 모두 포함하여 터치 스크린으로 지칭될 수 있다. 그리고 도 4에서와 같이 복수개의 패턴전극(120)들은 제2 센싱라인(SL2)을 통해 접속제어부(700)를 경유하여 센싱드라이브(500)와 연결될 수 있다.As shown in FIG. 7, the display panel 100 may further include a plurality of pattern electrodes 120 corresponding to 1: 1 groups of all the pixels 110 into a plurality of pixel groups. And may be referred to as a touch screen including both the plurality of pattern electrodes 120 and the second sensing line SL2 connected thereto. As shown in FIG. 4, the plurality of pattern electrodes 120 may be connected to the sensing drive 500 via the connection control unit 700 through the second sensing line SL2.

상기 패턴전극(120)에는 표시패널(100)의 디스플레이 구동을 위해 공통전압이 인가될 수 있고, 그에 따라 화소 전극과 함께 액정을 구동하는 공통 전극으로 동작할 수 있다. 그리고 상기 패턴전극(120)에는 터치 감지를 위해 터치 스캔 신호가 인가될 수 있고, 그에 따라 터치 위치를 감지하는 터치 전극으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 1 프레임 내에서 화상 표시 구동 및 터치 감지 구동을 시간적으로 분할하여 구동을 하며, 표시패널(100)의 구동 모드가 디스플레이 구동 모드이면 복수의 패턴전극(120)들은 공통 전압을 인가 받아 화소 전극과 함께 디스플레이 구동을 위한 공통 전극으로 동작하며, 표시패널(100)의 구동 모드가 터치 구동 모드이면, 센싱드라이브(500)로부터 터치 스캔 신호인 제2 센싱 펄스를 인가 받아 터치 위치 감지를 위한 터치 전극으로 동작한다. 여기서 공통 전압은 상기 센싱드라이브(500)로부터 인가되거나, 별도의 공통 전압 발생부를 구비하여 상기 센싱드라이브 (500)를 거치지 않고 표시패널(100)에 직접 인가될 수 있다.A common voltage may be applied to the pattern electrode 120 to drive the display panel 100, and the common electrode may operate as a common electrode for driving the liquid crystal along with the pixel electrode. In addition, a touch scan signal may be applied to the pattern electrode 120 to sense the touch, and may act as a touch electrode to sense the touch position. For example, the image display driving and the touch sensing driving are temporally divided and driven within one frame. When the driving mode of the display panel 100 is the display driving mode, the plurality of pattern electrodes 120 are applied with a common voltage When the driving mode of the display panel 100 is the touch driving mode, the second sensing pulse, which is a touch scan signal, is received from the sensing drive 500, And operates as a touch electrode. Here, the common voltage may be applied from the sensing drive 500 or may be directly applied to the display panel 100 without passing through the sensing drive 500 with a separate common voltage generator.

또한 센싱드라이브(500)는 터치 스캔 신호인 제2 센싱 펄스를 생성하는 터치 스캔 신호 생성부, 수신된 제2 센싱 펄스의 차이를 이용하여 터치 여부를 감지하는 터치 감지부 및 공통 전압 또는 터치 스캔 신호를 복수의 전극들로 인가하는 스위칭부 포함하여 구성될 수 있으며, 표시패널(100)의 구동모드에 따라 복수의 패턴전극(120)들 각각으로 제2 센싱라인(SL2)들을 통해 공통 전압을 인가하거나 터치 스캔 신호를 인가하고, 터치 유무에 따른 터치 스캔 신호의 신호 지연 정도를 검출하여 터치를 센싱할 수 있다. Also, the sensing drive 500 includes a touch scan signal generating unit for generating a second sensing pulse, which is a touch scan signal, a touch sensing unit for sensing whether a touch is generated using the difference of the received second sensing pulse, A common voltage may be applied to each of the plurality of pattern electrodes 120 through the second sensing lines SL2 according to the driving mode of the display panel 100. [ Or a touch scan signal is applied, and the degree of signal delay of the touch scan signal depending on the presence or absence of the touch is detected to sense the touch.

한편 상기 패턴전극(120)은 그룹화하여 한 프레임 동안 그룹별로 순차적으로 동작할 수 있고, 그룹을 이루는 패턴전극(120)의 개수는 터치 구동 시간과 디스플레이 구동 시간을 고려하여 가변될 수 있다.Meanwhile, the pattern electrodes 120 may be grouped and operated sequentially for one frame, and the number of the pattern electrodes 120 may be varied in consideration of the touch driving time and the display driving time.

또한 패턴전극(120)을 공통전극 및 터치 전극으로써 모두 기능하도록 화상 표시 구동 및 터치 감지 구동을 시간적으로 분할 구동한다. 이처럼 전극 구조의 단순화를 통한 배선 구조의 복잡도를 낮출 수 있다.Also, the image display driving and the touch sensing driving are time-divisionally driven so as to function as both the common electrode and the touch electrode. Thus, the complexity of the wiring structure can be reduced by simplifying the electrode structure.

도 9는 다른 실시예에 따른 본 발명의 지문 센서를 포함하는 터치 스크린 표시장치에서 터치 스크린의 전극 구조를 나타낸 도면이다.9 is a view illustrating an electrode structure of a touch screen in a touch screen display device including a fingerprint sensor according to another embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 표시패널(100)에 구비된 터치 스크린은 사용자의 터치에 따른 커패시턴스의 변화를 센싱하는 터치 센싱 전극(170) 및 상기 터치 센싱 전극(170) 사이에 위치하도록 열 방향 및 행 방향 패터닝하여 형성되어 사용자의 터치를 센싱하기 위한 터치 구동 신호인 제2 센싱 펄스가 인가되는 터치 구동 전극(160)을 포함할 수 있다.9, the touch screen provided on the display panel 100 includes a touch sensing electrode 170 for sensing a change in capacitance according to a user's touch, And a touch driving electrode 160 formed by patterning and applied with a second sensing pulse which is a touch driving signal for sensing a user's touch.

타이밍 콘트롤러(400)는 표시패널(100)에 영상을 구현하는 화상 표시 구동 및 사용자의 터치를 감지하는 터치 구동이 교변 하도록 하나의 프레임 기간을 시분할하여 구동할 수 있다. 화상 구동 시 타이밍 콘트롤러(400)는 외부로부터의 영상 신호를 정렬하여 프레임 단위의 디지털 영상 데이터(R, G, B)로 변환하고, 디지털 영상 데이터를 데이터 구동회로(300)에 공급한다. 센싱드라이버(500)는 접속 제어부(700)를 통해 터치 센싱 라인(Rx) 및 터치 구동 라인(Tx)에 연결되어 상기 터치 구동 전극(160)에 상기 제2 센싱 펄스를 인가하고, 상기 터치 센싱 전극(170)으로부터 사용자의 터치에 의해 변경되는 커패시턴스의 변화를 센싱할 수 있다.The timing controller 400 may drive one frame period in a time division manner so that the image display driving for implementing an image on the display panel 100 and the touch driving for sensing the touch of the user are alternated. The timing controller 400 aligns video signals from the outside and converts them into digital video data (R, G, B) on a frame-by-frame basis, and supplies digital video data to the data driving circuit 300. The sensing driver 500 is connected to the touch sensing line Rx and the touch driving line Tx through the connection control unit 700 to apply the second sensing pulse to the touch driving electrode 160, It is possible to sense the change in the capacitance that is changed by the touch of the user from the memory 170.

지문 센서(600)는 센싱드라이버(500)로부터 제공되는 제1 센싱펄스가 하나의 제1 센싱 라인(SL1)을 경유하여 상기 지문 센서(600)로 제공되고, 사람의 지문의 형태에 따른 정전 용량의 변화에 따른 신호의 변화를 센싱하여 지문의 형태를 감지할 수 있다. 이 때 상기 제1 센싱 라인(SL1)은 자기 정전용량 방식에 따라 상기 지문 센서(600) 내의 복수개의 전극과 일대일로 연결된 복수개의 센싱 라인일 수 있고, 상기 제1 센싱 라인(SL1)은 상호 정전용량 방식에 따라 상기 지문 센서(600) 내의 복수개의 터치 센싱 전극과 터치 구동 전극과 일대일로 연결된 터치 구동 라인(Tx) 및 터치 센싱 라인(Rx)일 수 있다.The fingerprint sensor 600 is provided with a first sensing pulse supplied from the sensing driver 500 to the fingerprint sensor 600 through a first sensing line SL1, It is possible to sense the shape of the fingerprint by sensing the change of the signal according to the change of the fingerprint. The first sensing line SL1 may be a plurality of sensing lines connected to the plurality of electrodes in the fingerprint sensor 600 on a one-to-one basis in accordance with a self-capacitance method. The first sensing line SL1 may be a non- A plurality of touch sensing electrodes in the fingerprint sensor 600 and a touch driving line Tx and a touch sensing line Rx connected to the touch driving electrode in a one-to-one manner.

한편 접속제어부(700)를 통해 센싱드라이버(500)의 센싱드라이버라인(SDL)과 터치 스크린의 제2 센싱 라인(SL2) 또는 지문 센서(600)의 제1 센싱 라인(SL1) 중 어느 하나와 일대일로 연결되도록 하기 위하여 상기 터치 스크린과 지문 센서(600)의 해상도를 동일하게 설계할 수 있다. 즉, 제1 센싱 라인(SL1)의 개수와 제2 센싱 라인의 개수 그리고 센싱드라이버라인(SDL)의 개수를 동일하게 적용함으로써 접속제어부(700)의 스위칭부(720)를 통해 센싱드라이버(500)의 모든 센싱드라이버라인(SDL)과 터치 스크린의 모든 제2 센싱 라인(SL2) 또는 지문 센서(600)의 모든 제1 센싱 라인(SL1)에 서로 일대일로 접속될 수 있도록 할 수 있다.The sensing line SL2 of the touch screen or the first sensing line SL1 of the fingerprint sensor 600 is connected to the sensing driver line SDL of the sensing driver 500 through the connection controller 700, The resolution of the touch screen and the fingerprint sensor 600 can be designed to be the same. That is, the number of the first sensing lines SL1, the number of the second sensing lines, and the number of the sensing driver lines SDL are the same, so that the sensing driver 500 is connected to the switching unit 720 of the connection control unit 700 through the switching unit 720, One-to-one connection can be made to all the sensing lines SL1 of the fingerprint sensor 600 and all the sensing lines SL2 of the touch screen and all the second sensing lines SL2 of the touch screen or all the first sensing lines SL1 of the fingerprint sensor 600.

접속제어부(700)는 타이밍 콘트롤러(400)의 접속제어신호(CS)에 응답하여 상기 센싱드라이버(400)와 상기 터치 스크린을 전기적으로 연결하거나, 상기 센싱드라이버(400)와 지문 센서(600)를 전기적으로 연결시킴으로써 하나의 센싱드라이버(400)를 통해 터치 스크린 및 지문 센서(600)를 모두 구동시킬 수 있고 그에 따라 센싱드라이버(400) 개수 절감에 따른 비용을 절감할 수 있다.The connection control unit 700 electrically connects the sensing driver 400 and the touch screen in response to the connection control signal CS of the timing controller 400 or connects the sensing driver 400 and the fingerprint sensor 600 The touch screen and the fingerprint sensor 600 can all be driven through one sensing driver 400 and the cost for saving the number of sensing drivers 400 can be reduced.

또한 화상 표시 구동과 터치 감지 구동이 일어나지 않는 수직 블랭크 타임에 지문을 센싱함으로써 지문 센싱 시 화상 표시 구동과 터치 감지 구동에 영향이 없도록 설계하고, 지문 센서(600)의 로드(Load)가 작은 점을 이용하여 제1 센싱 펄스의 주파수(f1)를 상승시킴으로써 수직 블랭크 타임의 짧은 시간을 보상할 수 있다.In addition, the fingerprint is sensed at the vertical blank time at which the image display drive and the touch detection drive do not occur, so that the image display drive and the touch detection drive are not influenced at the time of fingerprint sensing and the load of the fingerprint sensor 600 is small , The short time of the vertical blank time can be compensated for by raising the frequency (f1) of the first sensing pulse.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

10 표시장치
100 표시패널
110 화소
120 패턴전극
160 터치 구동 전극
170 터치 센싱 전극
200 게이트 구동회로
300 데이터 구동회로
400 타이밍 콘트롤러
500 센싱드라이버
600 지문 센서
700 접속제어부
710 스위칭제어부
720 스위치부
10 display device
100 display panel
110 pixels
120 pattern electrode
160 touch driving electrode
170 Touch sensing electrode
200 gate drive circuit
300 data drive circuit
400 timing controller
500 Sensing Driver
600 fingerprint sensor
700 connection control unit
710 switching control section
720 switch section

Claims (8)

터치 스크린을 구비한 표시패널;
지문 센서;
상기 터치 스크린으로부터 감지된 터치 및 상기 지문 센서로부터 감지된 지문을 센싱하는 센싱드라이버; 및
상기 터치 스크린 및 상기 지문 센서 중 어느 하나와 상기 센싱드라이버를 전기적으로 연결하는 접속제어부;를 포함하는
지문센서를 구비한 터치 스크린 표시장치.
A display panel having a touch screen;
Fingerprint sensor;
A sensing driver sensing a touch sensed by the touch screen and a fingerprint sensed by the fingerprint sensor; And
And a connection controller for electrically connecting any one of the touch screen and the fingerprint sensor to the sensing driver
A touch screen display device having a fingerprint sensor.
제1 항에 있어서,
상기 접속제어부는 스위치부를 포함하고,
상기 스위치부는 상기 터치 스크린과 상기 센싱드라이버를 제1 센싱 라인을 통해 서로 연결하고, 상기 지문 센서와 상기 센싱드라이버를 제2 센싱 라인을 통해 서로 연결하는
지문센서를 구비한 터치 스크린 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the connection control section includes a switch section,
The switch unit connects the touch screen and the sensing driver to each other through a first sensing line and connects the fingerprint sensor and the sensing driver to each other through a second sensing line
A touch screen display device having a fingerprint sensor.
제2 항에 있어서,
수직 블랭크 타임(Vertical Blank Time)에 상기 지문을 센싱하는
지문센서를 구비한 터치 스크린 표시장치.
3. The method of claim 2,
The fingerprint is sensed at a vertical blank time
A touch screen display device having a fingerprint sensor.
제3 항에 있어서,
터치 센싱 구동 및 화상 표시 구동은 서로 교번 구동하는,
지문센서를 구비한 터치 스크린 표시장치.
The method of claim 3,
The touch sensing driving and the image display driving are alternately driven,
A touch screen display device having a fingerprint sensor.
제4 항에 있어서,
상기 지문을 센싱할 때 상기 센싱드라이버로부터 상기 지문센서로 공급되는 제1 센싱 펄스의 주파수는 상기 터치 센싱 구동 시 상기 센싱드라이버로부터 상기 터치 스크린에 공급되는 제2 센싱 펄스의 주파수보다 높은
지문센서를 구비한 터치 스크린 표시장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the frequency of the first sensing pulse supplied from the sensing driver to the fingerprint sensor when sensing the fingerprint is higher than the frequency of the second sensing pulse supplied from the sensing driver to the touch screen during the touch sensing operation
A touch screen display device having a fingerprint sensor.
제2 항에 있어서,
상기 제1 센싱 라인의 개수와 상기 제2 센싱 라인의 개수는 서로 동일한
지문센서를 구비한 터치 스크린 표시장치.
3. The method of claim 2,
The number of the first sensing lines and the number of the second sensing lines are equal to each other
A touch screen display device having a fingerprint sensor.
지문 센서를 구비한 터치 스크린 표시장치의 구동방법에 있어서,
제1 시구간 동안 화상 표시 구동 및 터치 센싱 구동을 교번하고,
제2 시구간 동안 지문 센서를 구동하고,
상기 제1 시구간에 센싱드라이버는 터치 스크린에 연결되고,
상기 제2 시구간에 상기 센싱 드라이버는 상기 지문 센서에 연결되는
지문센서를 구비한 터치 스크린 표시장치.
A method of driving a touch screen display device having a fingerprint sensor,
The image display driving and the touch sensing driving are alternately performed during the first time period,
The fingerprint sensor is driven during the second time period,
Wherein the sensing driver is connected to the touch screen,
Wherein the sensing driver is connected to the fingerprint sensor
A touch screen display device having a fingerprint sensor.
제7 항에 있어서,
상기 제2 시구간은 수직 블랭크 타임(Vertical Blank Time)인
지문센서를 구비한 터치 스크린 표시장치.
8. The method of claim 7,
The second time interval may be a vertical blank time
A touch screen display device having a fingerprint sensor.
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