KR20170046555A - Method and circuit for driving touch sensor and display device using the same - Google Patents

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KR20170046555A KR1020150180985A KR20150180985A KR20170046555A KR 20170046555 A KR20170046555 A KR 20170046555A KR 1020150180985 A KR1020150180985 A KR 1020150180985A KR 20150180985 A KR20150180985 A KR 20150180985A KR 20170046555 A KR20170046555 A KR 20170046555A
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Abstract

The present invention relates to a method and a circuit for driving a touch sensor which can reduce a noise measurement time and current consumption of a touch screen, and a display device using the same. The method for driving a touch sensor comprises the steps of: sensing a touch input by supplying a touch sensor driving signal to the touch sensor or an amplifier during a touch input sensing period; and measuring a current noise received through the touch sensors without the touch sensor driving signal during a noise measurement period.

Description

터치 센서 구동 방법 및 회로와 이를 이용한 표시장치{METHOD AND CIRCUIT FOR DRIVING TOUCH SENSOR AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a touch sensor driving method and a display device using the touch sensor,

본 발명은 손가락 또는 도전체를 통해 수신되는 노이즈를 측정하는 터치 센서 구동 방법 및 회로와 이를 이용한 표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a touch sensor driving method and circuit for measuring noise received through a finger or a conductor, and a display using the same.

유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 자신이 원하는 대로 기기를 쉽게 제어할 수 있게 한다. 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 적외선 통신 혹은 고주파(RF) 통신 기능을 갖는 원격 제어기(Remote controller) 등이 있다. 유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다. 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있다. A user interface (UI) enables a user (a user) to communicate with various electric or electronic devices, thereby enabling a user to easily control the device as desired. Representative examples of the user interface include a keypad, a keyboard, a mouse, an on-screen display (OSD), a remote controller having infrared communication or radio frequency (RF) communication functions. User interface technology has been developed to enhance the user's sensibility and ease of operation. The user interface is evolving into touch UI, voice recognition UI, 3D UI and so on.

터치 스크린은 정전 용량(capacitance) 방식의 터치 센서들로 구현될 수 있다. 그 밖에 터치 스크린은 저항막 방식, 표면 초음파 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식 등으로 구현될 수 있다. 이러한 터치 스크린의 성능을 좌우하는 가장 중요한 요소는 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, 이하 “SNR”이라 함)이다. 터치 스크린에 유입되는 노이즈를 줄이면 SNR 값이 커져 터치 구동 회로의 동작 마진(margin)을 넓힐 수 있고 터치 센싱 감도를 향상시킬 수 있다. The touch screen may be implemented by capacitive touch sensors. In addition, the touch screen can be realized by resistive film type, surface ultrasonic type, pressure resistive film type, infrared ray detection type, and the like. The most important factor that determines the performance of such a touch screen is a signal to noise ratio (SNR). When the noise introduced into the touch screen is reduced, the SNR value is increased, thereby widening the operation margin of the touch driving circuit and improving the touch sensing sensitivity.

SNR을 개선하기 위하여, 터치 센서로 유입되는 노이즈를 정확하게 측정하는 방법이 중요하다. 터치 센서의 노이즈는 주변 환경에 따라 실시간으로 변화하기 때문에 지속적으로 측정되어야 한다. 노이즈가 큰 주파수를 회피하여, 터치 센서 구동 신호의 주파수를 변경하면 SNR을 개선하는 방법이 알려져 있다. 이러한 방법의 일 예로, 본원 출원인은 대한민국 공개특허 10-2012-0057009(2012. 06. 05.)에서 노이즈 수준에 따라 터치 센서의 주파수를 변경하는 방법을 제안한 바 있다. In order to improve the SNR, it is important to accurately measure the noise introduced into the touch sensor. Since the noise of the touch sensor changes in real time according to the surrounding environment, it must be continuously measured. A method of improving the SNR by avoiding a frequency with a large noise and changing the frequency of the touch sensor driving signal is known. As an example of such a method, the present applicant has proposed a method of changing the frequency of the touch sensor according to the noise level in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2001-0057009 (May 06, 2012).

터치 센서의 노이즈 측정 방법은 터치 센서에 터치 센서 구동 신호를 공급하여 그 때의 터치 센서의 출력 을 디지털 데이터로 변환하고, 이러한 방법을 수 차례 반복하여 얻은 데이터를 비교하여 최소값과 최대값 차이를 바탕으로 측정하면 터치 센서에 영향을 주는 노이즈를 측정할 수 있다. 터치 스크린에 영향을 주는 노이즈가 클수록 최소값과 최대값의 차이가 커진다. 이러한 노이즈 측정 방법은 노이즈 측정을 위하여 터치 센서 구동 신호를 수차례 반복하여 터치 센서에 인가하여야 하기 때문에 측정 시간과 전류 소모가 많다.A method of measuring a noise of a touch sensor includes supplying a touch sensor driving signal to a touch sensor, converting the output of the touch sensor at that time into digital data, comparing the data obtained by repeating this method several times, , It is possible to measure the noise affecting the touch sensor. The larger the noise that affects the touch screen, the greater the difference between the minimum and maximum values. This noise measurement method requires a plurality of times to repeatedly apply the touch sensor driving signal to the touch sensor in order to measure the noise, so that the measurement time and current consumption are large.

본 발명은 터치 스크린의 노이즈 측정 시간과 전류 소모를 줄일 수 있는 터치 센서 구동 방법 및 회로와 이를 이용한 표시장치를 제공한다.The present invention provides a touch sensor driving method and circuit for reducing noise measurement time and current consumption of a touch screen, and a display device using the same.

본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동 방법은 하나 이상의 터치 센서들을 구비하는 표시패널을 포함한 표시장치의 구동 방법에 있어서, 하나 이상의 터치 구동 신호를 상기 터치 센서들에 공급하여 터치를 센싱하는 단계, 및 상기 터치 센서 구동 신호가 상기 터치 센서들에 공급되지 않는 동안 상기 터치 센서들의 제1 노이즈를 측정하는 단계를 포함한다. A method of driving a display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes driving a display device including a display panel having one or more touch sensors, the method comprising: sensing one or more touches by supplying one or more touch drive signals to the touch sensors; And measuring a first noise of the touch sensors while the touch sensor drive signal is not being supplied to the touch sensors.

상기 표시패널이 영상 표시를 위한 디스플레이 기간과 터치 센싱을 위한 터치 센서 구동 기간에 구동된다. 상기 터치 센서 구동 기간의 터치 입력 센싱 기간 동안 상기 터치 구동 신호가 공급된다. 상기 터치 센서 구동 기간의 노이즈 측정 기간 동안 상기 제1 노이즈가 측정된다. The display panel is driven in a display period for displaying images and a touch sensor driving period for touch sensing. The touch driving signal is supplied during the touch input sensing period of the touch sensor driving period. The first noise is measured during a noise measurement period of the touch sensor driving period.

상기 구동 방법은 상기 터치 센서 구동 신호가 상기 터치 센서들에 공급되지 않는 동안 제2 노이즈를 측정한다. 상기 구동 방법은 상기 제1 노이즈와 상기 제2 노이즈를 비교하고, 상기 비교의 결과를 바탕으로 상기 터치 센서들의 노이즈를 측정하는 구동 회로의 동작 주파수를 조절한다. The driving method measures a second noise while the touch sensor driving signal is not supplied to the touch sensors. The driving method compares the first noise with the second noise, and adjusts an operating frequency of a driving circuit that measures noise of the touch sensors based on a result of the comparison.

상기 제1 노이즈는 상기 구동 회로가 제1 주파수로 구동되는 동안 상기 구동 회로에 의해 측정되고, 상기 제2 노이즈는 상기 제1 주파수와 다른 제2 주파수로 상기 구동 회로가 구동되는 동안 상기 구동 회로에 의해 측정된다. Wherein the first noise is measured by the driving circuit while the driving circuit is driven at a first frequency and the second noise is measured by the driving circuit while the driving circuit is being driven at a second frequency different from the first frequency .

상기 구동 방법은 상기 터치 센서들의 노이즈가 측정되는 동안 상기 터치 센서들을 선택적으로 단락하는 단계를 더 포함한다. The driving method further includes shorting the touch sensors selectively while the noise of the touch sensors is measured.

상기 표시장치는 제1 터치 센서 배선, 제2 터치 센서 배선, 제1 터치 센서 배선에 연결된 제1 입력단과, 제2 입력단을 가지는 차동 증폭기를 포함한다. The display device includes a first touch sensor wiring, a second touch sensor wiring, a first input terminal connected to the first touch sensor wiring, and a differential amplifier having a second input terminal.

상기 구동 방법은 상기 터치가 센싱될 때 상기 차동 증폭기의 제2 입력단을 제2 터치 센서 배선에 선택적으로 연결하는 단계, 및 상기 노이즈가 측정될 때 상기 제2 입력단을 기준 전압원에 선택적으로 연결하는 단계를 포함한다. The driving method further includes selectively connecting a second input terminal of the differential amplifier to the second touch sensor wiring when the touch is sensed and selectively connecting the second input terminal to the reference voltage source when the noise is measured .

본 발명의 터치 센서 구동 방법은 터치 입력 센싱 기간 동안 터치 센서 구동 신호를 상기 터치 센서 또는 상기 증폭기에 공급하여 터치 입력을 센싱하고, 노이즈 측정 기간 동안 상기 터치 센서 구동 신호 없이 상기 터치 센서들을 통해 수신되는 현재 노이즈를 측정한다. The touch sensor driving method of the present invention supplies a touch sensor driving signal to the touch sensor or the amplifier during a touch input sensing period to sense a touch input and receives the touch input signal through the touch sensors without the touch sensor driving signal during a noise measurement period Measure the current noise.

본 발명의 실시예에 따른 표시패널의 구동 회로는 하나 이상의 터치 센서들을 구비하는 표시패널의 구동 회로에 있어서, 하나 이상의 터치 구동 신호를 상기 터치 센서들에 공급하여 터치를 센싱하고, 상기 터치 센서 구동 신호가 상기 터치 센서들에 공급되지 않는 동안 상기 터치 센서들의 제1 노이즈를 측정한다. The driving circuit of the display panel according to the embodiment of the present invention is a driving circuit of a display panel having one or more touch sensors, wherein one or more touch driving signals are supplied to the touch sensors to sense a touch, The first noise of the touch sensors is measured while no signal is supplied to the touch sensors.

상기 표시패널은 영상 표시를 위한 디스플레이 기간과 터치 센싱을 위한 터치 센서 구동 기간에 구동된다. 상기 구동 회로는 상기 터치 센서 구동 기간의 터치 입력 센싱 기간 동안 상기 터치 구동 신호를 공급하여 터치를 센싱한다. 상기 구동 회로는 상기 터치 센서 구동 기간의 노이즈 측정 기간 동안 상기 제1 노이즈를 측정한다. The display panel is driven during a display period for image display and a touch sensor driving period for touch sensing. The driving circuit senses a touch by supplying the touch driving signal during a touch input sensing period of the touch sensor driving period. The driving circuit measures the first noise during a noise measurement period of the touch sensor driving period.

상기 구동 회로는 상기 터치 센서 구동 신호가 상기 터치 센서들에 공급되지 않는 동안 제2 노이즈를 측정한다. 상기 제1 노이즈와 상기 제2 노이즈를 비교하여, 그 비교 결과를 바탕으로 상기 구동 회로의 동작 주파수를 조절한다. The driving circuit measures a second noise while the touch sensor driving signal is not supplied to the touch sensors. The first noise is compared with the second noise, and the operating frequency of the driving circuit is adjusted based on the comparison result.

상기 제1 노이즈는 상기 구동 회로가 제1 주파수로 구동되는 동안 상기 구동 회로에 의해 측정되고, 상기 제2 노이즈는 상기 제1 주파수와 다른 제2 주파수로 상기 구동 회로가 구동되는 동안 상기 구동 회로에 의해 측정된다. Wherein the first noise is measured by the driving circuit while the driving circuit is driven at a first frequency and the second noise is measured by the driving circuit while the driving circuit is being driven at a second frequency different from the first frequency .

상기 구동 회로는 상기 터치 센서들의 노이즈가 측정되는 동안 상기 터치 센서들을 선택적으로 단락하는 회로를 포함한다. The drive circuit includes circuitry for selectively shorting the touch sensors while the noise of the touch sensors is being measured.

상기 구동 회로는 상기 터치 센서들에 연결된 센서 배선 상의 신호를 증폭하는 증폭기와, 상기 증폭기의 신호를 적분하는 적분기를 포함한다. 상기 구동 회로는 상기 적분기의 출력을 바탕으로 터치를 센싱하고 노이즈를 측정한다. The driving circuit includes an amplifier for amplifying a signal on a sensor wiring connected to the touch sensors, and an integrator for integrating the signal of the amplifier. The driving circuit senses the touch based on the output of the integrator and measures the noise.

상기 구동 회로는 제1 터치 센서 배선에 연결된 제1 입력단과, 제2 입력단을 가지는 차동 증폭기와, 상기 터치가 센싱될 때 상기 차동 증폭기의 제2 입력단을 제2 터치 센서 배선에 연결하고, 상기 노이즈가 측정될 때 상기 제2 입력단을 기준 전압원에 연결하는 스위치를 포함한다. Wherein the driving circuit includes a first input terminal connected to the first touch sensor wiring, a differential amplifier having a second input terminal, a second input terminal of the differential amplifier connected to the second touch sensor wiring when the touch is sensed, And a switch for connecting the second input terminal to the reference voltage source when the first input terminal is measured.

본 발명의 터치 센서 구동 회로는 터치 센서들에 연결된 센서 라인들 상의 신호를 증폭하는 증폭기, 상기 증폭기의 출력 신호를 적분하는 적분기, 상기 센서 라인들을 상기 증폭기에 연결하는 멀티플렉서, 및 터치 입력 센싱 기간 동안 터치 센서 구동 신호를 상기 터치 센서 또는 상기 증폭기에 공급하여 터치 입력을 센싱하고, 노이즈 측정 기간 동안 상기 터치 센서들을 통해 수신되는 현재 노이즈를 측정하는 터치 센서 제어부를 구비한다. 상기 노이즈 측정 기간 동안 상기 터치 센서 구동 신호가 발생되지 않는다. The touch sensor driving circuit of the present invention includes an amplifier for amplifying a signal on sensor lines connected to touch sensors, an integrator for integrating an output signal of the amplifier, a multiplexer for connecting the sensor lines to the amplifier, And a touch sensor controller for supplying a touch sensor driving signal to the touch sensor or the amplifier to sense a touch input and measuring a current noise received through the touch sensors during a noise measurement period. The touch sensor driving signal is not generated during the noise measurement period.

본 발명의 터치 감지 표시장치는 하나 이상의 터치 센서들을 가지는 표시패널과, 하나 이상의 터치 구동 신호를 상기 터치 센서들에 공급하여 터치를 센싱하고, 상기 터치 센서 구동 신호가 상기 터치 센서들에 공급되지 않는 동안 상기 터치 센서들의 제1 노이즈를 측정하는 터치 센서 구동부를 포함한다. The touch-sensing display device of the present invention includes a display panel having one or more touch sensors, a display panel having at least one touch driving signal to the touch sensors to sense a touch, And a touch sensor driver for measuring a first noise of the touch sensors.

본 발명의 표시장치는 상기 디스플레이 기간 동안 상기 픽셀 어레이의 픽셀들에 입력 영상의 데이터를 기입하는 디스플레이 구동 회로, 및 상기 터치 센서 구동 기간 동안 상기 터치 센서들을 구동하는 터치 센서 구동 회로를 포함한다. 상기 터치 센서 구동 회로는 상기 증폭기, 상기 적분기, 상기 멀티플렉서, 및 상기 터치 센서 제어부를 구비한다.The display device of the present invention includes a display driving circuit for writing data of an input image to pixels of the pixel array during the display period, and a touch sensor driving circuit for driving the touch sensors during the touch sensor driving period. The touch sensor driving circuit includes the amplifier, the integrator, the multiplexer, and the touch sensor controller.

본 발명은 터치 노이즈 측정 기간 동안 두 개 이상의 터치 센서들을 단락시켜 그 터치 센서들을 통해 노이즈를 동시에 측정하여 노이즈 측정 시간을 단축하고 전류 소모를 줄일 수 있다. 나아가, 본 발명은 노이즈 측정시에 다수의 센서 배선들을 단락하여 증폭기로 흐르는 전류양을 크게 함으로써 노이즈를 더 용이하게 측정할 수 있다.The present invention short-circuits two or more touch sensors during a touch noise measurement period and simultaneously measures noise through the touch sensors, thereby shortening a noise measurement time and reducing current consumption. Furthermore, the present invention can more easily measure the noise by shorting a plurality of sensor wirings at the time of noise measurement and increasing the amount of current flowing to the amplifier.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 도면이다.
도 2는 자기 용량 타입 터치 센서들의 전극 패턴을 보여 주는 도면이다.
도 3은 터치 센서 구동부의 구성을 보여 주는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 디스플레이 기간과 터치 센서 구동 기간을 보여 주는 도면이다.
도 5는 디스플레이 기간과 터치 센서 구동 기간 동안 픽셀 어레이의 신호 배선들에 인가되는 신호를 보여 주는 파형도이다.
도 6은 센싱부의 회로 구성과 터치 입력 센싱 구간의 동작을 보여 주는 회로도이다.
도 7은 도 6에 도시된 적분기의 동작을 보여 주는 파형도이다.
도 8은 도 6에 도시된 전하 소거부의 동작을 보여 주는 흐름도이다.
도 9는 노이즈 측정 구간에서 터치 센서 구동부(110)의 동작을 보여 주는 도면들이다.
도 10a 내지 도 10f는 노이즈 측정 구간 동안 센싱부의 다양한 채널 쇼트 예를 보여 주는 도면들이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 노이즈 측정 방법의 제어 수순을 단계적으로 보여 주는 흐름도이다.
도 12a 내지 도 12c는 터치 구동 주파수 변화에 따라 측정되는 노이즈를 보여 주는 도면들이다.
도 13 및 도 14는 상호 용량 타입의 터치 센서들에서 정상적인 터치 입력 센싱 동작을 보여 주는 도면이다.
도 15는 상호 용량 타입의 터치 센서들에서 노이즈 측정 방법을 보여 주는 도면이다.
도 16은 도 13 및 도 15에 도시된 차동 증폭기에 연결된 스위치를 보여 주는 도면이다.
도 17 내지 도 19는 본 발명의 실시예에 따른 구동 장치를 보여 주는 도면들이다.
1 is a view showing a display device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an electrode pattern of the capacitive-type touch sensors.
3 is a view showing a configuration of a touch sensor driving unit.
4A to 4C are views showing a display period and a touch sensor driving period.
5 is a waveform diagram showing signals applied to signal wirings of a pixel array during a display period and a touch sensor driving period.
6 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the sensing unit and the operation of the touch input sensing period.
7 is a waveform diagram showing the operation of the integrator shown in FIG.
8 is a flowchart showing the operation of the charge rejection shown in FIG.
9 is a diagram illustrating the operation of the touch sensor driver 110 in the noise measurement period.
Figs. 10A to 10F are diagrams showing various channel short examples of the sensing unit during the noise measurement period. Fig.
FIG. 11 is a flowchart showing a step-by-step control procedure of a noise measurement method according to an embodiment of the present invention.
12A to 12C are diagrams illustrating noise measured according to a change in the touch driving frequency.
13 and 14 are diagrams showing a normal touch input sensing operation in mutual capacitive type touch sensors.
15 is a diagram illustrating a noise measurement method in mutual capacitance type touch sensors.
16 is a diagram showing a switch connected to the differential amplifier shown in Figs. 13 and 15. Fig.
17 to 19 are views showing a driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 터치 감지 표시장치는 터치 스크린이 마련될 수 있는 표시장치 예를 들어, 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED Display), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시장치로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 평판 표시장치의 일 예로서 액정표시소자를 설명하지만, 본 발명의 터치 감지 표시장치는 액정표시장치에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다.The touch sensing display device of the present invention can be applied to a display device having a touch screen, for example, a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel Panel, PDP), an organic light emitting diode (OLED) display, and an electrophoresis (EPD) display device. In the following embodiments, a liquid crystal display device will be described as an example of a flat panel display device, but it should be noted that the touch-sensitive display device of the present invention is not limited to a liquid crystal display device.

본 발명의 터치 스크린은 정전 용량(capacitance) 센서들로 구현될 수 있다. 정전 용량 센서는 자기 용량 타입의 터치 센서 또는 상호 용량 타입의 터치 센서로 나뉘어질 수 있다. The touch screen of the present invention may be implemented with capacitance sensors. The capacitive sensor can be divided into a capacitive type touch sensor or a mutual capacitive type touch sensor.

상호 용량 타입의 터치 센서는 두 전극들(Tx, Rx) 사이에 형성된 상호 용량(Mutual capacitance, Cm)을 포함한다. 터치 센서 구동 회로는 Tx 라인에 터치 센서 구동 신호(또는 자극신호)를 인가하고 Rx 라인을 통해 상호 용량(Cm)의 전하를 수신하여 터치 입력 전후 상호 용량의 전하 변화량을 바탕으로 터치 입력을 센싱한다. 터치 센서 구동 회로는 상호 용량(Cm)에 손가락이나 도전체가 가까이 접근하면 상호 용량(Cm)이 감소되기 때문에 이를 이용하여 터치 입력을 센싱한다. The mutual capacitive type touch sensor includes a mutual capacitance Cm formed between the two electrodes Tx and Rx. The touch sensor driving circuit applies the touch sensor driving signal (or stimulus signal) to the Tx line, receives the charge of the mutual capacitance Cm through the Rx line, and senses the touch input based on the amount of charge change of the mutual capacitance before and after the touch input . The touch sensor driving circuit senses the touch input by using the mutual capacitance Cm when the finger or the conductor approaches the mutual capacitance Cm.

자기 용량 타입 터치 센서는 센서 전극 각각에 형성되는 자기 용량(Self capacitance, Cs)을 포함한다. 터치 센서 구동 회로는 자기 용량(Cs)에 전하를 공급하고 터치 입력 전후 자기 용량(Cs)의 전하 변화량을 바탕으로 터치 입력을 센싱한다. 터치 센서 구동 회로는 자기 용량(Cs)에 도전체가 가까이 접근하면 자기 용량이 증가하기 때문에 이를 이용하여 터치 입력을 센싱한다. The capacitive type touch sensor includes self capacitance (Cs) formed on each of the sensor electrodes. The touch sensor drive circuit supplies charge to the magnetic capacitance Cs and senses the touch input based on the charge change amount of the magnetic capacitance Cs before and after the touch input. The touch sensor driving circuit senses the touch input by using the capacitance Cs because the capacitance increases when the conductor approaches the capacitance Cs.

본 발명은 터치 구동 신호를 터치 센서들에 공급하여 터치를 센싱하고, 터치 센서 구동 신호가 터치 센서들에 공급되지 않는 동안 터치 센서들의 제1 노이즈를 측정한다. 그리고 본 발명은 터치 센서 구동 신호가 터치 센서들에 공급되지 않는 동안 제2 노이즈를 측정하고, 제1 노이즈와 제2 노이즈를 비교하여 그 비교 결과를 바탕으로 터치 센서들의 노이즈를 측정하는 구동 회로의 동작 주파수를 조절한다. The present invention supplies a touch driving signal to touch sensors to sense a touch, and measures a first noise of the touch sensors while a touch sensor driving signal is not supplied to the touch sensors. The present invention is a driving circuit for measuring a second noise while a touch sensor driving signal is not supplied to the touch sensors, comparing the first noise and the second noise, and measuring noise of the touch sensors based on the comparison result Adjust the operating frequency.

본 발명의 터치 센서 구동 회로는 터치 센서 구동 기간을 터치 입력을 센싱하는 터치 입력 센싱 구간과, 터치 센서의 노이즈 측정 구간으로 시분할한다. 본 발명은 노이즈 측정 기간 동안 두 개 이상의 터치 센서들을 단락(short)시켜 그 터치 센서들을 통해 노이즈를 동시에 측정하여 노이즈 측정 시간을 단축하고 전류 소모를 줄인다.The touch sensor driving circuit of the present invention is time-divided into a touch input sensing period for sensing the touch input and a noise measurement period of the touch sensor during the touch sensor driving period. The present invention shortens two or more touch sensors during a noise measurement period and simultaneously measures noise through the touch sensors to shorten the noise measurement time and reduce current consumption.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 표시장치는 표시패널(100)과, 디스플레이 구동 회로(102, 104, 106), 터치 센서 구동부(110)를 포함한다. 터치 스크린(TSP)은 정전 용량 방식의 터치 센서들을 포함한다. 1 to 3, the display device of the present invention includes a display panel 100, display drive circuits 102, 104, and 106, and a touch sensor driver 110. The touch screen (TSP) includes capacitive touch sensors.

표시패널(100)에는 입력 영상을 표시하기 위한 픽셀 어레이를 포함한다. 이 표시패널(100)에는 터치 스크린(TSP)을 구현하는 터치 센서들(Cs)이 배치된다. 터치 센서들은 상호 용량(Cm) 또는 자기 용량(Cs)을 이용하여 터치 입력을 센싱한다. The display panel 100 includes a pixel array for displaying an input image. The display panel 100 is provided with touch sensors Cs for implementing a touch screen TSP. The touch sensors sense the touch input using mutual capacitance Cm or magnetic capacitance Cs.

터치 센서들은 표시패널(100) 상에 접합될 수 있다. 이와 다른 방법으로 터치 센서들은 픽셀 어레이와 함께 표시패널(100)의 하부 기판 상에 형성되어 표시패널(100)에 인셀(In-cell) 타입으로 내장될 수 있다. 이하에서, 터치 센서들은 표시패널(100)에 내장된 예를 중심으로 설명하지만 이에 한정되지 않는다. 도 2 및 도 3은 표시패널(100)에 내장된 자기 용량 타입 터치 센서를 예시한다. The touch sensors may be bonded onto the display panel 100. Alternatively, the touch sensors may be formed on the lower substrate of the display panel 100 together with the pixel array, and may be embedded in the display panel 100 as an in-cell type. Hereinafter, the touch sensors will be described based on an example in which the touch panel is built in the display panel 100, but the present invention is not limited thereto. Figs. 2 and 3 illustrate a capacitive type touch sensor built in the display panel 100. Fig.

표시패널(100)의 픽셀 어레이는 데이터 라인들(101)과 게이트 라인들(103) 에 의해 정의된 픽셀들을 포함한다. 픽셀들 각각은 컬러 구현을 위하여 적색 서브 픽셀(R), 녹색 서브 픽셀(G), 및 청색 서브 픽셀(B)로 나뉘어진다. 픽셀들 각각은 백색 서브 픽셀(W)을 더 포함할 수 있다. 픽셀들 각각은 데이터 라인들(101)과 게이트 라인들(103)의 교차부들에 배치된 TFT(Thin Film Transistor), TFT를 통해 데이터전압을 공급받는 픽셀 전극(11), 터치 센서들(Cs)의 전극 패턴으로 분할된 공통 전극(12), 픽셀 전극(11)에 접속되어 액정셀(Clc)의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등을 포함한다. 표시패널(100)의 픽셀 어레이에는 터치 센서들(Cs)을 터치 센서 구동부(110)에 연결하는 센서 라인들(111)이 배치된다. 액정셀(Clc)의 액정 분자들은 픽셀 전극(11)에 인가되는 데이터 전압과, 터치 센서들(Cs)의 전극에 인가되는 공통 전압(Vcom)의 전압차로 발생하는 전계에 의해 구동되어 입력 영상의 데이터에 따라 픽셀들의 투과율을 조절한다.The pixel array of the display panel 100 includes the pixels defined by the data lines 101 and the gate lines 103. Each of the pixels is divided into a red subpixel R, a green subpixel G, and a blue subpixel B for color implementation. Each of the pixels may further include a white sub-pixel W. Each of the pixels includes a TFT (Thin Film Transistor) disposed at intersections of the data lines 101 and the gate lines 103, a pixel electrode 11 supplied with a data voltage through the TFT, touch sensors Cs, A storage capacitor Cst connected to the pixel electrode 11 to maintain the voltage of the liquid crystal cell Clc, and the like. Sensor lines 111 connecting the touch sensors Cs to the touch sensor driver 110 are disposed in the pixel array of the display panel 100. [ The liquid crystal molecules of the liquid crystal cell Clc are driven by the electric field generated by the difference between the data voltage applied to the pixel electrode 11 and the common voltage Vcom applied to the electrodes of the touch sensors Cs, And adjusts the transmittance of the pixels according to the data.

표시패널(100)의 상부 기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등이 형성될 수 있다. 표시패널(100)의 하부 기판은 COT(Color filter On TFT) 구조로 구현될 수 있다. 이 경우에, 컬러필터는 표시패널(100)의 하부 기판에 배치된다. 표시패널(100)의 상부 기판과 하부 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(100)의 상부 기판과 하부 기판 사이에는 액정층의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성된다. A black matrix, a color filter, and the like may be formed on the upper substrate of the display panel 100. The lower substrate of the display panel 100 may be implemented as a COT (Color Filter On TFT) structure. In this case, the color filter is disposed on the lower substrate of the display panel 100. On the upper substrate and the lower substrate of the display panel 100, a polarizing plate is attached and an alignment film for forming a pre-tilt angle of the liquid crystal is formed on the inner surface in contact with the liquid crystal. A column spacer for maintaining a cell gap of the liquid crystal layer is formed between the upper substrate and the lower substrate of the display panel 100.

표시패널(100)의 배면 아래에는 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛은 에지형(edge type) 또는 직하형(Direct type) 백라이트 유닛으로 구현되어 표시패널(100)에 빛을 조사한다. 표시패널(100)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 공지된 어떠한 액정 모드로도 구현될 수 있다. 유기발광 다이오드 표시장치와 같은 자발광 표시장치에서 백라이트 유닛은 필요 없다. A backlight unit may be disposed under the rear surface of the display panel 100. The backlight unit is implemented as an edge type or direct type backlight unit to irradiate the display panel 100 with light. The display panel 100 may be realized in any known liquid crystal mode such as TN (Twisted Nematic) mode, VA (Vertical Alignment) mode, IPS (In Plane Switching) mode and FFS (Fringe Field Switching) mode. In a self-luminous display device such as an organic light emitting diode display device, a backlight unit is not required.

터치 센서들(Cs)이 픽셀 어레이에 내장되면, 1 프레임 기간은 픽셀들을 구동하기 위한 하나 이상의 디스플레이 기간(도 4, TD)과, 터치 센서들(Cs)을 구동하기 위한 하나 이상의 터치 센서 구동 기간(도 4, TT)으로 시분할 구동된다. 터치 센서들(Cs)은 디스플레이 기간(TD) 동안 공통 전압(Vcom)을 픽셀들에 공급하고, 터치 센서 구동 기간(TT) 동안 터치 입력을 센싱한다. 터치 센서 구동 기간(TT)은 터치 입력을 센싱하는 터치 입력 센싱 구간(도 4, TT1)과, 터치 센서들에 유입되는 노이즈를 측정하기 위한 노이즈 측정 구간(도 4, TT2)으로 나뉘어진다.When the touch sensors Cs are embedded in the pixel array, one frame period includes at least one display period (Fig. 4, TD) for driving the pixels and at least one touch sensor driving period (TT in Fig. 4). The touch sensors Cs supply the common voltage Vcom to the pixels during the display period TD and sense the touch input during the touch sensor driving period TT. The touch sensor driving period TT is divided into a touch input sensing period (FIG. 4, TT1) for sensing the touch input and a noise measuring period (FIG. 4, TT2) for measuring the noise introduced into the touch sensors.

디스플레이 구동 회로(102, 104, 106)는 입력 영상의 데이터를 표시패널의 픽셀들에 기입한다. 디스플레이 구동 회로(102, 104, 106)는 데이터 구동부(102), 게이트 구동부(104), 및 타이밍 콘트롤러(106)를 포함한다. The display drive circuits 102, 104, and 106 write the data of the input image to the pixels of the display panel. The display drive circuits 102, 104, and 106 include a data driver 102, a gate driver 104, and a timing controller 106.

데이터 구동부(102)는 타이밍 콘트롤러(106)로부터 수신되는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(DATA)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 출력한다. 데이터 구동부(102)로부터 출력된 데이터전압은 데이터 라인들(101)을 통해 픽셀들에 공급된다. The data driver 102 converts the digital video data DATA of the input image received from the timing controller 106 into an analog positive / negative gamma compensation voltage to output a data voltage. The data voltage output from the data driver 102 is supplied to the pixels through the data lines 101. [

게이트 구동부(104)는 데이터전압에 동기되는 게이트 펄스(또는 스캔펄스)를 게이트 라인들(103)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 표시패널(100)의 라인을 선택한다. 게이트 펄스는 게이트 하이 전압(Gate High Voltage, VGH)과 게이트 로우 전압(Gate Low Voltage, VGL) 사이에서 스윙한다. 게이트 하이 전압(VGH)은 TFT의 문턱 전압 보다 높은 전압으로 설정되는 반면, 게이트 로우 전압(VGH)은 TFT의 문턱 전압 보다 낮은 전압으로 설정된다 TFT는 자신의 게이트에 게이트 하이 전압(VGH)이 인가될 때 턴-온(turn-on)되어 데이터 라인(101)으로부터의 데이터 전압을 픽셀 전극(11)으로 공급한다. The gate driver 104 sequentially supplies a gate pulse (or a scan pulse) synchronized with the data voltage to the gate lines 103 to select a line of the display panel 100 to which the data voltage is written. The gate pulse swings between the gate high voltage (VGH) and the gate low voltage (VGL). The gate high voltage VGH is set to a voltage higher than the threshold voltage of the TFT while the gate low voltage VGH is set to a voltage lower than the threshold voltage of the TFT. And supplies the data voltage from the data line 101 to the pixel electrode 11. The pixel electrode 11 is connected to the data line 101,

타이밍 콘트롤러(106)는 호스트 시스템(108)으로부터 수신되는 입력 영상의 데이터(RGB)를 데이터 구동부(102)로 전송한다. 타이밍 콘트롤러(106)는 공지된 알고리즘을 이용하여 매 픽셀마다 RGB 데이터로부터 화이트 게인(white gain)을 산출하여 백색 데이터(W)를 생성할 수 있다. The timing controller 106 transmits data (RGB) of an input image received from the host system 108 to the data driver 102. The timing controller 106 may generate white data W by calculating a white gain from RGB data for each pixel using a known algorithm.

타이밍 콘트롤러(106)는 입력 영상의 데이터(RGB)와 동기되어 호스트 시스템(108)으로부터 수신되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 이용하여 데이터 구동부(102), 게이트 구동부(104) 및 터치 센서 구동부(110)의 동작 타이밍을 제어한다. 도 6에서, SDC는 데이터 구동부(102)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 신호이다. GDC는 게이트 구동부(104)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 신호이다. 타이밍 콘트롤러(106)는 입력 타이밍신호를 이용하여 디스플레이 기간(TD)과 터치 센서 구동 기간(TT)을 정의하기 위한 터치 인에이블 신호(TEN)을 발생할 수 있다. The timing controller 106 receives the vertical synchronization signal Vsync, the horizontal synchronization signal Hsync, the data enable signal Data Enable and the data enable signal DE received from the host system 108 in synchronization with the data RGB of the input image, And controls the operation timing of the data driver 102, the gate driver 104, and the touch sensor driver 110 using a timing signal such as a clock (MCLK). In FIG. 6, SDC is a data timing signal for controlling the operation timing of the data driver 102. GDC is a gate timing signal for controlling the operation timing of the gate driver 104. [ The timing controller 106 may generate a touch enable signal TEN for defining the display period TD and the touch sensor driving period TT using the input timing signal.

호스트 시스템(108)은 텔레비젼 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(108)은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 표시패널(100)의 해상도에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템(108)은 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 타이밍 콘트롤러(106)로 전송한다. 또한, 호스트 시스템(108)은 터치 센서 구동부(110)로부터 입력되는 터치 입력의 좌표 정보(XY)와 연계된 응용 프로그램을 실행한다.The host system 108 may be implemented in any one of a television system, a set top box, a navigation system, a DVD player, a Blu-ray player, a personal computer (PC), a home theater system, and a phone system. The host system 108 converts the digital video data of the input image into a format suitable for the resolution of the display panel 100, including a system on chip (SoC) with a built-in scaler. The host system 108 transmits the timing signals Vsync, Hsync, DE, and MCLK to the timing controller 106 together with the digital video data RGB of the input image. The host system 108 also executes an application program associated with coordinate information XY of the touch input input from the touch sensor driver 110. [

터치 센서 구동부(110)는 터치 센서들(Cs)의 전하량을 디지털 데이터로 변환하여 터치 로 데이터(Touch raw data, 이하 “터치 데이터”라 함)를 발생한다. 터치 센서 구동부(110)는 공지된 터치 센싱 알고리즘을 실행하여 터치 입력들 각각에 대하여 좌표값을 산출한다. 터치 센싱 알고리즘은 터치 데이터를 미리 설정된 문턱값과 비교하여 터치 입력을 판정하고, 터치 입력 각각에 식별 코드와 좌표 정보(XY)를 부가하여 호스트 시스템(108)으로 전송한다. The touch sensor driving unit 110 converts the amount of charge of the touch sensors Cs into digital data and generates touch raw data (hereinafter referred to as " touch data "). The touch sensor driver 110 executes a known touch sensing algorithm to calculate coordinate values for each of the touch inputs. The touch sensing algorithm judges the touch input by comparing the touch data with a predetermined threshold value, adds the identification code and the coordinate information (XY) to each touch input, and transmits it to the host system 108.

센싱부(113)는 터치 센서의 노이즈 수준에 따라 가변되는 터치 센서 구동 주파수(또는 센싱 주파수)를 변경한다. 터치 센서 구동부(110)는 터치 센서 구동 주파수로 터치 센서의 전하 변하량을 센싱한다. 터치 센서 구동부(110)는 노이즈 측정 구간 동안 터치 센서들(Cs)을 통해 손가락이나 도전체를 통해 유입되는 전하량을 측정하여, 그 전하량에 비례하는 노이즈를 이전 노이즈와 비교하여 노이즈 수준을 측정한다. The sensing unit 113 changes a touch sensor driving frequency (or sensing frequency) that varies according to the noise level of the touch sensor. The touch sensor driving unit 110 senses the charge variation of the touch sensor at the touch sensor driving frequency. The touch sensor driver 110 measures the amount of charge flowing through the finger or conductor through the touch sensors Cs during the noise measurement period and compares the noise proportional to the charge amount with the previous noise to measure the noise level.

터치 센서 구동부(110)는 멀티플렉서(Multiplexer, MUX)(112), 센싱부(113), 터치 센서 제어부(114)를 포함한다. The touch sensor driving unit 110 includes a multiplexer (MUX) 112, a sensing unit 113, and a touch sensor control unit 114.

멀티플렉서(112)는 터치 센서 제어부(114)의 제어 하에 터치 센서 구동부(110)의 채널들을 센서 라인들(111)에 연결함으로써 터치 센서 구동부(110)의 채널 수를 줄인다. The multiplexer 112 reduces the number of channels of the touch sensor driver 110 by connecting the channels of the touch sensor driver 110 to the sensor lines 111 under the control of the touch sensor controller 114. [

센싱부(113)는 증폭기, 적분기, 아날로그-디지털 변환기(Analog to digital converter, 이하 "ADC"라 함) 등을 이용하여 터치 센서의 전하량을 증폭하여 ADC(113)로 전송한다. ADC는 적분기로부터 수신된 아날로그 신호를 디지털 값으로 변환하여 터치 데이터를 출력한다. The sensing unit 113 amplifies the charge amount of the touch sensor using an amplifier, an integrator, an analog-to-digital converter (ADC), and transmits the amplified charge to the ADC 113. The ADC converts the analog signal received from the integrator to a digital value and outputs the touch data.

터치 센서 제어부(114)는 터치 입력을 판정하기 위하여 터치 센싱 알고리즘을 실행한다. 터치 센싱 알고리즘은 터치 입력 센싱 구간 동안 ADC(113)로부터 수신된 터치 데이터를 문턱값과 비교하여 그 비교 결과를 바탕으로 터치 입력 위치를 판정하고, 터치 입력 각각에 대한 식별 코드와 좌표 정보(XY)를 출력한다. The touch sensor control unit 114 executes a touch sensing algorithm to determine a touch input. The touch sensing algorithm compares the touch data received from the ADC 113 with a threshold value during a touch input sensing period, determines a touch input position based on the comparison result, and generates an identification code and coordinate information (XY) .

터치 센서 제어부(114)는 노이즈 측정 구간 동안 ADC(113)로부터 수신된 노이즈 데이터(이하, “현재 노이즈”라 함)를 이전 노이즈 측정 구간에서 측정된 노이즈 데이터(이하 “이전 노이즈”라 함)와 비교하여 이전 노이즈 보다 현재 노이즈가 더 크면 터치 센서 구동 주파수를 미리 설정된 규칙에 따라 변경한다. 터치 센서 제어부(114)는 현재 노이즈의 크기가 이전 노이즈의 크기 이하이면 터치 센서 구동 주파수를 현재 주파수로 유지한다. 이전 노이즈는 현재 노이즈와 비교될 수 있도록 터치 센서 제어부(114)의 메모리에 저장되어 지연된다. 터치 센서 제어부(114)는 마이크로 콘트롤 유닛(Micro Control Unit, 이하 "MCU"라 함)으로 구현될 수 있다. The touch sensor control unit 114 outputs noise data (hereinafter referred to as " current noise ") received from the ADC 113 during a noise measurement period to noise data (hereinafter referred to as " previous noise ") measured in a previous noise measurement period If the current noise is larger than the previous noise, the touch sensor driving frequency is changed according to a predetermined rule. The touch sensor controller 114 maintains the touch sensor driving frequency at the current frequency if the current noise level is less than the previous noise level. The previous noise is stored and delayed in the memory of the touch sensor control unit 114 so as to be compared with the current noise. The touch sensor control unit 114 may be implemented as a micro control unit (MCU).

도 4a 내지 도 4c는 디스플레이 기간(TD)과 터치 센서 구동 기간(TT)을 보여 주는 도면이다. 도 5는 디스플레이 기간과 터치 센서 구동 기간 동안 픽셀 어레이의 신호 배선들에 인가되는 신호를 보여 주는 파형도이다. 도 5에서, S1 및 S2는 데이터 라인(101)이고, G1 및 G2는 게이트 라인(103)이다. 4A to 4C are views showing a display period (TD) and a touch sensor driving period (TT). 5 is a waveform diagram showing signals applied to signal wirings of a pixel array during a display period and a touch sensor driving period. In Fig. 5, S1 and S2 are the data line 101, and G1 and G2 are the gate line 103.

도 4a 내지 도 5를 참조하면, 디스플레이 구동 회로(102, 104, 106)는 디스플레이 기간(TD) 동안 입력 영상의 데이터를 표시패널의 픽셀들에 기입한다. 터치 센서 구동부(110)는 터치 인에이블 신호(TEN)에 응답하여 디스플레이 기간(TD) 동안 터치 입력을 센싱하지 않는다. 디스플레이 구동 회로(102, 104, 106)는 터치 센서 구동 기간(TT) 동안 픽셀들에 충전된 데이터 전압(Vdata)을 유지시킨다. 4A to 5, the display driving circuits 102, 104, and 106 write data of an input image to pixels of a display panel during a display period (TD). The touch sensor driving unit 110 does not sense the touch input during the display period TD in response to the touch enable signal TEN. The display driving circuits 102, 104, and 106 maintain the data voltage (Vdata) charged in the pixels during the touch sensor driving period (TT).

데이터 구동부(101)는 타이밍 콘트롤러(106)의 제어 하에 터치 센서 구동 기간(TT) 동안 데이터 라인들(101)에 터치 센서 구동 신호와 동위상의 교류 신호(도 5, LFD)를 공급할 수 있다. 교류 신호(LFD)의 전압은 터치 센서 구동 신호(VMOD)의 전압과 같은 전압으로 설정될 수 있다. 이러한 교류 신호(LFD)로 인하여 현재 구동되는 터치 센서(Cs)와 데이터 라인(101) 간의 기생 용량을 줄일 수 있다. 다른 실시예에서, 데이터 구동부(101)는 타이밍 콘트롤러(106)의 제어 하에 터치 센서 구동 기간(TT) 동안 자신의 출력 채널들과 데이터 라인들(101) 사이의 전류 패스를 차단하여 출력 채널들을 하이 임피던스(high impedence) 상태로 유지할 수 있다. The data driver 101 can supply the AC signals (LFD in FIG. 5) on the data lines 101 in the same phase as the touch sensor driving signal during the touch sensor driving period TT under the control of the timing controller 106. The voltage of the AC signal LFD may be set to the same voltage as the voltage of the touch sensor driving signal V MOD . The parasitic capacitance between the touch sensor Cs and the data line 101, which is currently driven due to the AC signal LFD, can be reduced. In another embodiment, the data driver 101 interrupts the current path between its output channels and the data lines 101 during the touch sensor driving period TT under the control of the timing controller 106, It can be maintained in a high impedance state.

게이트 구동부(103)는 타이밍 콘트롤러(106)의 제어 하에 터치 센서 구동 기간(TT) 동안 게이트 라인들(103)에 터치 센서 구동신호와 동위상의 교류 신호(도 5, LFD)를 공급할 수 있다. 교류 신호(LFD)의 전압은 터치 센서 구동 신호에 대하여 동일한 위상을 갖는 같은 전압 또는 유사한 전압으로 설정될 수 있다. 이러한 교류 신호(LFD)로 인하여 현재 구동되는 터치 센서(Cs)와 게이트 라인(103) 간의 기생 용량을 줄일 수 있다. The gate driver 103 can supply the gate lines 103 with the AC signal in the same phase as the touch sensor driving signal (FIG. 5, LFD) during the touch sensor driving period TT under the control of the timing controller 106. The voltage of the AC signal LFD may be set to the same voltage or a similar voltage having the same phase with respect to the touch sensor driving signal. The parasitic capacitance between the touch sensor Cs and the gate line 103 which is currently driven due to the AC signal LFD can be reduced.

게이트 라인에 인가되는 교류신호(LFD)는 터치 센서 구동 기간(TT)에 픽셀들의 TFT가 오프 상태를 유지하여야 하기 때문에 터치 센서 구동 신호보다 낮은 전압 레벨로 설정될 수 있다. 예를 들면, 터치 센서 구동 신호가 2V에서 8V의 크기를 갖는 신호라면, 게이트 라인에 인가되는 교류신호(LFD)는 -10에서 -4V의 크기를 갖는 신호 일 수 있다. 이때 게이트 라인에 인가되는 교류신호는, 터치 센서 구동 신호보다 낮은 전압 레벨이지만, 터치 구동신호와 동일 위상이고, 동일한 변동 크기를 갖는 신호로 설정되어야 기생용량을 줄일 수 있다.The AC signal LFD applied to the gate line may be set to a lower voltage level than the touch sensor driving signal because the TFT of the pixels must remain off during the touch sensor driving period TT. For example, if the touch sensor driving signal is a signal having a magnitude of 2V to 8V, the AC signal LFD applied to the gate line may be a signal having a magnitude of -10 to -4V. At this time, the AC signal applied to the gate line is lower in voltage level than the touch sensor driving signal, but it must be set to a signal having the same phase and the same variation size as the touch driving signal, so that the parasitic capacitance can be reduced.

다른 실시예에서, 게이트 구동부(103)는 타이밍 콘트롤러(106)의 제어 하에 터치 센서 구동 기간(TT) 동안 자신의 출력 채널들과 게이트 라인들(103) 사이의 전류 패스를 차단하여 그 출력 채널들을 하이 임피던스 상태로 유지할 수 있다.In another embodiment, the gate driver 103 interrupts the current path between its output channels and the gate lines 103 during the touch sensor drive period TT under the control of the timing controller 106, It can be maintained in a high impedance state.

인셀 터치 센서 기술은 표시패널(100)의 픽셀들에 연결된 공통 전극을 터치 센서 단위로 분할하여 터치 센서들(Cs)의 전극으로 활용한다. 예를 들어, 전술한 바와 같이 인셀 터치 센서 기술은 액정표시장치의 경우에, 공통 전극(12)을 분할하고, 분할된 공통 전극 패턴들을 도 2 및 도 3과 같은 자기 용량 타입 터치 센서들(Cs)의 전극으로 활용한다. 이러한 터치 센서들은 픽셀들과 결합되기 때문에 터치 센서들과 픽셀들 간의 기생 용량(parasitic capacitance)이 커진다. 터치 센서들과 픽셀들은 기생 용량을 통해 커플링(Coupling)되기 때문에 상호 간에 전기적으로 악영향을 줄 수 있으므로 도 4와 같이 픽셀들과 터치 센서들이 시분할 구동된다. 시분할 구동 방법에 의해서도, 표시패널(100)의 기생 용량으로 인하여 터치 센서들의 터치 감도와 터치 인식 정확도가 떨어질 수 있다. In Insel touch sensor technology, a common electrode connected to pixels of the display panel 100 is divided into touch sensor units and utilized as electrodes of the touch sensors Cs. For example, as described above, in the case of a liquid crystal display device, the in-line touch sensor technology divides the common electrode 12 and divides the divided common electrode patterns into capacitance type touch sensors Cs ). Since these touch sensors are coupled with the pixels, the parasitic capacitance between the touch sensors and the pixels becomes large. Since the touch sensors and the pixels are coupled through the parasitic capacitance, the pixels and the touch sensors are time-division driven as shown in FIG. 4 because they may adversely affect each other electrically. Even in the time division driving method, the touch sensitivity of the touch sensors and the touch recognition accuracy may be deteriorated due to the parasitic capacitance of the display panel 100.

터치 센서 구동 기간(TT) 동안 표시패널(101)의 데이터 라인들(101)과 게이트 라인들(103)에 터치 센서 구동신호와 같은 위상의 교류 신호(LFD)를 공급하면, 표시패널(100)의 기생 용량의 전하양을 줄일 수 있다. 이는 기생 용량 양단의 전압 차를 최소화하여 기생 용량의 충전양을 최소화할 수 있기 때문이다. When the AC signal LFD having the same phase as the touch sensor driving signal is supplied to the data lines 101 and gate lines 103 of the display panel 101 during the touch sensor driving period TT, The parasitic capacitance transfer capacitance can be reduced. This is because the voltage difference across the parasitic capacitance can be minimized to minimize the amount of parasitic capacitance charged.

교류 신호(LFD)와 터치 센서 구동신호는 하이 전압(VREFH)과 로우 전압(VREFL) 사이에서 스윙한다. 하이 전압(VREFH)은 게이트 하이 전압(VGH)과 TFT의 문턱 전압 보다 낮은 전압으로 설정되어 터치 센서 구동 기간(TT)에 픽셀 TFT가 원치 않게 턴-온되는 현상을 방지한다. 터치 센서 구동신호는 패널의 설계 사양에 따라 다르게 설정될 수도 있다. 즉, VCC, VDD, 공통 전압, 데이터 구동전압, 게이트 전압 등 패널에 필요한 전압 등을 고려하여, 적절한 크기를 갖는 터치 센서 구동신호로 설정 될 수 있다.The AC signal LFD and the touch sensor driving signal swing between the high voltage V REFH and the low voltage V REFL . The high voltage V REFH is set to a voltage lower than the gate high voltage VGH and the threshold voltage of the TFT to prevent the pixel TFT from being turned on unwantedly in the touch sensor driving period TT. The touch sensor drive signal may be set differently according to the design specifications of the panel. That is, it can be set as a touch sensor driving signal having an appropriate size in consideration of the voltage required for the panel such as VCC, VDD, common voltage, data driving voltage, gate voltage, and the like.

터치 센서 구동부(110)는 터치 센서 구동 기간(TT) 동안 현재 구동되는 터치 센서들 이외의 터치 센서들에 터치 센서 구동신호와 동위상의 교류 신호(LFD)를 공급할 수 있다. 이러한 교류 신호(LFD)로 인하여 현재 구동되는 터치 센서의 전극들 간의 기생 용량을 줄일 수 있다. The touch sensor driving unit 110 may supply the AC signals LFD on the same level as the touch sensor driving signals to the touch sensors other than the touch sensors currently driven during the touch sensor driving period TT. Due to the AC signal LFD, the parasitic capacitance between the electrodes of the currently driven touch sensor can be reduced.

터치 센서 구동부(110)는 디스플레이 기간(TD) 동안 픽셀들의 공통 전압(Vcom)을 센서 라인들(100)을 통해 터치 센서들(Cs)의 전극에 공급한다. 터치 센서 구동부(110)는 터치 센서 구동 기간(TT)의 터치 입력 센싱 기간(TT1) 동안 터치 입력을 센싱한다. 멀티플렉서(112)는 터치 센서 제어부(114)의 제어 하에 터치 입력을 센싱을 터치 센서들(Cs)을 채널별로 선택한다. 센싱부(113)는 멀티플렉서(112)를 통해 터치 센서들과 연결되어 그 터치 센서들의 터치 입력 전후의 전하량을 센싱한다. 도 3 내지 도 4c에서 숫자 1~10은 멀티플렉서(112)의 채널별로 연결되는 터치 센서들(Cs)을 보여 준다. 예를 들어, 멀티플렉서(112)가 1 : 10 멀티플렉서인 경우에, 멀티플렉서(112)는 터치 입력 센싱 기간(TT1) 동안 제1 채널(CH1)을 통해 제1 그룹의 터치 센서들을 센싱부(113)에 연결한 후, 제2 내지 제10 채널(CH2~CH10)을 순차적으로 센싱부(113)에 연결하여 제2 내지 제10 그룹의 터치 센서들을 센싱부(113)에 연결한다.The touch sensor driver 110 supplies the common voltage Vcom of the pixels to the electrodes of the touch sensors Cs through the sensor lines 100 during the display period TD. The touch sensor driving unit 110 senses the touch input during the touch input sensing period TT1 of the touch sensor driving period TT. The multiplexer 112 senses the touch input under the control of the touch sensor controller 114 and selects the touch sensors Cs for each channel. The sensing unit 113 is connected to the touch sensors through the multiplexer 112 and senses the amounts of charges before and after the touch inputs of the touch sensors. Numerals 1 to 10 in FIGS. 3 to 4C show touch sensors Cs connected to the multiplexer 112 on a channel-by-channel basis. For example, in the case where the multiplexer 112 is a 1: 10 multiplexer, the multiplexer 112 outputs the first group of touch sensors to the sensing unit 113 through the first channel CH1 during the touch input sensing period TT1, And sequentially connects the second to tenth channels CH2 to CH10 to the sensing unit 113 to connect the second to tenth groups of touch sensors to the sensing unit 113. [

터치 센서 구동부(110)는 터치 센서 구동 기간(TT)의 노이즈 측정 기간(TT2) 동안 손가락이나 도전체를 통해 터치 센서(Cs)에 인가되는 노이즈를 측정하고 노이즈 수준에 따라 터치 센서 구동 주파수를 변경한다. The touch sensor driving unit 110 measures the noise applied to the touch sensor Cs through the finger or the conductor during the noise measuring period TT2 of the touch sensor driving period TT and changes the touch sensor driving frequency according to the noise level do.

센싱부(113)는 터치 센서의 노이즈 수준에 따라 가변되는 터치 센서 구동 주파수를 변경한다. 터치 센서 구동부(110)는 터치 센서 구동 주파수로 터치 센서의 전하 변하량을 센싱한다. 터치 센서 구동부(110)는 노이즈 측정 기간(TT2) 동안 터치 센서들(Cs)을 통해 손가락이나 도전체를 통해 유입되는 전하량을 측정하여, 그 전하량에 비례하는 노이즈를 이전 노이즈와 비교하여 노이즈 수준을 측정한다. The sensing unit 113 changes the driving frequency of the touch sensor which varies according to the noise level of the touch sensor. The touch sensor driving unit 110 senses the charge variation of the touch sensor at the touch sensor driving frequency. The touch sensor driver 110 measures the amount of charge flowing through the finger or conductor through the touch sensors Cs during the noise measurement period TT2 and compares the noise proportional to the charge amount with the previous noise to determine the noise level .

터치 센서 구동부(110)는 터치 입력의 좌표를 미리 설정된 터치 레포트 레이트(Touch Report rate)로 발생한다. 터치 센서 구동부(110)는 터치 레포트 레이트와 같은 주파수의 레포트 레이트(Report rate)로 터치 센서의 노이즈 측정값을 출력할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. The touch sensor driving unit 110 generates coordinates of the touch input at a preset touch report rate. The touch sensor driving unit 110 may output the noise measurement value of the touch sensor at a report rate of the same frequency as the touch report rate, but is not limited thereto.

노이즈 측정 기간(TT2)은 터치 센서 구동 기간(TT) 내에서 도 4a와 같이 터치 입력 센싱 기간(TT1)의 뒤에 배치되거나, 도 4b와 같이 터치 입력 센싱 기간(TT1) 앞에 할당될 수 있다. 노이즈 측정 기간(TT2)은 도 4c와 같이 터치 센서 구동 기간(TT) 내에서 터치 입력 센싱 기간(TT1)의 앞뒤로 나뉘어 할당될 수 있다. 노이즈 측정 기간(TT2)은 다수의 구간들(A~B)로 나뉘어질 수 있다. The noise measurement period TT2 may be arranged after the touch input sensing period TT1 as shown in FIG. 4A within the touch sensor driving period TT or may be allocated in front of the touch input sensing period TT1 as shown in FIG. 4B. The noise measurement period TT2 may be divided into the front and back of the touch input sensing period TT1 within the touch sensor driving period TT as shown in FIG. The noise measurement period TT2 may be divided into a plurality of intervals A to B.

A 구간, B 구간, C 구간, D 구간 각각에 동일한 주파수로 터치 센서 구동 주파수가 설정될 수 있다. 이와 달리, A, B, C, D 구간에 서로 다른 주파수로 터치 센서 구동 주파수가 설정될 수 있다. 터치 센서 구동부(110)는 노이즈 측정 기간(TT2)에 터치 센서들의 노이즈를 측정하고 현재 노이즈와 이전 노이즈를 비교하여 현재 노이즈가 이전 노이즈가 높을 때 터치 센서 구동 주파수를 다른 주파수로 변경한다. 터치 센서 구동부(110)는 노이즈 측정 기간(TT2) 내에서 터치 센서 구동 주파수를 변경할 수 있다.The touch sensor driving frequency can be set to the same frequency in each of the A section, the B section, the C section, and the D section. Alternatively, the touch sensor drive frequency may be set at different frequencies in the A, B, C, and D periods. The touch sensor driver 110 measures the noise of the touch sensors during the noise measurement period TT2, compares the current noise with the previous noise, and changes the touch sensor driving frequency to another frequency when the current noise is high. The touch sensor driving unit 110 may change the touch sensor driving frequency within the noise measurement period TT2.

도 6 내지 도 8은 터치 입력 센싱 기간(TT1)에서 터치 센서 구동부(110)의 동작을 보여 주는 도면들이다. 6 to 8 illustrate the operation of the touch sensor driver 110 in the touch input sensing period TT1.

도 6은 센싱부(113)의 회로 구성과 터치 입력 센싱 구간의 동작을 보여 주는 회로도이다. 도 6의 예는 센싱부(113)가 제1 채널(CH1)에 연결된 터치 센서들(Cs)을 통해 터치 입력을 센싱하는 동작을 보여 준다. 이 때, 제1 채널(CH1) 이외의 다른 채널들(CH2~CH10)에 연결된 센서 라인들(111)에 터치 센서 구동신호와 같은 위상의 교류 신호(LFD)가 공급된다. 도 7은 도 6에 도시된 적분기의 동작을 보여 주는 파형도이다. 도 8은 도 6에 도시된 전하 소거부의 동작을 보여 주는 흐름도이다. 센싱부(113)의 회로 구성은 도 6에 한정되지 않는다. 도 6에서, TSP는 터치 센서들로 구성된 터치 스크린을 의미한다. 터치 IC(Touch IC)는 터치 센서 구동부(110)가 집적된 IC(Integrated Circuit)를 의미한다. 6 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the sensing unit 113 and the operation of the touch input sensing period. 6 shows an operation in which the sensing unit 113 senses a touch input through the touch sensors Cs connected to the first channel CH1. At this time, the AC signals LFD having the same phase as the touch sensor driving signal are supplied to the sensor lines 111 connected to the channels CH2 to CH10 other than the first channel CH1. 7 is a waveform diagram showing the operation of the integrator shown in FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the charge rejection shown in FIG. The circuit configuration of the sensing unit 113 is not limited to Fig. In FIG. 6, TSP means a touch screen composed of touch sensors. The touch IC refers to an integrated circuit (IC) on which the touch sensor driver 110 is integrated.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 센싱부(110)의 아날로그 회로는 전치 증폭기 (PREAMP)와 적분기(INT)를 포함한다. 적분기(INT)의 출력단에는 도시하지 않은 ADC가 연결된다.6 to 8, the analog circuit of the sensing unit 110 includes a preamplifier (PREAMP) and an integrator (INT). An ADC (not shown) is connected to the output terminal of the integrator INT.

전치 증폭기는 터치 센서들에 연결된 센서 라인들(111) 상의 신호를 증폭한다. 전치 증폭기(PREAMP)는 터치 센서 구동 신호(VMOD)의 라이징 구간에 전하량을 증폭할 수 있다. 터치 센서 제어부(114)는 터치 입력 센싱 기간(TT1)에 터치 센서 구동 신호(VMOD)를 전치 증폭기(PREAMP)의 반전 입력 단자(-)에 공급하고, 노이즈 측정 기간(TT2)에 소정의 직류 기준 전압(VREFL)을 전치 증폭기(PREAMP)의 반전 입력 단자(-)에 공급한다. The preamplifier amplifies the signal on the sensor lines (111) connected to the touch sensors. The preamplifier (PREAMP) can amplify the amount of charge in the rising period of the touch sensor driving signal (V MOD ). The touch sensor control unit 114 supplies the touch sensor driving signal V MOD to the inverting input terminal (-) of the preamplifier PREAMP in the touch input sensing period TT1, And supplies the reference voltage VREFL to the inverting input terminal (-) of the preamplifier PREAMP.

전치 증폭기(PREAMP)의 입력 단자에 전하 소거부들(ACR)가 연결될 수 있다. 전하 소거부(ACR)는 터치 센서 신호들의 변화폭을 적절히 줄인다. 이 전하 소거부(ACR)는 생략될 수 있다. A charge rejection (ACR) may be connected to the input terminal of the preamplifier PREAMP. Charge canceling (ACR) reduces the variation of touch sensor signals appropriately. This charge rejection (ACR) may be omitted.

터치 센서 구동 신호(VMOD)는 자기 용량 타입 터치 센서(Cs)의 경우에 도 6과 같이 전치 증폭기(PREAMP)의 기준 전압 단자 즉, 반전 입력 단자(+)에 인가된다. 도 13 내지 도 15와 같은 상호 용량 타입 터치 센서(Cm)의 경우에, 터치 센서 구동 신호(VMOD)는 Tx 라인에 직접 인가된다.The touch sensor driving signal V MOD is applied to the reference voltage terminal of the preamplifier PREAMP, that is, the inverting input terminal (+), as shown in FIG. 6 in the case of the capacitance type touch sensor Cs. In the case of the mutual capacitance type touch sensor Cm as shown in FIGS. 13 to 15, the touch sensor driving signal V MOD is directly applied to the Tx line.

전치 증폭기(PREAMP)는 제1 증폭기(OPP), 피드백 커패시터(CFBP), 및 리셋 스위치(SWRP)를 포함한다. 제1 증폭기(OPP)는 도 6과 같이 싱글 엔디드 증폭기(Single-ended Amplifier)일 수 있다. 제1 증폭기(OPP)의 반전 입력 단자(-)와 출력 단자 사이에 피드백 커패시터(CFBP)와 리셋 스위치(SWRP)가 병렬로 연결된다. 제1 증폭기(OPP)의 비반전 입력 단자(+)에 기준 전압(VREFP)으로서 터치 센서 구동 신호(VMOD)가 공급된다. 터치 센서 구동신호(VMOD)는 VREFH와 VREFL 사이에서 스윙한다. 터치 센서 구동 신호(VMOD)로 인하여 터치 센서(Cs)에 전하가 공급되기 때문에 터치 입력 전후 터치 센서의 전하량을 알 수 있다. 전하 소거부가 동작하지 않을 때 전치 증폭기(PREAMP)의 출력 전압(VOUTP)은 아래의 수학식 1과 같다. The preamplifier PREAMP includes a first amplifier OPP, a feedback capacitor C FBP , and a reset switch SW RP . The first amplifier OPP may be a single-ended amplifier as shown in FIG. A feedback capacitor C FBP and a reset switch SW RP are connected in parallel between the inverting input terminal (-) and the output terminal of the first amplifier OPP. The touch sensor driving signal V MOD is supplied as the reference voltage V REFP to the non-inverting input terminal (+) of the first amplifier OPP. The touch sensor drive signal (V MOD ) swings between V REFH and V REFL . Since charge is supplied to the touch sensor Cs due to the touch sensor driving signal V MOD , the amount of charge of the touch sensor before and after the touch input can be known. The output voltage (V OUTP ) of the preamplifier (PREAMP) when the charge rejection does not operate is expressed by Equation (1) below.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, CFIN는 손가락 또는 전도체와 터치 센서 간의 용량(Capacitance)이다. Here, C FIN is the capacitance between the finger or conductor and the touch sensor.

적분기(INT)는 전치 증폭기(PREAMP)의 출력 전압(VOUTP)과 적분기의 기준 전압(VREFI)과의 차이를 자신의 게인 α= Cs/CFBI 만큼의 비율로 증폭하고 구동 신호의 인가 횟수 만큼 샘플링된 전압을 커패시터(CFBI)에 누적하여 적분한다. 여기서, Cs는 샘플링 커패시터의 용량이고, CFBI는 적분기(INT)의 피드백 커패시터 용량이다. The integrator INT amplifies the difference between the output voltage V OUTP of the preamplifier PRE and the reference voltage V REFI of the integrator at a ratio of its gain α = Cs / C FBI, And accumulates and integrates the sampled voltage in the capacitor CFBI. Here, Cs is the capacitance of the sampling capacitor, and CFBI is the feedback capacitor capacitance of the integrator INT.

도 6에 도시된 적분기(INT)는 DI(Delta Integration)와 DS(Double sampling)으로 전자 증폭기의 출력 전압을 누적한다. DI는 터치 데이터와 비터치 데이터의 차만 적분하는 기법이다. DS는 터치 센서에 인가되는 구동 신호의 라이징(rising) 구간과 폴링(falling) 구간에서 적분기(INT)의 출력 전압을 샘플링한다. 본 발명의 적분기(INT)는 DS로 인하여 회로 면적이 증가되지 않도록 싱글 엔디드 증폭기(Single-ended Amplifier)를 이용하여 DS를 구현할 수 있다. The integrator INT shown in FIG. 6 accumulates the output voltage of the electronic amplifier by DI (Delta Integration) and DS (Double sampling). DI is a technique for integrating only the difference between touch data and non-touch data. The DS samples the output voltage of the integrator INT during a rising period and a falling period of a driving signal applied to the touch sensor. The integrator (INT) of the present invention can implement a DS using a single-ended amplifier so that the circuit area is not increased due to the DS.

적분기(INT)는 제1 샘플링 회로(SCC1), 제2 샘플링 회로(SCC2), 적분 커패시터(CFBI), 제2 증폭기(OPI) 등을 포함한다. The integrator INT includes a first sampling circuit SCC1, a second sampling circuit SCC2, an integral capacitor CFBI, a second amplifier OPI, and the like.

제2 증폭기(OPI)의 반전 입력 단자(-)에는 제1 및 제2 샘플링 회로(SCC1, SCC2)가 연결된다. 제2 증폭기(OPI)의 반전 입력 단자(-)와 출력 단자 사이에는 리셋 스위치(SWRI)와 피드백 커패시터(CFBI)가 연결된다. 제2 증폭기(OPI)의 비반전 입력 단자(+)에는 기준 전압(VREFI)이 공급된다. The first and second sampling circuits SCC1 and SCC2 are connected to the inverting input terminal (-) of the second amplifier OPI. A reset switch SW RI and a feedback capacitor C FBI are connected between the inverting input terminal (-) and the output terminal of the second amplifier OPI. The reference voltage V REFI is supplied to the non-inverting input terminal (+) of the second amplifier OPI.

제1 및 제2 샘플링 회로(SCC1, SCC2)의 기준 전압(VREFIH, VREFIL)은 비 터치(No Touch) 입력 상태일 때의 전치 증폭기(PREAMP)의 출력 전압(VOUTP)과 같은 전압으로 설정된다. 제1 및 제2 샘플링 회로(SCC1, SCC2)의 기준 전압(VREFI)은 제2 증폭기(OPI)의 기준 전압(VREFI)과 같다. 따라서, 적분기(INT)는 터치 입력시의 전압과 비 터치 상태의 전압 간의 차만 적분한다. 그 결과, 적분 커패시터(CFBI)의 용량 증가 없이 적분기(INT)의 적분 횟수가 증가될 수 있다. The reference voltages V REFIH and V REFIL of the first and second sampling circuits SCC1 and SCC2 are set to the same voltage as the output voltage V OUTP of the preamplifier PREAMP at the non- Respectively. First and second sampling circuit, the reference voltage (V REFI) of (SCC1, SCC2) is equal to the reference voltage (V REFI) of the second amplifier (OPI). Therefore, the integrator INT integrates only the difference between the voltage at the touch input and the voltage at the non-touch state. As a result, the integration frequency of the integrator INT can be increased without increasing the capacity of the integral capacitor C FBI .

제1 샘플링 회로(SCC1)는 터치 센서 구동신호(VMOD)의 라이징 구간에 VOUTP을 샘플링한다. 제1 샘플링 회로(SCC1)는 제1a 스위치(SW11), 제1b 스위치(SW12), 제2a 스위치(SW21), 제2b 스위치(SW22), 및 제1 샘플링 커패시터(CS1)을 포함한다. 제1a 및 제1b 스위치(SW11, SW12)는 도 7에 도시된 제1 스위치 제어신호(SW1)에 응답하여 온/오프된다. 제2a 및 제2b 스위치(SW21, SW22)는 제2 스위치 제어신호(SW2)에 응답하여 온/오프된다. 도 7에 도시된 스위치 제어신호들(SWRP, SWRI, SW1, SW2, SW3, SW4)는 터치 센서 제어부(114)에서 발생될 수 있다. The first sampling circuit SCC1 samples V OUTP in the rising period of the touch sensor driving signal V MOD . A first sampling circuit (SCC1) is the 1a switch (SW 11), the 1b switch (SW 12), first 2a switch (SW 21), the 2b switch (SW 22), and a first sampling capacitor (C S1) of . The first and the first switches SW 11 and SW 12 are turned on / off in response to the first switch control signal SW 1 shown in FIG. 2a and 2b the first switch (SW 21, SW 22) to the second switch in response to a control signal (SW2) on / off. The switch control signals SW RP , SW RI , SW 1, SW 2, SW 3 and SW 4 shown in FIG. 7 may be generated in the touch sensor control unit 114.

제1a 및 제1b 스위치(SW11, SW12)는 터치 센서 구동신호(VMOD)의 라이징 구간 이전에 동시에 턴-온(turn-on)되어 VOUTP을 제1 샘플링 커패시터(CS1)에 공급하여 라이징 구간에서 터치 센서(Cs)의 전하량을 샘플링한다. 제2a 및 제2b 스위치(SW21, SW22)는 터치 센서 구동신호(VMOD)의 라이징 구간 내에서 제1a 및 제1b 스위치(SW11, SW12)가 턴-오프(turn-off)된 후에 턴-온된다. 제2a 및 제2b 스위치(SW21, SW22)는 터치 센서 구동신호(VMOD)의 라이징 구간 내에서 VOUTP을 제2 증폭기(OPI)의 피드백 커패시터(CFBI)에 공급한다.The first and the first switches SW 11 and SW 12 are turned on simultaneously before the rising period of the touch sensor driving signal V MOD to supply V OUTP to the first sampling capacitor C S1 And charges the charge amount of the touch sensor Cs in the rising period. The off (turn-off) - first 2a and second 2b switch (SW 21, SW 22) is a touch sensor drive signal first 1a and second 1b switches in the rising period of the (V MOD) (SW 11, SW 12) is turned Then turned on. The 2a and 2b switches SW 21 and SW 22 supply V OUTP to the feedback capacitor C FBI of the second amplifier OPI within the rising period of the touch sensor driving signal V MOD .

터치 센서 구동신호(VMOD)의 라이징 구간에 샘플링된 전압은 VOUTP - VREFIH이다. VOUTP가 비 터치일 상태에서 전치 증폭기(PREAMP)의 출력 전압 V1이고 VREFIH을 V1으로 설정하면 VOUTP-VREFIH = V1-V1 = 0 이다. 터치 입력이 발생하면, VOUTP가 VREFIH이 커진다. The voltage sampled during the rising period of the touch sensor drive signal (V MOD ) is V OUTP - V REFIH . If V OUTP is the output voltage V1 of the preamplifier (PREAMP) and V REFIH is set to V1 in the non-touch state, V OUTP -V REFIH = V1-V1 = 0. When a touch input occurs, V OUTP increases V REFIH .

제2 샘플링 회로(SCC2)는 터치 센서 구동신호(VMOD)의 폴링 구간에 VOUTP을 샘플링한다. 제2 샘플링 회로(SCC2)는 제3a 스위치(SW31), 제3b 스위치(SW32), 제4a, 스위치(SW41), 제4b, 스위치(SW42), 및 제2 샘플링 커패시터(CS2)를 포함한다. 제3a 및 제3b 스위치(SW31, SW32)는 도 7에 도시된 제3 스위치 제어신호(SW3)에 응답하여 온/오프된다. 제4a 및 제4b 스위치(SW41, SW42)는 제4 스위치 제어신호(SW4)에 응답하여 온/오프된다. 제3a 및 제3b 스위치(SW31, SW32)는 터치 센서 구동신호(VMOD)의 라이징 구간 이전에 턴-온되어 제2 샘플링 커패시터(CS2)의 전압을 VREFIL - VREFI으로 초기화한다. 제4a 및 제4b 스위치(SW41, SW42)는 터치 센서 구동신호(VMOD)의 폴링 구간 이전에 턴-온되어 VOUTP을 제2 샘플링 커패시터(CS2)를 통해 피드백 커패시터(CFBI)에 공급한다. 터치 센서 구동신호(VMOD)의 폴링 구간에 샘플링된 전압은 VREFIL - VOUTP 이다. VOUTP가 비터치일 때 전치 증폭기(PREAMP)의 출력 전압 V2이면 VREFI2-VOUTP = V2-V2 =0 이다. 터치 센서 구동신호(VMOD)의 폴링 구간에서 터치 입력이 발생하면, VOUTP가 부극성 전압이기 때문에 VREFIL 보다 더 낮아진다. The second sampling circuit SCC2 samples V OUTP in the polling interval of the touch sensor driving signal (V MOD ). The second sampling circuit SCC2 includes a third switch SW31, a third switch SW32, a fourth switch SW41, a fourth switch SW42 and a second sampling capacitor CS2. 3a and 3b the first switch (SW 31, SW 32) is on / off in response to the third switch control signal (SW3) shown in Fig. 4a and 4b the first switch (SW 41, SW 42) is the fourth on / off in response to a switch control signal (SW4). The third and the third switches SW 31 and SW 32 are turned on before the rising period of the touch sensor driving signal V MOD to initialize the voltage of the second sampling capacitor C S2 to V REFIL -V REFI . The fourth and fourth switches SW 41 and SW 42 are turned on prior to the polling interval of the touch sensor driving signal V MOD to switch V OUTP to the feedback capacitor C FBI through the second sampling capacitor C S2 , . The voltage sampled during the polling interval of the touch sensor drive signal (V MOD ) is V REFIL - V OUTP . When V OUTP is non-touch, VREFI2-VOUTP = V2-V2 = 0 if the output voltage is V2 of the preamplifier (PREAMP). If a touch input occurs in the polling interval of the touch sensor drive signal (V MOD ), V OUTP is lower than V REFIL because it is a negative voltage.

본 발명은 적분기(INT)를 도 6과 같이 구현하여 적분기(INT)에서 터치 전압과 비터치 전압의 차이만 적분할 수 있게 하고, 제1 샘플링 회로(SCC1)와 제2 샘플링 회로(SCC2)가 교번되게 입력 전압을 샘플링함으로써 제2 증폭기(OPI)로 더블 샘플링을 구현할 수 있다. 본 발명의 적분기(INT)는 도 6과 같은 회로로 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명의 적분기는 터치 센서 구동신호(VMOD)의 라이징 구간과 폴링 구간에만 입력 전압을 누적하는 더 간단한 회로로 구현될 수 있다. 6, the integrator INT can integrate only the difference between the touch voltage and the non-touch voltage in the integrator INT, and the first sampling circuit SCC1 and the second sampling circuit SCC2 Double sampling can be implemented with a second amplifier (OPI) by sampling the input voltage alternately. The integrator (INT) of the present invention is not limited to the circuit as shown in Fig. For example, the integrator of the present invention can be implemented with a simpler circuit that accumulates the input voltage only in the rising period and the polling period of the touch sensor driving signal (V MOD ).

대화면 표시패널과 같이 터치 센서의 용량값이 크면, 전치 증폭기(PREAMP)의 출력 전압(VOUTP)이 커지고 이로 인하여, VOUTP이 터치 IC의 규격에서 정의된 허용 범위를 벗어나 포화(saturation)될 수 있다. 이 경우, 터치 입력과 비터치 상태에서 VOUTP이 같거나 거의 유사하기 때문에 터치 입력을 판정하기가 쉽지 않다. 전하 소거부(ACR)는 터치 센서의 전하량을 적절히 조절하기 위하여 적용될 수 있다. If the capacitance value of the touch sensor is large as in the case of the large-screen display panel, the output voltage (V OUTP ) of the preamplifier (PREAMP) becomes large so that V OUTP may saturate out of the allowable range defined by the specification of the touch IC have. In this case, it is not easy to determine the touch input because V OUTP is almost the same or almost similar in the touch input and non-touch state. The charge rejection (ACR) can be applied to adjust the charge amount of the touch sensor appropriately.

전하 소거부(ACR)는 하나 이상의 커패시터(CC, CF), 제1 및 제2 스위치(SWA, SWB)를 포함한다. The charge rejection (ACR) includes one or more capacitors (C C , C F ), first and second switches (SW A , SW B ).

커패시터(CC, CF)의 일측 전극은 제1 스위치(SWA)를 통해 제1 증폭기(OPP)의 반전 입력 단자(-)에 연결된다. 또한, 커패시터(CC, CF)의 일측 전극은 제2 스위치(SWB)를 통해 제1 증폭기(OPP)의 비반전 입력 단자(+)에 연결된다. 커패시터(CC, CF)의 타측 전극에 터치 입력 센싱 기간(TT1) 동안 전하 소거용 펄스 신호(VCR_C, VCR_F)이 공급된다. 도 8에서 VCR은 도 7에 도시된 VCR_C, VCR_F을 나타낸다. One electrode of the capacitor (C C, C F) is the inverting input terminal of the first amplifier (OPP) via a first switch (SW A) - is connected to the (). One electrode of the capacitors C C and C F is connected to the non-inverting input terminal (+) of the first amplifier OPP via the second switch SW B. The charge erasing pulse signals V CR_C and V CR_F are supplied to the other electrodes of the capacitors C C and C F during the touch input sensing period TT1. 8, V CR represents V CR_C and V CR_F shown in FIG.

제1 및 제2 스위치(SWA, SWB)는 도 8과 같이 터치 센서 제어부(114)의 제어 하에 교대로 턴-온(turn-on)되어 서로 반대로 스위칭된다. 다시 말하여, 제1 및 제2 스위치(SWA, SWB)는 서로 역위상의 스위치 제어 신호에 응답하여 어느 한 스위치가 턴-온(turn-on)될 때 다른 스위치가 턴-오프(turn-off)된다. The first and second switches SW A and SW B are turned on alternately under the control of the touch sensor controller 114 as shown in FIG. In other words, the first and second switches SW A and SW B are turned on when one of the switches is turned on in response to the switch control signals of opposite phases to each other, -off).

전하 소거용 펄스 신호(VCR_C, VCR_F)의 폴링 에지(falling edge) 보다 앞선 타이밍에 제1 스위치(SWA)가 턴-온 됨과 동시에, 제2 스위치(SWB)는 턴-오프된다. 제1 스위치(SWA)의 온(on) 상태에서 전하 소거용 펄스 신호(VCR_C, VCR_F)가 폴링되고, 이러한 폴링 횟수가 증가할수록 출력 전압(Vout) 조정치의 누적횟수는 증가하게 된다. The first switch SW A is turned on and the second switch SW B is turned off at a timing earlier than the falling edge of the charge erasing pulse signals V CR_C and V CR_F . A first switch (SW A) on (on) is polled for the charge erase pulse signal (V CR_C, V CR_F) in state, the more such a polling frequency increases the output voltage (Vout) accumulated count of the adjustment value of is increased .

전하 소거부(ACR)가 동작할 때 전치 증폭기(PREAMP)의 출력 전압(VOUTP)은 아래의 수학식 2와 같다. 전하 소거부(ACR)는 수학식 2에서 알 수 있는 바와 같이 터치 IC의 규격에서 정의된 허용 범위를 고려하여 터치 IC 사이즈를 증가시키지 않으면서도 ADC에 입력되는 입력 전압 범위를 충족하는 범위 내로 증폭기(PREAMP)와 적분기(INT)의 출력 전압을 줄일 수 있다.The output voltage (V OUTP ) of the preamplifier (PREAMP) when the charge rejection (ACR) operates is shown in Equation (2) below. As can be seen from Equation (2), the charge rejection (ACR) can be achieved by using an amplifier (not shown) within a range that satisfies the input voltage range input to the ADC without increasing the size of the touch IC, PREAMP) and the integrator (INT).

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, CCR은 커패시터(CC, CF)의 용량이다. CS는 터치 센서(CS)의 용량이다. n는 전하 소거용 펄스 신호(VCR_C, VCR_F)의 횟수이다. Here, CCR is the capacitance of the capacitors C C and C F. C S is the capacitance of the touch sensor C S. n is the number of charge erasing pulse signals (VCR_C, VCR_F).

터치 센서 구동 주파수는 센싱부(113)의 동작 주파수이다. 구체적으로는, 터치 센서 구동 주파수는 적분기(INT)와 전치 증폭기(PREAMP)의 구동 주파수로서 스위치 소자들(SWRP, SWRI SW1~SW4)의 동작 주파수를 의미한다. 이 스위치 소자들(SWRP, SWRI SW1~SW4)은 동일한 주파수로 서로 동기되어 on/off된다. 이하의 터치 센서의 노이즈 측정 방법에서 설명되는 터치 센서 구동 주파수는 스위치 소자들(SWRP, SWRI SW1~SW4)의 동작 주파수를 의미한다. The touch sensor driving frequency is the operating frequency of the sensing unit 113. More specifically, the touch sensor driving frequency means the operating frequency of the switch elements SWRP and SWRI SW1 to SW4 as the driving frequency of the integrator INT and the preamplifier PREAMP. The switch elements SWRP and SWRI SW1 to SW4 are turned on / off in synchronization with each other at the same frequency. Hereinafter, the touch sensor driving frequency described in the noise measuring method of the touch sensor means the operating frequency of the switch elements SWRP and SWRI SW1 to SW4.

도 9는 노이즈 측정 기간(TT2)에서 터치 센서 구동부(110)의 동작을 보여 주는 도면들이다.9 is a view showing the operation of the touch sensor driver 110 in the noise measurement period TT2.

도 9를 참조하면, 본 발명은 자기 용량 타입의 터치 센서의 경우에, 노이즈 측정 기간(TT2) 동안 터치 센서의 전하를 배제하고 손가락이나 도전체를 통해 유입되는 전하량만으로 노이즈를 측정하기 위하여 터치 센서 구동 신호(VMOD)를 발생하지 않는다. 노이즈 측정 기간(TT2) 동안 센싱부(113)는 현재 설정된 터치 센서 구동 주파수로 동작하여 터치 센서를 통해 유입되는 노이즈를 센싱한다. 형광등이나 전자기기로 인하여 사용자의 손가락을 통해 전하가 터치 센서를 통해 센싱부(113)로 흐를 수 있고, 이러한 외부 환경으로부터 유입되는 전하는 터치 센서 신호에 노이즈로 작용한다. Referring to FIG. 9, in the case of a touch sensor of a magnetic capacitance type, the present invention excludes the charge of the touch sensor during the noise measurement period TT2 and, in order to measure the noise only by the amount of charge flowing through the finger or the conductor, The driving signal V MOD is not generated. During the noise measurement period TT2, the sensing unit 113 operates at the currently set touch sensor driving frequency to sense the noise introduced through the touch sensor. A charge can flow to the sensing unit 113 through the touch sensor through the user's finger due to a fluorescent lamp or an electronic device, and the charge flowing from the external environment acts as noise to the touch sensor signal.

센싱부(113)는 노이즈 측정 기간(TT2) 동안, 둘 이상의 채널들(CH1~CH10)을 하나의 전치 증폭기(PREAMP)에 연결하여, 둘 이상의 센서 배선(111)에 연결된 터치 센서들(Cs)을 통해 외부 환경으로부터 유입되는 노이즈를 동시에 측정한다. 이를 위하여, 멀티플렉서(112)는 둘 이상의 채널들(CH1~CH10)을 단락(short circuit)시키고 전치 증폭기(PREAMP)의 반전 입력 단자(-)에 연결한다. 따라서, 노이즈 측정 기간(TT2) 동안, 손가락이나 도전체를 통해 터치 센서들에 유입되는 전하만이 전치 증폭기(PREAMP)에 입력된다. The sensing unit 113 connects the two or more channels CH1 to CH10 to one preamplifier PREAMP and outputs the touch sensors Cs connected to the two or more sensor wirings 111 during the noise measurement period TT2, To simultaneously measure the noise introduced from the external environment. To this end, the multiplexer 112 short-circuits two or more channels CH1 to CH10 and connects them to the inverting input terminal (-) of the preamplifier PREAMP. Therefore, during the noise measurement period TT2, only the electric charge flowing into the touch sensors through the finger or the conductor is input to the preamplifier PREAMP.

센싱부(113)는 노이즈 측정 기간(TT2) 동안 손가락이나 도전체를 통해 유입되는 전하량만 증폭하기 위하여, 전치 증폭기(PREAMP)의 비반전 입력 단자(+)에 로우 전압(VREFL)이 입력된다. 로우 전압(VREFL)은 0V 보다 높고 전원 전압(VDD) 보다 낮은 직류 전압으로 설정될 수 있다. VDD는 3.3V~12V 사이의 전원 전압이다. 본 발명은 노이즈 측정 기간(TT2) 동안 전치 증폭기(PREAMP)와 전하 소거부(ACR)의 커패시터들(CC, CF)에 입력되는 기준 전압을 0V로 고정하여 터치 센서들을 통해 입력되는 노이즈를 측정한다. 적분기(INT)는 터치 입력 센싱 기간(TT1)과 노이즈 측정 기간(TT2)에서 동일하게 동작하여 전치 증폭기(PREAMP)에 의해 증폭된 노이즈 전압을 누적하여 ADC로 전송한다. The sensing unit 113 receives the low voltage VREFL at the non-inverting input terminal (+) of the preamplifier PREAMP to amplify only the amount of charge flowing through the finger or conductor during the noise measurement period TT2. The low voltage VREFL may be set to a DC voltage higher than 0 V and lower than the power supply voltage VDD. VDD is the supply voltage between 3.3V and 12V. The present invention is characterized in that the reference voltage input to the capacitors C C and C F of the preamplifier PREAMP and the charge rejection circuit ACR is fixed to 0 V during the noise measurement period TT2, . The integrator INT operates in the same manner in the touch input sensing period TT1 and the noise measuring period TT2 to accumulate and amplify the noise voltage amplified by the preamplifier PREAMP to the ADC.

센싱부(113)는 노이즈 측정 기간(TT2) 동안 적분기(INT)로부터 출력된 아날로그 전압을 ADC를 통해 디지털 데이터로 변환한다. 터치 센서 제어부(114)는 노이즈 측정 기간(TT2) 동안 디지털 데이터를 현재 노이즈로서 수신하여 메모리에 미리 저정된 이전 노이즈와 비교하여 현재 노이즈가 이전 노이즈 보다 높을 때 터치 센서 구동 주파수를 변경한다. 반면에, 터치 센서 제어부(114)는 노이즈 측정 기간(TT2) 디지털 데이터를 현재 노이즈로서 수신하여 메모리에 미리 저정된 이전 노이즈와 비교하여 현재 노이즈가 이전 노이즈 이하일 때 현재의 터치 센서 구동 주파수를 유지한다. The sensing unit 113 converts the analog voltage output from the integrator INT during the noise measurement period TT2 into digital data via the ADC. The touch sensor control unit 114 receives the digital data as the current noise during the noise measurement period TT2, compares the digital data with the previous noise stored in the memory, and changes the touch sensor driving frequency when the current noise is higher than the previous noise. On the other hand, the touch sensor control unit 114 receives the noise measurement period TT2 digital data as the current noise, compares it with the previous noise stored in the memory, and maintains the current touch sensor driving frequency when the current noise is less than the previous noise .

전하 소거부(ACR)가 동작하지 않을 때 전치 증폭기(PREAMP)의 출력 전압(VOUTP)은 아래의 수학식 3과 같다. The output voltage (V OUTP ) of the preamplifier (PREAMP) when the charge rejection (ACR) does not operate is expressed by Equation (3) below.

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, CFIN는 손가락 또는 도전체와 터치 센서 간의 용량이다. ΔVnoise는 손가락 또는 도전체를 통해 유입되는 전하로 인하여 발생하는 전치 증폭기(PREAMP)의 입력 전압이다. Where C FIN is the capacitance between the finger or conductor and the touch sensor. ΔV noise is the input voltage of the preamplifier (PREAMP) caused by the charge flowing through the finger or conductor.

본 발명은 멀티플렉서(112)로 노이즈 측정 기간(TT2) 동안 다수의 센서 배선들을 단락한 상태에서 손가락이나 도전체를 통해 터치 센서들에 유입되는 노이즈를 동시에 측정하여 노이즈 측정 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 다수의 센서 배선들을 단락하여 전치 증폭기(PREAMP)로 흐르는 전류양을 크게 하고, 이로 인하여 노이즈 전압을 크게 함으로써 노이즈가 작더라도 노이즈 측정을 가능하게 한다. The present invention can shorten the noise measurement time by simultaneously measuring the noise introduced into the touch sensors through the finger or the conductor in a state where a plurality of sensor wires are short-circuited during the noise measurement period TT2 by the multiplexer 112. [ In addition, the present invention shortens a plurality of sensor wirings to increase the amount of current flowing to the preamplifier (PREAMP), thereby increasing the noise voltage, thereby enabling noise measurement even if the noise is small.

도 10a 내지 도 10f는 노이즈 측정 구간 동안 센싱부의 다양한 채널 쇼트 예를 보여 주는 도면들이다. Figs. 10A to 10F are diagrams showing various channel short examples of the sensing unit during the noise measurement period. Fig.

도 10a 내지 도 10f는 본 발명의 터치 센서 구동부(110)는 멀티플렉서(112)를 이용하여 센서 배선들을 다양한 형태로 단락시켜 다수의 센서 배선들을 센싱부(113)에서 하나의 채널에 연결할 수 있다. 터치 센서 구동부(110)는 모든 센서 배선들을 단락시켜 동시에 모든 터치 센서들(Cs)을 통해 유입되는 노이즈를 측정할 수도 있다. 10A to 10F, the touch sensor driver 110 of the present invention can short-circuit the sensor wires in various forms using the multiplexer 112 to connect a plurality of sensor wires to one channel in the sensing unit 113. [ The touch sensor driving unit 110 can short-circuit all the sensor wirings and simultaneously measure the noise introduced through all the touch sensors Cs.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 노이즈 측정 방법의 제어 수순을 단계적으로 보여 주는 흐름도이다. 도 12a 내지 도 12c는 터치 구동 주파수 변화에 따라 측정되는 노이즈를 보여 주는 도면들이다. FIG. 11 is a flowchart showing a step-by-step control procedure of a noise measurement method according to an embodiment of the present invention. 12A to 12C are diagrams illustrating noise measured according to a change in the touch driving frequency.

도 11 내지 도 12c를 참조하면, 터치 센서 제어부(114)는 터치 센서 구동 기간(TT)의 터치 입력 센싱 기간(TT1) 동안 터치 센서 구동 주파수로 터치 센서들의 전하 량을 센싱한다. 그리고 터치 센서 제어부(114)는 터치 입력 센싱 기간(TT1) 동안 유지된 터치 센서 구동 주파수로 노이즈 측정 기간(TT2)에 터치 센서들의 전하량을 센싱하여 노이즈를 측정한다(S1 및 S2). Referring to FIGS. 11 to 12C, the touch sensor controller 114 senses a charge amount of the touch sensors at the touch sensor driving frequency during the touch input sensing period TT1 of the touch sensor driving period TT. The touch sensor control unit 114 senses the amount of charge of the touch sensors during the noise measurement period TT2 at the touch sensor driving frequency maintained during the touch input sensing period TT1 to measure noise (S1 and S2).

본 발명은 매 프레임 기간마다 실시할 수 있고 특정 시간 주기 예를 들면 수 초 주기로 1회 터치 센서의 노이즈 측정을 실시할 수 있다. 사용자에 의해 표시장치의 전원이 켜진 직후에 노이즈를 측정하고 다시 전원이 켜질 때 노이즈를 측정할 수 있다. 또한, 사용자로부터 표시장치의 전원 오프 명령이 수신되면 전원 오프 타이밍을 지연하고 노이즈를 측정하여 터치 센서 구동 주파수를 변경한 다음 전원을 턴-오프할 수 있다. 또한, 유저 인터페이스를 통해 사용자가 원할 때 노이즈를 측정할 수 있고, 대기 모드에서 일시적으로 노이즈를 측정할 수도 있다. 매 프레임 기간마다 노이즈를 측정하면 노이즈 환경의 변화에 빠르게 대응할 수 있다. 특정 시간 주기로 한 번씩 노이즈를 측정하거나 전원 온/오프 시에 노이즈를 측정하면 노이즈 측정에 필요한 소비 전력을 줄일 수 있다. The present invention can be carried out every frame period, and noise measurement of the touch sensor can be performed once at a specific time period, for example, every several seconds. The noise can be measured immediately after the power of the display device is turned on by the user and the noise can be measured when the power is turned on again. When the power off command of the display device is received from the user, the power off timing may be delayed, the noise may be measured to change the touch sensor driving frequency, and then the power may be turned off. In addition, the user can measure the noise when the user desires through the user interface, and the noise can be temporarily measured in the standby mode. If noise is measured every frame period, it can respond quickly to changes in the noise environment. Measuring the noise once at a specific time period or measuring the noise at power on / off can reduce the power consumption required for noise measurement.

노이즈 검출을 위한 주파수의 변경 방법은 터치 센서 구동부(110)의 동작 범위 내에서 다양한 방법이 가능하다.   터치 센서 구동 주파수를 순차적으로 상승과 하강하는 과정을 반복하여 노이즈를 측정할 수 있다. 예를 들면, 80Hz -> 90Hz -> 100Hz -> 110Hz -> 100Hz -> 90Hz -> 80Hz 와 같은 방법으로 노이즈 측정시에 터치 센서 구동 주파수를 변경할 수 있다. 다른 예로, 노이즈 측정시에 터치 센서 구동 주파수를 랜덤(random)하게 변경할 수 있다. 예를 들면, 80Hz -> 110Hz -> 100Hz -> 90Hz 와 같은 방법으로 주파수를 변경할 수 있다. 터치 센서 제어부(114)는 노이즈 측정 결과, 현재 노이즈가 이전 노이즈 보다 크면(S3 및 S4) 현재의 터치 센서 구동 주파수를 미리 설정된 주파수 변경 방법으로 변경하여 S1 내지 S4 단계를 반복한다. 반면에, 터치 센서 제어부(114)는 현재 노이즈가 이전 노이즈 이하이면 현재의 주파수로 터치 입력을 센싱한다(S5). Various methods for changing the frequency for noise detection are possible within the operating range of the touch sensor driver 110. [ The noise can be measured by repeating the process of sequentially raising and lowering the driving frequency of the touch sensor. For example, you can change the touch sensor drive frequency during noise measurement in the same way as 80Hz -> 90Hz -> 100Hz -> 110Hz -> 100Hz -> 90Hz -> 80Hz. As another example, the touch sensor driving frequency can be changed randomly at the time of noise measurement. For example, you can change the frequency in the same way as 80Hz -> 110Hz -> 100Hz -> 90Hz. If the current noise is larger than the previous noise (S3 and S4), the touch sensor controller 114 changes the current touch sensor driving frequency to a preset frequency changing method and repeats steps S1 to S4. On the other hand, if the current noise is less than the previous noise, the touch sensor control unit 114 senses the touch input at the current frequency (S5).

노이즈의 주파수와 터치 센서 구동 주파수에 따라 도 12a 내지 도 12c와 같이 터치 센서로 흐르는 외부 환경의 노이즈 수준이 달라질 수 있다. 예를 들어, 도 12a 내지 도 12b와 같이 터치 센서 구동 주파수가 SWRP (1) 일 때 SWRP (2), SWRP (3) 보다 외주 환경으로부터 유입되는 전하양(ΔQ)이 더 커진다. 이 경우, 본 발명은 터치 센서 구동 주파수를 SWRP(2) 또는 SWRP(3)으로 조정하여 터치 센서들을 구동한다. The noise level of the external environment flowing to the touch sensor may vary according to the frequency of the noise and the driving frequency of the touch sensor, as shown in FIGS. 12A to 12C. For example, when the touch sensor driving frequency is SW RP (1) , as shown in Figs. 12A to 12B, the electromotive force Q introduced from the outer circumferential environment becomes larger than the SW RP (2) and SW RP (3) . In this case, the present invention adjusts the touch sensor driving frequency to SW RP (2) or SW RP (3) to drive the touch sensors.

본 발명은 전술한 실시에에서 자기 용량 타입의 터치 센서들(Cs)을 중심으로 설명하였지만 이에 한정되지 않는다. 도 13 내지 도 15는 상호 용량 타입의 터치 센서들에 관한 실시예이다. Although the present invention has been described with reference to the magneto-capacitance type touch sensors Cs in the above-described embodiment, it is not limited thereto. Figs. 13 to 15 show embodiments of capacitive touch sensors. Fig.

도 13 및 도 14는 상호 용량 타입의 터치 센서들에서 정상적인 터치 입력 센싱 동작을 보여 주는 도면이다. 13 and 14 are diagrams showing a normal touch input sensing operation in mutual capacitive type touch sensors.

도 13 및 도 14를 참조하면, 센서 라인들(111)은 절연층을 사이에 두고 직교하는 Tx 라인들(Tx1~Tx4)과 Rx 라인들(Rx1~Rx4)을 포함한다. 상호 용량 타입의 터치 센서(Cm)는 Tx 라인들(Tx1~Tx4)과 Rx 라인들(Rx1~Rx4) 사이에 형성된다. 13 and 14, the sensor lines 111 include Tx lines Tx1 to Tx4 and Rx lines Rx1 to Rx4 orthogonal to each other with an insulating layer interposed therebetween. The mutual capacitance type touch sensor Cm is formed between the Tx lines Tx1 to Tx4 and the Rx lines Rx1 to Rx4.

터치 센서 구동부(110)는 Tx 라인들(Tx1~Tx4)에 터치 센서 구동 신호를 공급하고, 터치 센서 구동 신호에 동기되어 Rx 라인들(Rx1~Rx4)을 통해 수신되는 터치 센서들(Cm)의 전하량을 수신하여 그 전하량을 증폭하고 적분한다. 손가락이나 도전체를 통해 터치 입력이 발생하면 터치 센서들의 전하량이 감소된다. 따라서, 상호 용량 타입의 터치 센서들은 터치 입력 전후 전하량의 차이가 발생하기 때문에 이를 바탕으로 터치 입력을 판단할 수 있다. The touch sensor driving unit 110 supplies a touch sensor driving signal to the Tx lines Tx1 to Tx4 and outputs the touch sensor driving signals to the touch sensors Cm received through the Rx lines Rx1 to Rx4 in synchronization with the touch sensor driving signal Receives the charge amount, amplifies and integrates the charge amount. When a touch input occurs through a finger or a conductor, the amount of charge of the touch sensor is reduced. Therefore, the mutual capacitive type touch sensors can determine the touch input based on the differences in the amount of charge before and after the touch input.

Rx 라인들(Rx1~Rx4)에는 차동 증폭기(Differential Amplifier)(OP)가 연결될 수 있다. 센싱부(113)는 이웃한 2 개의 Rx 라인들에 연결된 차동 증폭기(OP)를 통해 증폭된 신호를 수신할 수 있다. 차동 증폭기(OP)의 출력 단자는 커패시터(C)를 경유하여 반전 입력 단자(-)에 연결된다. 차동 증폭기들(OP) 각각은 반전 입력 단자(-)에 입력되는 제i(i는 양의 정수) 터치 센서 신호와 비반전 입력 단자(+)에 입력되는 제i+1 터치 센서 신호의 차를 증폭하여 제i 센서 신호를 출력한다. 차동 증폭기들(OP)은 도 14와 같이 이웃한 Rx 라인들을 통해 수신된 신호들의 차를 증폭하여 노이즈에 비하여 신호 성분을 더 크게 함으로써 SNR을 개선할 수 있다. A differential amplifier (OP) may be connected to the Rx lines Rx1 to Rx4. The sensing unit 113 may receive the amplified signal through a differential amplifier OP connected to two neighboring Rx lines. The output terminal of the differential amplifier OP is connected to the inverting input terminal (-) via the capacitor C. Each of the differential amplifiers OP outputs a difference between the i-th (i is a positive integer) touch sensor signal input to the inverting input terminal (-) and the i + 1 touch sensor signal input to the non-inverting input terminal And outputs an i-th sensor signal. The differential amplifiers OP can improve the SNR by amplifying the difference between the signals received through the neighboring Rx lines as shown in FIG. 14 to make the signal components larger than noise.

차동 증폭기들(OP)은 터치 입력 센싱 기간(TT1) 동안 터치 센서들(Cm)을 통해 수신되는 노이즈를 줄일 수 있지만 노이즈 측정을 어렵게 한다. The differential amplifiers OP can reduce the noise received through the touch sensors Cm during the touch input sensing period TT1, but make the noise measurement difficult.

본 발명은 노이즈 측정시에 노이즈가 너무 작아지는 현상을 방지하기 위하여 도 15 및 도 16과 같이 차동 증폭기(OP)의 비반전 단자에 소정의 기준 전압(VREF)을 공급한다. 도 16과 같이 차동 증폭기(OP)의 비반전 입력 단자(+)에 스위치(SW50)가 연결될 수 있다. 스위치(SW50)는 터치 입력 센싱 기간(TT1) 동안 Rx 라인을 차동 증폭기(OP)의 비반전 입력 단자(+)에 연결하고, 노이즈 측정 기간(TT2)에 직류 기준 전압(VREF)을 차동 증폭기(OP)의 비반전 입력 단자(+)에 공급한다. 기준 전압(VREF)은 3.3V ~ 12V 사이의 전압으로 설정될 수 있다. The present invention supplies a predetermined reference voltage V REF to the non-inverting terminal of the differential amplifier OP as shown in Figs. 15 and 16 in order to prevent the noise from becoming too small at the time of noise measurement. The switch SW 50 may be connected to the non-inverting input terminal (+) of the differential amplifier OP as shown in FIG. Switch (SW 50) is a touch input sensing period (TT1) for connecting the Rx line to the non-inverting input terminal (+) of the differential amplifier (OP), and a DC reference voltage (VREF) to the noise measurement period (TT2), a differential amplifier Inverting input terminal (+) of the operational amplifier OP. The reference voltage VREF may be set to a voltage between 3.3V and 12V.

노이즈 측정시에 터치 센서에 충전된 전하량을 배제하고 손가락이나 도전체를 통해 터치 센서들로 유입되는 노이즈만을 측정하기 위하여 Tx 라인들(Tx1~Tx4)에 터치 센서 구동 신호를 인가하지 않는다.The touch sensor driving signal is not applied to the Tx lines Tx1 to Tx4 in order to exclude the amount of charge charged to the touch sensor at the time of noise measurement and to measure only the noise flowing into the touch sensors through the finger or the conductor.

디스플레이 구동 회로(102, 104, 106)와 터치 센서 구동부(110)를 포함한 표시장치의 구동 회로는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 도 17 내지 도 19는 구동 회로가 모바일 기기에 적용된 예를 보여 준다. The driving circuit of the display device including the display driving circuits 102, 104, and 106 and the touch sensor driving unit 110 may be implemented in various forms. 17 to 19 show examples in which the driving circuit is applied to a mobile device.

도 17을 참조하면, 구동 회로는 드라이브 IC(DIC)와 터치 IC(TIC)를 포함한다. Referring to Fig. 17, the drive circuit includes a drive IC (DIC) and a touch IC (TIC).

드라이브 IC(DIC)는 터치 센서 채널부(210), Vcom 버퍼(211), 스위치 어레이(212), 타이밍 제어 신호 생성부(213), 멀티플렉서(Multiplexer)(214), 및 DTX 보상부(215)를 포함한다. The drive IC DIC includes a touch sensor channel unit 210, a Vcom buffer 211, a switch array 212, a timing control signal generation unit 213, a multiplexer 214, and a DTX compensation unit 215, .

터치 센서 채널부(210)는 센서 라인들(111)을 통해 터치 센서들(Cs, Cm)의 전극에 연결되고, 스위치 어레이(212)를 통해 Vcom 버퍼(211)와 멀티플렉서(214)에 연결된다. 멀티플렉서(214)는 센서 라인(111)을 터치 IC(TIC)에 연결한다. 1:3 멀티플렉서의 경우에, 멀티플렉서(214)는 터치 IC(TIC)의 한 개 채널을 세 개의 센서 라인들(111)에 시분할 연결함으로써 터치 IC(TIC)의 채널 개수를 줄인다. 멀티플렉서(214)는 MUX 제어신호(MUX C1~C3)에 응답하여 터치 IC(TIC)의 채널과 연결될 센싱 라인들을 선택한다. 멀티플렉서(214)는 터치 라인들(Touch line)을 통해 터치 IC(TIC)의 채널들에 연결된다. The touch sensor channel unit 210 is connected to the electrodes of the touch sensors Cs and Cm through the sensor lines 111 and is connected to the Vcom buffer 211 and the multiplexer 214 through the switch array 212 . The multiplexer 214 couples the sensor line 111 to the touch IC (TIC). In the case of the 1: 3 multiplexer, the multiplexer 214 reduces the number of channels of the touch IC (TIC) by time-sharing one channel of the touch IC (TIC) to the three sensor lines 111. The multiplexer 214 selects the sensing lines to be connected to the channel of the touch IC (TIC) in response to the MUX control signals MUX C1 to C3. The multiplexer 214 is connected to the channels of the touch IC (TIC) through the touch lines.

Vcom 버퍼(211)는 픽셀의 공통 전압(Vcom)을 출력한다. 스위치 어레이(212)는 타이밍 제어 신호 생성부(213)의 제어 하에 디스플레이 구간 동안 Vcom 버퍼(211)로부터의 공통 전압(Vcom)을 터치 센서 채널부(210)로 공급한다. 스위치 어레이(212)는 타이밍 제어 신호 생성부(213)의 제어 하에 터치 센서 구동 기간(TT) 동안 센서 라인(111)을 터치 IC(TIC)에 연결한다. The Vcom buffer 211 outputs the common voltage Vcom of the pixel. The switch array 212 supplies the common voltage Vcom from the Vcom buffer 211 to the touch sensor channel unit 210 under the control of the timing control signal generator 213. [ The switch array 212 connects the sensor line 111 to the touch IC (TIC) during the touch sensor driving period TT under the control of the timing control signal generator 213.

타이밍 제어 신호 생성부(213)는 디스플레이 구동 회로(102, 104, 106)와 터치 IC(TIC)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어 신호들을 발생한다. 디스플레이 구동 회로(102, 104, 106)는 전술한 바와 같이 픽셀들에 입력 영상의 데이터를 기입한다. 데이터 구동부(102)는 입력 영상의 데이터 전압을 발생하여 표시패널(100)의 데이터 라인들(101)에 공급한다. 데이터 구동부(102)는 드라이브 IC(DIC)에 집적될 수 있다. 게이트 구동부(104)는 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)를 표시패널(100)의 게이트 라인들(103)에 순차적으로 공급한다. 게이트 구동부(104)는 픽셀 어레이가 배치된 기판 상에 직접 형성될 수 있다. The timing control signal generating unit 213 generates timing control signals for controlling the operation timings of the display driving circuits 102, 104, and 106 and the touch IC (TIC). The display drive circuits 102, 104, and 106 write the data of the input image to the pixels as described above. The data driver 102 generates a data voltage of the input image and supplies the data voltage to the data lines 101 of the display panel 100. The data driver 102 may be integrated in the drive IC (DIC). The gate driver 104 sequentially supplies a gate pulse (or a scan pulse) synchronized with the data voltage to the gate lines 103 of the display panel 100. [ The gate driver 104 may be formed directly on the substrate on which the pixel array is disposed.

타이밍 제어 신호 생성부(213)는 도 1에 도시된 타이밍 콘트롤러(106) 내의 타이밍 제어 신호 생성부와 실질적으로 동일하다. 타이밍 제어 신호 생성부(213)는 디스플레이 기간(TD) 동안 디스플레이 구동 회로(102, 104, 106)를 구동 시키고, 터치 센서 구동 기간(TT) 동안 터치 IC(TIC)를 구동 시킨다. The timing control signal generator 213 is substantially the same as the timing control signal generator in the timing controller 106 shown in Fig. The timing control signal generating section 213 drives the display driving circuits 102, 104 and 106 during the display period TD and drives the touch IC TIC during the touch sensor driving period TT.

타이밍 제어 신호 생성부(213)는 디스플레이 기간(TD)과 터치 센서 구동 기간(TT)을 정의하는 터치 인에이블 신호(Touch Enable Signal, TEN)를 생성하여 디스플레이 구동 회로(102, 104, 106)와 터치 IC(TIC)를 동기시킨다. 디스플레이 구동 회로(102, 104, 106)는 터치 인에이블 신호(TEN)의 제1 레벨 기간 동안 픽셀들에 데이터를 기입한다. 터치 IC는 터치 인에이블 신호(TEN)의 제2 레벨에 응답하여 터치 센서들(Cs, Cm)을 구동하여 터치 입력을 센싱한다. 도 4a 내지 도 4c의 예와 같이, 터치 인에이블 신호(TEN)의 제1 레벨은 로우 레벨(Low level)일 수 있고, 제2 레벨은 하이 레벨(High level)일 수 있으나 그 반대로 설정될 수도 있다. The timing control signal generating unit 213 generates a touch enable signal TEN defining the display period TD and the touch sensor driving period TT and outputs the touch enable signal TEN to the display driving circuits 102, Synchronize the touch IC (TIC). The display driving circuits 102, 104, and 106 write data to the pixels during the first level period of the touch enable signal TEN. The touch IC drives the touch sensors Cs and Cm in response to the second level of the touch enable signal TEN to sense the touch input. 4A to 4C, the first level of the touch enable signal TEN may be a low level, the second level may be a high level, and vice versa have.

입력 영상 데이터의 변화에 따라 터치 센서 신호에 노이즈가 커질 수 있다. DTX 보상부(215)는 입력 영상 데이터를 분석하여 입력 영상의 계조 변화에 따라 변하는 터치 데이터의 노이즈를 제거한다. DTX 보상부(215)로부터 출력된 터치 데이터는 터치 IC(TIC)로 전송된다. DTX는 Display and Touch crosstalk를 의미한다. DTX 보상부(215)는 본원 출원인에 의해 출원된 대한민국 공개 특허 10-2014-0079689에 개시된 DTX 보상 알고리즘을 이용할 수 있다. The noise may be increased in the touch sensor signal according to the change of the input image data. The DTX compensating unit 215 analyzes the input image data and removes noise of the touch data that varies according to the gradation change of the input image. The touch data output from the DTX compensation unit 215 is transmitted to the touch IC (TIC). DTX stands for Display and Touch crosstalk. The DTX compensation unit 215 may use the DTX compensation algorithm disclosed in Korean Patent Application No. 10-2014-0079689 filed by the present applicant.

터치 센서 구동 기간(TT) 동안 데이터 라인들(101)과 게이트 라인들(103)에 터치 센서 구동 신호와 동위상의 교류 신호(LFD)를 인가하여 터치 센서에 연결된 기생 용량을 최소화하면, DTX를 최소화할 수 있다. 따라서, 이러한 기술이 적용된 경우에, 픽셀들과 터치 센서들 간의 기생 용량을 최소화할 수 있으므로 터치 센서의 노이즈가 입력 영상의 데이터 변화에 따라 민감하게 변하지 않는다. 이 경우, DTX 보상부(215)는 필요 없으므로 생략될 수 있다. 도 17에서 DTX DATA는 DTX 보상부(15)의 출력 데이터이다. When the parasitic capacitance connected to the touch sensor is minimized by applying the AC signal LFD on the same level as the touch sensor driving signal to the data lines 101 and the gate lines 103 during the touch sensor driving period TT, can do. Therefore, when this technique is applied, since the parasitic capacitance between the pixels and the touch sensors can be minimized, the noise of the touch sensor does not change sensitively according to the data change of the input image. In this case, the DTX compensation unit 215 is not necessary and can be omitted. In Fig. 17, DTX DATA is the output data of the DTX compensating unit 15. Fig.

터치 IC(TIC)는 타이밍 제어 신호 생성부(213)로부터의 터치 인에이블 신호(TEN)에 응답하여 터치 구간 동안 멀티플렉서(214)를 구동시켜 멀티플렉서(214)와 센서 라인들(111)을 통해 터치 센서들(Cs, Cm)의 전하를 수신한다. The touch IC TIC drives the multiplexer 214 during the touch interval in response to the touch enable signal TEN from the timing control signal generator 213 to generate a touch signal through the multiplexer 214 and the sensor lines 111 And receives charges of the sensors Cs and Cm.

터치 IC(TIC)는 터치 센서의 수신 신호로부터 터치 입력 전후의 전하량을 검출하고 그 전하량을 소정의 문턱값과 비교하여 문턱값 이상의 전하량을 갖는 터치 센서들의 위치를 터치 입력 영역으로 판정한다. 터치 IC(TIC)는 터치 입력 각각에 대하여 좌표를 계산하여 터치 입력 좌표 정보를 포함한 터치 데이터를 외부의 호스트 시스템(108)으로 전송한다. 터치 IC(TIC)는 터치 센서의 전하를 증폭하는 증폭기, 터치 센서로부터 수신된 전하를 누적하는 적분기, 적분기의 전압을 디지털 데이터로 변환하는 ADC, 및 연산 로직부를 포함한다. 연산 로직부는 ADC로부터 출력된 터치 데이터를 문턱값과 비교하여 그 비교 결과에 따라 터치 입력을 판정하고 좌표를 계산하는 터치 센싱 알고리즘을 실행한다. The touch IC (TIC) detects the amount of charge before and after the touch input from the received signal of the touch sensor, compares the amount of charge with a predetermined threshold value, and determines the position of the touch sensor having the amount of charge equal to or higher than the threshold value as the touch input area. The touch IC (TIC) calculates coordinates for each of the touch inputs and transmits the touch data including the touch input coordinate information to the external host system 108. The touch IC (TIC) includes an amplifier for amplifying the charge of the touch sensor, an integrator for accumulating the charge received from the touch sensor, an ADC for converting the voltage of the integrator into digital data, and an arithmetic logic section. The arithmetic logic unit compares the touch data output from the ADC with a threshold value, and executes a touch sensing algorithm for determining a touch input and calculating coordinates according to the comparison result.

드라이브 IC(DIC)와 터치 IC(TIC)는 SPI(Serial Peripheral Interface)를 통해 신호들을 송수신할 수 있다. The drive IC (DIC) and the touch IC (TIC) can send and receive signals through the SPI (Serial Peripheral Interface).

도 18을 참조하면, 구동 회로는 드라이브 IC(DIC)와 MCU(Micro Controller Unit)을 포함한다. Referring to FIG. 18, the drive circuit includes a drive IC (DIC) and an MCU (Micro Controller Unit).

드라이브 IC(DIC)는 터치 센서 채널부(210), Vcom 버퍼(211), 스위치 어레이(212), 제1 타이밍 제어 신호 생성부(213), 멀티플렉서(214), DTX 보상부(215), 센싱부(216), 제2 타이밍 제어 신호 생성부(217) 및 메모리(218)를 포함한다. 이 실시예는 전술한 도 17의 실시예와 비교할 때, 센싱부(216)와 제2 타이밍 제어 생성부(217)가 드라이브 IC(DIC) 내에 집적된 것에서 차이가 있다. 제1 타이밍 제어 생성부(213)는 도 17의 그것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 제1 타이밍 제어 생성부(213)는 디스플레이 구동 회로(102, 104, 106)와 터치 IC(TIC)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어 신호들을 발생한다. The drive IC DIC includes a touch sensor channel unit 210, a Vcom buffer 211, a switch array 212, a first timing control signal generation unit 213, a multiplexer 214, a DTX compensation unit 215, A second timing control signal generator 217 and a memory 218. [ This embodiment differs from the embodiment of FIG. 17 in that the sensing unit 216 and the second timing control generator 217 are integrated in the drive IC (DIC). The first timing control generator 213 is substantially the same as that of Fig. Therefore, the first timing control generator 213 generates timing control signals for controlling the operation timings of the display driving circuits 102, 104, and 106 and the touch IC (TIC).

센싱부(216)는 터치 센서의 전하를 증폭하는 증폭기, 터치 센서로부터 수신된 전하를 누적하는 적분기, 및 적분기의 전압을 디지털 데이터로 변환하는 ADC를 포함한다. ADC 로부터 출력된 터치 데이터는 MCU로 전송된다. 제2 타이밍 제어 생성부(217)는 멀티플렉서(214), 센싱부(216)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어 신호, 클럭 등을 발생한다. 드라이브 IC(DIC) 내에서 DTX 보상부(215)는 생략될 수 있다. 메모리(218)는 제2 타이밍 제어 생성부(217)의 제어 하에 터치 데이터를 일시 저장한다. The sensing unit 216 includes an amplifier for amplifying the charge of the touch sensor, an integrator for accumulating the charge received from the touch sensor, and an ADC for converting the voltage of the integrator to digital data. The touch data output from the ADC is transmitted to the MCU. The second timing control generator 217 generates a timing control signal and clock for controlling the operation timing of the multiplexer 214, the sensing unit 216, and the like. The DTX compensation section 215 in the drive IC (DIC) may be omitted. The memory 218 temporarily stores the touch data under the control of the second timing control generator 217.

드라이브 IC(DIC)와 MCU는 SPI(Serial Peripheral Interface)를 통해 신호들을 송수신할 수 있다. MCU는 터치 데이터를 문턱값과 비교하여 그 비교 결과에 따라 터치 입력을 판정하고 좌표를 계산하는 터치 인식 알고리즘을 실행한다.The drive IC (DIC) and the MCU can send and receive signals through the SPI (Serial Peripheral Interface). The MCU compares the touch data with a threshold value and executes a touch recognition algorithm to determine the touch input according to the comparison result and to calculate coordinates.

도 19를 참조하면, 구동 회로는 드라이브 IC(DIC)와 메모리(Memory, MEM)을 포함한다. Referring to Fig. 19, the drive circuit includes a drive IC (DIC) and a memory (Memory, MEM).

드라이브 IC(DIC)는 터치 센서 채널부(210), Vcom 버퍼(211), 스위치 어레이(212), 제1 타이밍 제어 신호 생성부(213), 멀티플렉서(214), DTX 보상부(215), 센싱부(216), 제2 타이밍 제어 신호 생성부(217), 메모리(218), 및 MCU(219)를 포함한다. 이 실시예는 전술한 도 18의 실시예와 비교할 때, MCU(219)가 드라이브 IC(DIC) 내에 집적된 것에서 차이가 있다. MCU(219)는 터치 데이터를 문턱값과 비교하여, 그 비교 결과에 따라 터치 입력을 판정하고 좌표를 계산하는 터치 센싱 알고리즘을 실행한다.The drive IC DIC includes a touch sensor channel unit 210, a Vcom buffer 211, a switch array 212, a first timing control signal generation unit 213, a multiplexer 214, a DTX compensation unit 215, A second timing control signal generation unit 217, a memory 218, and an MCU 219. The second timing control signal generation unit 217, This embodiment differs from the above-described embodiment of Fig. 18 in that the MCU 219 is integrated in the drive IC (DIC). The MCU 219 compares the touch data with a threshold value, and executes a touch sensing algorithm for determining a touch input and calculating coordinates according to the comparison result.

메모리(MEM)는 디스플레이 구동 회로(102, 104, 108)와 센싱부(16)의 동작에 필요한 타이밍 정보에 관한 레지스터(register) 설정값을 저장한다. 메모리(MEM)로부터 레지스터 설정값 표시장치의 전원이 켜지면 제1 타이밍 제어 신호 생성부(216)와 제2 타이밍 제어 신호 생성부(217)로 로딩(Loading)된다. 제1 타이밍 제어 신호 생성부(216)와 제2 타이밍 제어 신호 생성부(217)는 메모리로부터 읽어 들인 레지스터 설정값을 바탕으로 디스플레이 구동 회로(102, 104, 106)와 센싱부(216)를 제어하기 위한 타이밍 제어 신호들을 발생한다. 구동 장치의 구조적 변경 없이 메모리(MEM)의 레지스터 설정값을 변경하여 모델 변경에 대응할 수 있다.The memory MEM stores a register setting value related to timing information necessary for operations of the display driving circuits 102, 104, and 108 and the sensing unit 16. [ When the power of the register set value display device is turned on from the memory MEM, the data is loaded into the first timing control signal generator 216 and the second timing control signal generator 217. The first timing control signal generation unit 216 and the second timing control signal generation unit 217 control the display driving circuits 102, 104 and 106 and the sensing unit 216 based on the register setting values read from the memory Lt; / RTI > It is possible to cope with the model change by changing the register setting value of the memory MEM without structural modification of the driving apparatus.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or 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.

100 : 표시패널 102 : 데이터 구동부
104 : 게이트 구동부 106 : 타이밍 콘트롤러
108 : 호스트 시스템 110 : 터치 센서 구동부
112 : 멀티플렉서 113 : 센싱부
114 : 터치 센서 제어부
100: display panel 102: data driver
104: Gate driver 106: Timing controller
108: host system 110: touch sensor driver
112: Multiplexer 113:
114: Touch sensor control unit

Claims (38)

하나 이상의 터치 센서들을 구비하는 표시패널을 포함한 표시장치의 구동 방법에 있어서,
하나 이상의 터치 구동 신호를 상기 터치 센서들에 공급하여 터치를 센싱하는 단계; 및
상기 터치 센서 구동 신호가 상기 터치 센서들에 공급되지 않는 동안 상기 터치 센서들의 제1 노이즈를 측정하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동 방법.
A method of driving a display device including a display panel having one or more touch sensors,
Supplying at least one touch driving signal to the touch sensors to sense the touch; And
And measuring a first noise of the touch sensors while the touch sensor driving signal is not supplied to the touch sensors.
제 1 항에 있어서,
상기 표시패널이 영상 표시를 위한 디스플레이 기간과 터치 센싱을 위한 터치 센서 구동 기간에 구동되고,
상기 터치 센서 구동 기간의 터치 입력 센싱 기간 동안 상기 터치 구동 신호가 공급되며,
상기 터치 센서 구동 기간의 노이즈 측정 기간 동안 상기 제1 노이즈가 측정되는 표시장치의 구동 방법.
The method according to claim 1,
The display panel is driven in a display period for video display and a touch sensor driving period for touch sensing,
The touch driving signal is supplied during a touch input sensing period of the touch sensor driving period,
Wherein the first noise is measured during a noise measurement period of the touch sensor driving period.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 센서 구동 신호가 상기 터치 센서들에 공급되지 않는 동안 제2 노이즈를 측정하는 단계;
상기 제1 노이즈와 상기 제2 노이즈를 비교하는 단계; 및
상기 비교의 결과를 바탕으로 상기 터치 센서들의 노이즈를 측정하는 구동 회로의 동작 주파수를 조절하는 표시장치의 구동 방법.
The method according to claim 1,
Measuring a second noise while the touch sensor driving signal is not supplied to the touch sensors;
Comparing the first noise and the second noise; And
And adjusting an operation frequency of a driving circuit for measuring noise of the touch sensors based on a result of the comparison.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 노이즈는 상기 구동 회로가 제1 주파수로 구동되는 동안 상기 구동 회로에 의해 측정되고, 상기 제2 노이즈는 상기 제1 주파수와 다른 제2 주파수로 상기 구동 회로가 구동되는 동안 상기 구동 회로에 의해 측정되는 표시장치의 구동 방법.
The method of claim 3,
Wherein the first noise is measured by the driving circuit while the driving circuit is driven at a first frequency and the second noise is measured by the driving circuit while the driving circuit is being driven at a second frequency different from the first frequency And driving the display device.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 센서들의 노이즈가 측정되는 동안 상기 터치 센서들을 선택적으로 단락하는 단계를 더 포함하는 표시장치의 구동 방법.
The method according to claim 1,
And selectively shorting the touch sensors while the noise of the touch sensors is being measured.
제 1 항에 있어서,
상기 표시장치는 제1 터치 센서 배선, 제2 터치 센서 배선, 제1 터치 센서 배선에 연결된 제1 입력단과, 제2 입력단을 가지는 차동 증폭기를 포함하고,
상기 터치가 센싱될 때 상기 차동 증폭기의 제2 입력단을 제2 터치 센서 배선에 선택적으로 연결하는 단계; 및
상기 노이즈가 측정될 때 상기 제2 입력단을 기준 전압원에 선택적으로 연결하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동 방법.
The method according to claim 1,
The display device includes a first input terminal connected to the first touch sensor wiring, a second touch sensor wiring, a first touch sensor wiring, and a differential amplifier having a second input terminal,
Selectively connecting a second input terminal of the differential amplifier to a second touch sensor wiring when the touch is sensed; And
And selectively connecting the second input terminal to a reference voltage source when the noise is measured.
터치 센서들에 연결된 센서 라인들 상의 신호를 증폭하는 증폭기, 상기 증폭기의 출력 신호를 적분하는 적분기, 및 상기 센서 라인들을 상기 증폭기에 연결하는 멀티플렉서를 이용한 터치 센서 구동 방법에 있어서,
터치 입력 센싱 기간 동안 터치 센서 구동 신호를 상기 터치 센서 또는 상기 증폭기에 공급하여 터치 입력을 센싱하는 단계; 및
노이즈 측정 기간 동안 상기 터치 센서 구동 신호 없이 상기 터치 센서들을 통해 수신되는 현재 노이즈를 측정하는 단계를 포함하는 터치 센서 구동 방법.
A touch sensor driving method using an amplifier for amplifying a signal on sensor lines connected to touch sensors, an integrator for integrating an output signal of the amplifier, and a multiplexer for connecting the sensor lines to the amplifier,
Sensing a touch input by supplying a touch sensor driving signal to the touch sensor or the amplifier during a touch input sensing period; And
And measuring a current noise received through the touch sensors without the touch sensor driving signal during a noise measurement period.
제 7 항에 있어서,
상기 현재 노이즈를 이전 노이즈 측정 구간에 측정된 이전 노이즈와 비교하여 상기 현재 노이즈가 상기 이전 노이즈 보다 크면 상기 증폭기와 상기 적분기의 구동 주파수를 변경하는 단계; 및
상기 현재 노이즈가 상기 이전 노이즈 이하이면 상기 증폭기와 상기 적분기의 구동 주파수를 현재 주파수로 유지하는 단계를 더 포함하는 터치 센서 구동 방법.
8. The method of claim 7,
Comparing the current noise with a previous noise measured in a previous noise measurement interval and changing the driving frequency of the amplifier and the integrator if the current noise is greater than the previous noise; And
And maintaining the driving frequency of the amplifier and the integrator at the current frequency if the current noise is less than the previous noise.
제 8 항에 있어서,
상기 터치 입력 센싱 기간 동안 상기 센서 라인들을 순차적으로 상기 증폭기에 연결하는 단계; 및
상기 노이즈 측정 기간 동안 두 개 이상의 센서 라인들을 상기 증폭기에 동시에 연결하는 단계를 더 포함하는 터치 센서 구동 방법.
9. The method of claim 8,
Sequentially connecting the sensor lines to the amplifier during the touch input sensing period; And
And simultaneously connecting two or more sensor lines to the amplifier during the noise measurement period.
하나 이상의 터치 센서들을 구비하는 표시패널의 구동 회로에 있어서,
하나 이상의 터치 구동 신호를 상기 터치 센서들에 공급하여 터치를 센싱하고, 상기 터치 센서 구동 신호가 상기 터치 센서들에 공급되지 않는 동안 상기 터치 센서들의 제1 노이즈를 측정하는 표시패널의 구동 회로.
A driving circuit for a display panel comprising at least one touch sensor,
Wherein at least one touch driving signal is supplied to the touch sensors to sense a touch and the first noise of the touch sensors is measured while the touch sensor driving signal is not supplied to the touch sensors.
제 10 항에 있어서,
상기 표시패널이 영상 표시를 위한 디스플레이 기간과 터치 센싱을 위한 터치 센서 구동 기간에 구동되고,
상기 구동 회로가 상기 터치 센서 구동 기간의 터치 입력 센싱 기간 동안 상기 터치 구동 신호를 공급하여 터치를 센싱하며,
상기 구동 회로가 상기 터치 센서 구동 기간의 노이즈 측정 기간 동안 상기 제1 노이즈를 측정하는 표시패널의 구동 회로.
11. The method of claim 10,
The display panel is driven in a display period for video display and a touch sensor driving period for touch sensing,
Wherein the driving circuit supplies the touch driving signal during a touch input sensing period of the touch sensor driving period to sense a touch,
Wherein the driving circuit measures the first noise during a noise measurement period of the touch sensor driving period.
제 10 항에 있어서,
상기 구동 회로가 상기 터치 센서 구동 신호가 상기 터치 센서들에 공급되지 않는 동안 제2 노이즈를 측정하고,
상기 제1 노이즈와 상기 제2 노이즈를 비교하여, 그 비교 결과를 바탕으로 상기 구동 회로의 동작 주파수를 조절하는 표시패널의 구동 회로.
11. The method of claim 10,
The driving circuit measures a second noise while the touch sensor driving signal is not supplied to the touch sensors,
And compares the first noise with the second noise, and adjusts the operating frequency of the driving circuit based on the comparison result.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 노이즈는 상기 구동 회로가 제1 주파수로 구동되는 동안 상기 구동 회로에 의해 측정되고, 상기 제2 노이즈는 상기 제1 주파수와 다른 제2 주파수로 상기 구동 회로가 구동되는 동안 상기 구동 회로에 의해 측정되는 표시패널의 구동 회로.
13. The method of claim 12,
Wherein the first noise is measured by the driving circuit while the driving circuit is driven at a first frequency and the second noise is measured by the driving circuit while the driving circuit is being driven at a second frequency different from the first frequency And a driving circuit for driving the display panel.
제 10 항에 있어서,
상기 구동 회로는 상기 터치 센서들의 노이즈가 측정되는 동안 상기 터치 센서들을 선택적으로 단락하는 회로를 포함하는 표시패널의 구동 회로.
11. The method of claim 10,
Wherein the driving circuit includes a circuit for selectively shorting the touch sensors while the noise of the touch sensors is measured.
제 10 항에 있어서,
상기 구동 회로는
상기 터치 센서들에 연결된 센서 배선 상의 신호를 증폭하는 증폭기; 및
상기 증폭기의 신호를 적분하는 적분기를 포함하고,
상기 구동 회로는 상기 적분기의 출력을 바탕으로 터치를 센싱하고 노이즈를 측정하는 표시패널의 구동 회로.
11. The method of claim 10,
The drive circuit
An amplifier for amplifying a signal on a sensor wiring connected to the touch sensors; And
And an integrator for integrating the signal of the amplifier,
Wherein the driving circuit senses a touch based on an output of the integrator and measures noise.
제 10 항에 있어서,
제1 터치 센서 배선에 연결된 제1 입력단과, 제2 입력단을 가지는 차동 증폭기; 및
상기 터치가 센싱될 때 상기 차동 증폭기의 제2 입력단을 제2 터치 센서 배선에 연결하고, 상기 노이즈가 측정될 때 상기 제2 입력단을 기준 전압원에 연결하는 스위치를 포함하는 표시패널의 구동 회로.
11. The method of claim 10,
A differential amplifier having a first input terminal connected to the first touch sensor wiring and a second input terminal; And
And a switch for connecting the second input terminal of the differential amplifier to the second touch sensor wiring when the touch is sensed and for connecting the second input terminal to the reference voltage source when the noise is measured.
터치 센서들에 연결된 센서 라인들 상의 신호를 증폭하는 증폭기;
상기 증폭기의 출력 신호를 적분하는 적분기;
상기 센서 라인들을 상기 증폭기에 연결하는 멀티플렉서; 및
터치 입력 센싱 기간 동안 터치 센서 구동 신호를 상기 터치 센서 또는 상기 증폭기에 공급하여 터치 입력을 센싱하고, 노이즈 측정 기간 동안 상기 터치 센서들을 통해 수신되는 현재 노이즈를 측정하는 터치 센서 제어부를 구비하고,
상기 노이즈 측정 기간 동안 상기 터치 센서 구동 신호가 발생되지 않는 터치 센서 구동 회로.
An amplifier for amplifying a signal on sensor lines connected to the touch sensors;
An integrator for integrating an output signal of the amplifier;
A multiplexer coupling the sensor lines to the amplifier; And
And a touch sensor controller for supplying a touch sensor driving signal to the touch sensor or the amplifier to sense a touch input during a touch input sensing period and measuring a current noise received through the touch sensors during a noise measurement period,
Wherein the touch sensor driving signal is not generated during the noise measurement period.
제 17 항에 있어서,
상기 터치 센서 구동부는,
상기 현재 노이즈를 이전 노이즈 측정 구간에 측정된 이전 노이즈와 비교하여 상기 현재 노이즈가 상기 이전 노이즈 보다 크면 상기 증폭기와 상기 적분기의 구동 주파수를 변경하는 반면,
상기 현재 노이즈가 상기 이전 노이즈 이하이면 상기 증폭기와 상기 적분기의 구동 주파수를 현재 주파수로 유지하는 터치 센서 구동 회로.
18. The method of claim 17,
The touch sensor driver includes:
Comparing the current noise with a previous noise measured in a previous noise measurement period and changing the driving frequency of the amplifier and the integrator if the current noise is greater than the previous noise,
And maintains the driving frequency of the amplifier and the integrator at a current frequency when the current noise is less than the previous noise.
제 17 항에 있어서,
상기 터치 센서 제어부는,
상기 터치 입력 센싱 기간 동안 상기 센서 라인들을 순차적으로 상기 증폭기에 연결하고,
상기 노이즈 측정 기간 동안 두 개 이상의 센서 라인들을 상기 증폭기에 동시에 연결하는 터치 센서 구동 회로.
18. The method of claim 17,
The touch sensor control unit,
The sensor lines are sequentially connected to the amplifier during the touch input sensing period,
And simultaneously connects two or more sensor lines to the amplifier during the noise measurement period.
제 17 항에 있어서,
상기 증폭기는
상기 멀티플렉서를 통해 상기 센서 라인들과 연결되는 반전 입력 단자;
상기 터치 입력 센싱 기간 동안 상기 터치 구동 신호가 인가되고 상기 노이즈 측정 기간 동안 직류 기준 전압이 공급되는 비반전 입력 단자;
상기 적분기의 입력 단자에 연결되는 출력 단자; 및
상기 반전 입력 단자와 상기 출력 단자 사이에 병렬 연결된 피드백 커패시터 및 리셋 스위치를 구비하는 터치 센서 구동 회로.
18. The method of claim 17,
The amplifier
An inverting input terminal connected to the sensor lines through the multiplexer;
A non-inverting input terminal to which the touch driving signal is applied during the touch input sensing period and to which a DC reference voltage is supplied during the noise measuring period;
An output terminal connected to an input terminal of the integrator; And
And a feedback capacitor and a reset switch connected in parallel between the inverting input terminal and the output terminal.
제 20 항에 있어서,
상기 증폭기의 반전 입력 단자에 연결된 전하 소거부를 더 포함하고,
상기 전하 소거부는,
상기 증폭기의 반전 입력 단자에 연결된 제1 스위치;
상기 증폭기의 비반전 입력 단자에 연결된 제2 스위치; 및
상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치에 연결되는 하나 이상의 커패시터를 구비하고,
상기 터치 입력 센싱 기간 동안 상기 제1 및 제2 스위치는 교대로 턴-온되고
상기 터치 입력 센싱 기간 동안 상기 커패시터에 펄스가 공급되고, 상기 노이즈 측정 기간 동안 상기 커패시터에 0V가 인가되는 터치 센서 구동 회로.
21. The method of claim 20,
Further comprising charge rejection coupled to an inverting input terminal of the amplifier,
The charge rejection may comprise:
A first switch connected to an inverting input terminal of the amplifier;
A second switch coupled to the non-inverting input terminal of the amplifier; And
And at least one capacitor connected to the first switch and the second switch,
During the touch input sensing period, the first and second switches are alternately turned on
Wherein a pulse is supplied to the capacitor during the touch input sensing period and 0V is applied to the capacitor during the noise measurement period.
제 17 항에 있어서,
상기 터치 센서는
자기 용량 타입 또는 상호 용량 타입의 터치 센서를 포함하는 터치 센서 구동 회로.
18. The method of claim 17,
The touch sensor
A touch sensor driving circuit including a touch sensor of a magneto-capacitance type or mutual capacitance type.
제 17 항에 있어서,
이웃한 상기 센싱 라인들의 신호를 입력 받아 상기 이웃한 센서 라인들의 신호를 차동 증폭하는 차동 증폭기; 및
상기 터치 입력 센싱 기간 동안 상기 차동 증폭기의 비반전 입력 단자에 센서 라인을 연결하고, 상기 노이즈 측정 기간 동안 상기 차동 증폭기의 비반전 입력 단자에 직류 기준 전압을 공급하는 스위치를 더 구비하는 터치 센서 구동 회로.
18. The method of claim 17,
A differential amplifier receiving a signal of the neighboring sensing lines and performing differential amplification of the signals of the neighboring sensor lines; And
And a switch for connecting a sensor line to a non-inverting input terminal of the differential amplifier during the touch input sensing period and supplying a DC reference voltage to a non-inverting input terminal of the differential amplifier during the noise measurement period, .
하나 이상의 터치 센서들을 가지는 표시패널;
하나 이상의 터치 구동 신호를 상기 터치 센서들에 공급하여 터치를 센싱하고, 상기 터치 센서 구동 신호가 상기 터치 센서들에 공급되지 않는 동안 상기 터치 센서들의 제1 노이즈를 측정하는 터치 센서 구동부를 포함하는 터치 감지 표시장치.
A display panel having one or more touch sensors;
And a touch sensor driver for sensing the touch by supplying one or more touch driving signals to the touch sensors and measuring a first noise of the touch sensors while the touch sensor driving signal is not supplied to the touch sensors, Sensing display.
제 24 항에 있어서,
상기 표시패널이 영상 표시를 위한 디스플레이 기간과 터치 센싱을 위한 터치 센서 구동 기간에 구동되고,
상기 터치 센서 구동부가 상기 터치 센서 구동 기간의 터치 입력 센싱 기간 동안 상기 터치 구동 신호를 공급하여 터치를 센싱하며,
상기 터치 센서 구동부가 상기 터치 센서 구동 기간의 노이즈 측정 기간 동안 상기 제1 노이즈를 측정하는 터치 감지 표시장치.
25. The method of claim 24,
The display panel is driven in a display period for video display and a touch sensor driving period for touch sensing,
Wherein the touch sensor driver supplies the touch driving signal during a touch input sensing period of the touch sensor driving period to sense a touch,
Wherein the touch sensor driver measures the first noise during a noise measurement period of the touch sensor driving period.
제 24 항에 있어서,
상기 터치 센서 구동부가 상기 터치 센서 구동 신호가 상기 터치 센서들에 공급되지 않는 동안 제2 노이즈를 측정하고,
상기 제1 노이즈와 상기 제2 노이즈를 비교하여, 그 비교 결과를 바탕으로 상기 터치 센서 구동부의 동작 주파수를 조절하는 터치 감지 표시장치.
25. The method of claim 24,
Wherein the touch sensor driver measures a second noise while the touch sensor driving signal is not supplied to the touch sensors,
And compares the first noise with the second noise, and adjusts the operating frequency of the touch sensor driver based on the comparison result.
제 26 항에 있어서,
상기 제1 노이즈는 상기 터치 센서 구동부가 제1 주파수로 구동되는 동안 상기 터치 센서 구동부에 의해 측정되고, 상기 제2 노이즈는 상기 제1 주파수와 다른 제2 주파수로 상기 터치 센서 구동부가 구동되는 동안 상기 터치 센서 구동부에 의해 측정되는 터치 감지 표시장치.
27. The method of claim 26,
Wherein the first noise is measured by the touch sensor driving unit while the touch sensor driving unit is driven at a first frequency and the second noise is measured by the touch sensor driving unit while the touch sensor driving unit is driven at a second frequency different from the first frequency, The touch-sensitive display device according to claim 1,
제 24 항에 있어서,
상기 터치 센서 구동부는 상기 터치 센서들의 노이즈가 측정되는 동안 상기 터치 센서들을 선택적으로 단락하는 회로를 포함하는 터치 감지 표시장치.
25. The method of claim 24,
Wherein the touch sensor driver includes a circuit for selectively shorting the touch sensors while noise of the touch sensors is measured.
제 24 항에 있어서,
상기 터치 센서 구동부는
상기 터치 센서들에 연결된 센서 배선 상의 신호를 증폭하는 증폭기; 및
상기 증폭기의 신호를 적분하는 적분기를 포함하고,
상기 터치 센서 구동부는 상기 적분기의 출력을 바탕으로 터치를 센싱하고 노이즈를 측정하는 터치 감지 표시장치.
25. The method of claim 24,
The touch sensor driver
An amplifier for amplifying a signal on a sensor wiring connected to the touch sensors; And
And an integrator for integrating the signal of the amplifier,
Wherein the touch sensor driving unit senses a touch based on an output of the integrator and measures noise.
제 24 항에 있어서,
제1 터치 센서 배선;
제2 터치 센서 배선;
상기 제1 터치 센서 배선에 연결된 제1 입력단과, 제2 입력단을 가지는 차동 증폭기; 및
상기 터치가 센싱될 때 상기 차동 증폭기의 제2 입력단을 상기 제2 터치 센서 배선에 연결하고, 상기 노이즈가 측정될 때 상기 제2 입력단을 기준 전압원에 연결하는 스위치를 포함하는 터치 감지 표시장치.
25. The method of claim 24,
A first touch sensor wiring;
A second touch sensor wiring;
A differential amplifier having a first input connected to the first touch sensor line and a second input; And
And a switch for connecting the second input terminal of the differential amplifier to the second touch sensor wiring when the touch is sensed and for connecting the second input terminal to the reference voltage source when the noise is measured.
픽셀 어레이 내에 터치 센서들이 내장된 표시패널을 포함하고, 디스플레이 기간과 터치 센서 구동 기간으로 시분할 구동되는 표시장치에 있어서,
상기 디스플레이 기간 동안 상기 픽셀 어레이의 픽셀들에 입력 영상의 데이터를 기입하는 디스플레이 구동 회로; 및
상기 터치 센서 구동 기간 동안 상기 터치 센서들을 구동하는 터치 센서 구동 회로를 포함하고,
상기 터치 센서 구동 기간은 터치 입력 센싱 기간과 노이즈 측정 기간으로 나뉘어지고,
상기 터치 센서 구동 회로는,
상기 터치 센서들에 연결된 센서 라인들 상의 신호를 증폭하는 증폭기;
상기 증폭기의 출력 신호를 적분하는 적분기;
상기 센서 라인들을 상기 증폭기에 연결하는 멀티플렉서; 및
상기 터치 입력 센싱 기간 동안 터치 센서 구동 신호를 상기 터치 센서 또는 상기 증폭기에 공급하여 터치 입력을 센싱하고, 상기 노이즈 측정 기간 동안 상기 터치 센서들을 통해 수신되는 현재 노이즈를 측정하는 터치 센서 제어부를 구비하고,
상기 노이즈 측정 기간 동안 상기 터치 센서 구동 신호가 발생되지 않는 표시장치.
A display device including a display panel having touch sensors built in a pixel array, the display device being time-divisionally driven by a display period and a touch sensor driving period,
A display driving circuit for writing data of an input image to pixels of the pixel array during the display period; And
And a touch sensor driving circuit for driving the touch sensors during the touch sensor driving period,
The touch sensor driving period is divided into a touch input sensing period and a noise measuring period,
The touch sensor driving circuit includes:
An amplifier for amplifying a signal on sensor lines connected to the touch sensors;
An integrator for integrating an output signal of the amplifier;
A multiplexer coupling the sensor lines to the amplifier; And
And a touch sensor controller for supplying a touch sensor driving signal to the touch sensor or the amplifier to sense a touch input during the touch input sensing period and measuring a current noise received through the touch sensors during the noise measurement period,
Wherein the touch sensor driving signal is not generated during the noise measurement period.
제 31 항에 있어서,
상기 터치 센서 구동부는,
상기 현재 노이즈를 이전 노이즈 측정 구간에 측정된 이전 노이즈와 비교하여 상기 현재 노이즈가 상기 이전 노이즈 보다 크면 상기 증폭기와 상기 적분기의 구동 주파수를 변경하는 반면,
상기 현재 노이즈가 상기 이전 노이즈 이하이면 상기 증폭기와 상기 적분기의 구동 주파수를 현재 주파수로 유지하는 표시장치.
32. The method of claim 31,
The touch sensor driver includes:
Comparing the current noise with a previous noise measured in a previous noise measurement period and changing the driving frequency of the amplifier and the integrator if the current noise is greater than the previous noise,
And maintains the driving frequency of the amplifier and the integrator at the current frequency when the current noise is less than the previous noise.
제 31 항에 있어서,
상기 터치 센서 제어부는,
상기 터치 입력 센싱 기간 동안 상기 센서 라인들을 순차적으로 상기 증폭기에 연결하고,
상기 노이즈 측정 기간 동안 두 개 이상의 센서 라인들을 상기 증폭기에 동시에 연결하는 표시장치.
32. The method of claim 31,
The touch sensor control unit,
The sensor lines are sequentially connected to the amplifier during the touch input sensing period,
And simultaneously connects two or more sensor lines to the amplifier during the noise measurement period.
제 33 항에 있어서,
상기 디스플레이 구동 회로는,
상기 터치 센서 구동 기간 동안 상기 터치 구동 신호와 동위상의 교류 신호를 상기 표시패널의 데이터 라인들과 게이트 라인들에 공급하고,
상기 터치 센서 구동 회로는,
상기 터치 센서 구동 기간 동안 현재 센싱되는 센서 라인 이외의 다른 센서 라인들에 상기 터치 구동 신호와 동위상의 교류 신호를 공급하는 표시장치.
34. The method of claim 33,
The display driving circuit includes:
Supplying an AC signal having a same phase as the touch driving signal to the data lines and the gate lines of the display panel during the touch sensor driving period,
The touch sensor driving circuit includes:
And supplies an AC signal of a same level as the touch driving signal to sensor lines other than the sensor line currently sensed during the touch sensor driving period.
제 31 항에 있어서,
상기 증폭기는
상기 멀티플렉서를 통해 상기 센서 라인들과 연결되는 반전 입력 단자;
상기 터치 입력 센싱 기간 동안 상기 터치 구동 신호가 인가되고 상기 노이즈 측정 기간 동안 직류 기준 전압이 공급되는 비반전 입력 단자;
상기 적분기의 입력 단자에 연결되는 출력 단자; 및
상기 반전 입력 단자와 상기 출력 단자 사이에 병렬 연결된 피드백 커패시터 및 리셋 스위치를 구비하는 표시장치.
32. The method of claim 31,
The amplifier
An inverting input terminal connected to the sensor lines through the multiplexer;
A non-inverting input terminal to which the touch driving signal is applied during the touch input sensing period and to which a DC reference voltage is supplied during the noise measuring period;
An output terminal connected to an input terminal of the integrator; And
And a feedback capacitor and a reset switch connected in parallel between the inverting input terminal and the output terminal.
제 35 항에 있어서,
상기 증폭기의 반전 입력 단자에 연결된 전하 소거부를 더 포함하고,
상기 전하 소거부는,
상기 증폭기의 반전 입력 단자에 연결된 제1 스위치;
상기 증폭기의 비반전 입력 단자에 연결된 제2 스위치; 및
상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치에 연결되는 하나 이상의 커패시터를 구비하고,
상기 터치 입력 센싱 기간 동안 상기 제1 및 제2 스위치는 교대로 턴-온되고
상기 터치 입력 센싱 기간 동안 상기 커패시터에 펄스가 공급되고, 상기 노이즈 측정 기간 동안 상기 커패시터에 0V가 인가되는 표시장치.
36. The method of claim 35,
Further comprising charge rejection coupled to an inverting input terminal of the amplifier,
The charge rejection may comprise:
A first switch connected to an inverting input terminal of the amplifier;
A second switch coupled to the non-inverting input terminal of the amplifier; And
And at least one capacitor connected to the first switch and the second switch,
During the touch input sensing period, the first and second switches are alternately turned on
Wherein a pulse is supplied to the capacitor during the touch input sensing period and 0V is applied to the capacitor during the noise measurement period.
제 31 항에 있어서,
상기 터치 센서는
자기 용량 타입 또는 상호 용량 타입의 터치 센서를 포함하는 표시장치.
32. The method of claim 31,
The touch sensor
A display device comprising a touch sensor of a magneto-capacitance type or a mutual capacitance type.
제 31 항에 있어서,
이웃한 상기 센싱 라인들의 신호를 입력 받아 상기 이웃한 센서 라인들의 신호를 차동 증폭하는 차동 증폭기; 및
상기 터치 입력 센싱 기간 동안 상기 차동 증폭기의 비반전 입력 단자에 센서 라인을 연결하고, 상기 노이즈 측정 기간 동안 상기 차동 증폭기의 비반전 입력 단자에 직류 기준 전압을 공급하는 스위치를 더 구비하는 표시장치.
32. The method of claim 31,
A differential amplifier receiving a signal of the neighboring sensing lines and performing differential amplification of the signals of the neighboring sensor lines; And
Further comprising a switch for connecting a sensor line to a non-inverting input terminal of the differential amplifier during the touch input sensing period and for supplying a DC reference voltage to a non-inverting input terminal of the differential amplifier during the noise measurement period.
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