KR20170111486A - Touch display device - Google Patents
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Abstract
터치표시패널의 터치감지구간 폭을 감소시켜 디스플레이구간에서 화소 충전시간을 충분히 확보할 수 있는 터치표시장치가 제공된다. 터치표시장치는, 터치감지구간에서 터치표시패널로 출력된 펄스 형태의 신호에 의한 피드백신호로부터 사용자의 터치를 검출하는 터치구동부를 포함한다. There is provided a touch display device capable of reducing a width of a touch sensing area of a touch display panel and sufficiently securing a pixel charging time in a display region. The touch display device includes a touch driver that detects a user's touch from a feedback signal based on a pulse-shaped signal output to the touch display panel in a touch sensing interval.
Description
본 발명은 터치표시장치에 관한 것으로, 특히 터치감지구간의 폭을 감소시켜 화소의 충전시간을 확보할 수 있는 인셀 구조의 터치표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a touch display device, and more particularly, to a touch display device of an inshell structure capable of securing a charge time of a pixel by reducing a width of a touch sensing interval.
터치표시장치는 액정표시장치, 전계방출표시장치, 플라즈마 디스플레이패널, 유기발광표시장치 등과 같은 화상표시장치에 터치패널을 설치하고, 사용자에 의해 터치패널이 가압되어 미리 정해진 정보가 출력되는 표시장치이다. A touch display device is a display device in which a touch panel is installed in an image display device such as a liquid crystal display device, a field emission display device, a plasma display panel, an organic light emitting display device, etc., and the touch panel is pressed by a user to output predetermined information .
최근, 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 단말기의 슬림화를 위해 표시장치의 내부에 터치패널을 구성하는 소자들을 내장하는 인셀(In-cell) 구조의 터치표시장치에 대한 수요가 증가하고 있다. 2. Description of the Related Art In recent years, in order to reduce the size of portable terminals such as smart phones, tablet PCs, and the like, there has been an increasing demand for an in-cell touch display device that incorporates elements constituting a touch panel in a display device.
인셀 구조의 터치표시장치는 통상의 표시장치에 구비되는 게이트라인 및 데이터라인 이외에, 추가적으로 터치를 감지하는 다수의 터치블록 및 이에 연결된 터치라인이 구비된다. The touch display device of an inshell structure includes a plurality of touch blocks for sensing a touch and a touch line connected thereto in addition to a gate line and a data line provided in a normal display device.
도 1은 종래의 인셀 구조의 터치표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing a conventional touch display device of an in-cell structure.
도 1에 도시된 바와 같이, 인셀 구조의 터치표시장치는 터치표시패널(10) 및 이의 터치동작을 제어하는 터치구동부(20)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the touch display device of an inshell structure includes a
터치표시패널(10)에는 다수의 터치블록(TB)이 표시영역 전체에 걸쳐 구성된다. 다수의 터치블록(TB) 각각은 터치라인(TL)을 통해 터치구동부(20)와 연결된다. 다수의 터치블록(TB) 각각은 공통전극(미도시)으로 구성되는 터치전극(미도시)이며, 사용자의 터치 동작에 따라 화소전극(미도시)과의 커패시턴스 변화를 터치라인(TL)을 통해 터치구동부(20)로 출력한다. 각 터치블록(TB)은 터치표시패널(10)에 구성되는 다수의 화소(미도시) 중 일부와 중첩되는 크기로 구성될 수 있다. In the
터치구동부(20)는 터치표시패널(10)에 대한 사용자의 터치유무를 검출한다. 터치구동부(20)는 사용자의 터치에 따라 터치표시패널(10)의 화소전극과 터치블록(TB), 즉 터치전극에 의한 커패시터의 변화를 검출하고, 이로부터 사용자의 터치유무를 감지한다. The
이를 위하여, 터치구동부(140)는 터치표시패널(10)의 1수평기간(1H)을 시분할하여 직류파형의 공통전압(VCOM)과 센싱파형의 공통전압(VCOM)을 터치라인(TL)을 통해 각 터치블록(TB)에 인가한다. 따라서, 터치표시패널(10)은 1수평기간(1H) 동안 디스플레이구간 및 터치감지구간으로 시분할 구동된다.To this end, the
도 2는 도 1에 도시된 인셀 구조의 터치표시장치의 동작에 따른 신호 파형도이다. FIG. 2 is a signal waveform diagram according to the operation of the touch display device of the in-cell structure shown in FIG.
도 2를 참조하면, 터치구동부(20)는 디스플레이구간 동안 터치표시패널(10)의 터치라인(TL)을 통해 직류파형의 공통전압(VCOM)을 출력하고, 터치감지구간 동안 터치라인(TL)을 통해 센싱파형의 공통전압(VCOM)을 출력한다. 이에 따라, 터치표시패널(10)은 1수평기간(1H)을 시분할하여 영상이 표시되는 디스플레이구간 및 사용자의 터치를 감지하는 터치감지구간으로 동작된다. 2, the
이때, 터치구동부(20)는 터치감지구간 동안 사용자의 터치에 따라 발생되는 터치표시패널(10)의 각 터치블록(TB)에 충전된 전압 차이로부터 사용자의 터치유무를 검출한다. 따라서, 터치감지구간은 터치블록(TB)에 대한 충전구간(P1), 센싱구간(P2) 및 방전구간(P3)이 포함된다. At this time, the
충전구간(P1)에서, 터치구동부(20)는 센싱파형의 공통전압(VCOM)을 터치라인(TL)을 통해 터치표시패널(10)의 다수의 터치블록(TB)으로 출력한다. 이에 따라 다수의 터치블록(TB) 각각은 소정 레벨로 충전되어 홀드(hold)된다. In the charging period P1, the
센싱구간(P2)에서, 터치구동부(20)는 경사진 형태의 기준전압(Vref)과 다수의 터치블록(TB) 각각으로부터 피드백 된 전압, 즉 각 터치블록(TB)의 홀드전압을 비교한다. 이에 따라 터치구동부(20)는 각 터치블록(TB)에서 사용자의 터치유무를 검출한다. In the sensing period P2, the
방전구간(P3)에서, 터치구동부(20)는 다수의 터치블록(TB) 각각을 공통전압(VCOM) 레벨, 즉 디스플레이구간에 인가되는 직류파형의 공통전압(VCOM) 레벨로 방전시킨다. In the discharge interval P3, the
여기서, 사용자로부터 터치표시패널(10)에 대한 터치가 발생되면, 해당 터치블록, 예컨대 제2터치블록(TB)은 터치가 발생되지 않은 제1터치블록(TB)에 비하여 낮은 레벨의 전압이 충전되어 홀드된다. 따라서, 터치구동부(20)는 제1터치블록(TB)에 대한 제1검출신호(S1)보다 긴 하이레벨 폭을 갖는 제2터치블록(TB)에 대한 제2검출신호(S2)를 출력한다. 이로부터 터치구동부(20)는 제2터치블록(TB)에서 사용자의 터치를 검출한다. Here, when a touch to the touch-
상술한 바와 같이, 종래의 터치표시장치는, 터치표시패널(10)의 터치감지구간 동안, 각 터치블록(TB)에 충전되는 전압의 크기에 따라 사용자의 터치유무를 검출하므로, 터치감지구간의 폭이 증가된다. As described above, since the conventional touch display device detects the presence or absence of the user's touch according to the magnitude of the voltage charged in each touch block TB during the touch sensing period of the
이러한 터치감지구간의 폭 증가에 의해 상대적으로 디스플레이구간의 폭이 감소되며, 이에 따라 터치표시패널(10)에서는 디스플레이구간에서 화소의 충전시간이 감소된다. 그리고, 화소 충전시간 감소는 화소의 충전불량을 발생시키고, 이는 터치표시패널(10)에서 크로스토크(cross-talk) 등과 같은 화질불량을 야기하게 된다. As the width of the touch sensing interval increases, the width of the display interval is relatively reduced. Accordingly, the charging time of the pixel in the display interval of the
본 발명은 터치감지구간의 폭을 감소시켜 화소의 충전시간을 증가시킬 수 있는 터치표시장치를 제공하는 데 있다. The present invention provides a touch display device capable of increasing a charging time of a pixel by reducing a width of a touch sensing interval.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치표시장치는, 터치표시패널, 게이트구동부, 데이터구동부 및 터치구동부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a touch display device including a touch display panel, a gate driver, a data driver, and a touch driver.
터치표시패널은 디스플레이구간과 터치감지구간으로 시분할 동작되는 다수의 터치블록을 포함한다. The touch display panel includes a plurality of touch blocks that are operated in a time division manner with a display interval and a touch sensing interval.
게이트구동부 및 데이터구동부는 터치표시패널의 터치감지구간에서 각각 게이트펄스 및 데이터펄스를 터치표시패널로 출력한다.The gate driver and the data driver output the gate pulse and the data pulse to the touch display panel in the touch sensing period of the touch display panel, respectively.
터치구동부는 터치감지구간에서 게이트펄스 및 데이터펄스에 의한 피드백신호를 터치표시패널로부터 제공받고, 이로부터 사용자의 터치검출을 위한 센싱신호를 출력한다. The touch driver receives a feedback signal from the touch display panel in response to the gate pulse and the data pulse in the touch sensing interval, and outputs a sensing signal for detecting touch of the user.
본 발명에 따른 터치표시장치는, 터치감지구간에서 터치표시패널로부터 피드백 된 신호의 리플에 따라 사용자의 터치를 검출하므로, 터치표시패널의 다수의 터치블록에 대한 충전이 필요치 않고, 터치블록에 대한 센싱 및 방전이 거의 동시에 수행될 수 있어, 터치감지구간의 시간 폭을 감소시킬 수 있다. The touch display device according to the present invention detects a touch of a user according to a ripple of a signal fed back from a touch display panel in a touch sensing period, so that it is unnecessary to charge the plurality of touch blocks of the touch display panel, Sensing and discharging can be performed almost simultaneously, and the time width of the touch sensing interval can be reduced.
따라서, 본 발명의 터치표시장치는, 감소된 터치감지구간의 폭에 의해 상대적으로 디스플레이구간의 폭이 증가되므로, 터치표시패널의 다수의 화소에서 충전시간을 충분히 확보할 수 있으며, 이에 따라, 화소의 충전불량으로 인한 화질불량의 발생을 방지할 수 있다. Therefore, the touch display device of the present invention increases the width of the display section relatively by the width of the reduced touch sensing interval, so that the charging time can be sufficiently secured in a plurality of pixels of the touch display panel, It is possible to prevent the occurrence of image quality defects due to the defective charging.
도 1은 종래의 인셀 구조의 터치표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 인셀 구조의 터치표시장치의 동작에 따른 신호 파형도이다.
도 3은 본 발명에 따른 터치표시장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 터치구동부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 터치구동부의 동작을 나타내는 신호파형도들이다.1 is a view schematically showing a conventional touch display device of an in-cell structure.
FIG. 2 is a signal waveform diagram according to the operation of the touch display device of the in-cell structure shown in FIG.
3 is a diagram showing the configuration of a touch display device according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the touch driver shown in FIG. 3. FIG.
5 and 6 are signal waveform diagrams showing the operation of the touch driver of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 터치표시장치에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, a touch display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 터치표시장치의 구성을 나타내는 도면이다.3 is a diagram showing the configuration of a touch display device according to the present invention.
도 3을 참조하면, 터치표시장치(100)는 터치표시패널(101) 및 이를 동작시키는 구동회로(102)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the
터치표시패널(101)은 인셀 구조로 터치패널(미도시)이 내장된 액정패널일 수 있다. 터치표시패널(101)은 다수의 화소(미도시) 및 다수의 터치블록(TB)을 포함할 수 있다. 다수의 화소 및 다수의 터치블록(TB)은 터치표시패널(101)의 표시영역에서 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. The
다수의 화소 각각은 박막트랜지스터(미도시)를 포함할 수 있다. 박막트랜지스터는 게이트전극이 게이트라인(GL)에 연결되고, 소스전극이 데이터라인(DL)에 연결되며, 드레인전극이 액정셀(미도시)에 연결된다. 박막트랜지스터는 게이트라인(GL)을 통해 제공된 게이트신호에 의해 턴-온되고, 데이터라인(DL)을 통해 제공된 데이터신호, 예컨대 화소전압을 액정셀에 전달한다. 액정셀에는 박막트랜지스터를 통해 제공된 화소전압과 터치라인(TL)을 통해 제공된 공통전압(VCOM)이 전계를 이루며, 이에 따라 액정의 배열상태를 변화시켜 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다.Each of the plurality of pixels may include a thin film transistor (not shown). In the thin film transistor, the gate electrode is connected to the gate line GL, the source electrode is connected to the data line DL, and the drain electrode is connected to the liquid crystal cell (not shown). The thin film transistor is turned on by a gate signal provided through a gate line GL and transmits a data signal, for example, a pixel voltage, provided through the data line DL to the liquid crystal cell. A pixel voltage provided through the thin film transistor and a common voltage VCOM provided through the touch line TL form an electric field in the liquid crystal cell and the image is displayed by adjusting the light transmittance by changing the alignment state of the liquid crystal.
다수의 터치블록(TB) 각각은 다수의 터치라인(TL)에 대응되어 연결될 수 있다. 다수의 터치블록(TB) 각각에는 소정 개수의 화소가 대응될 수 있다. 예컨대, 하나의 터치블록(TB)은 가로 및 세로방향으로 각각 대략 32개의 화소에 대응되는 크기를 가질 수 있다. Each of the plurality of touch blocks TB may be connected correspondingly to a plurality of touch lines TL. A predetermined number of pixels may correspond to each of the plurality of touch blocks TB. For example, one touch block TB may have a size corresponding to approximately 32 pixels each in the horizontal and vertical directions.
다수의 터치블록(TB) 각각에 연결되는 터치라인(TL)은 게이트라인(GL) 및 데이터라인(DL)과 다른 층에 형성될 수 있다. 다수의 터치블록(TB) 각각은 터치라인(TL)을 통해 제공된 공통전압(VCOM)에 의해 터치표시패널(101)의 디스플레이 구간에서 공통전극으로 동작될 수 있다. 또한, 다수의 터치블록(TB) 각각은 터치감지구간에서 사용자의 터치를 검출하는 터치전극으로 동작될 수 있다. The touch line TL connected to each of the plurality of touch blocks TB may be formed on a different layer from the gate line GL and the data line DL. Each of the plurality of touch blocks TB can be operated as a common electrode in the display period of the
구동회로(102)는 타이밍제어부(160), 게이트구동부(120), 데이터구동부(130), 터치구동부(140) 및 먹스구동부(150)를 포함할 수 있다. The driving
타이밍제어부(160)는 외부시스템(미도시)으로부터 입력된 제어신호(CNT)에 따라 다수의 제어신호들을 생성할 수 있다. 다수의 제어신호들은 제1 및 제2게이트제어신호(GCS1, GCS2), 제1 및 제2데이터제어신호(DCS1, DCS2), 터치제어신호(TCS) 및 먹스제어신호(MCS)를 포함할 수 있다. 타이밍제어부(160)로 입력되는 제어신호(CNT)는 수평동기신호(Hsync), 수직동기신호(Vsync), 데이터인에이블신호(DE) 및 클럭신호(DCLK) 등과 같은 타이밍신호일 수 있다. The
타이밍제어부(160)는 터치표시패널(101)의 동작에 따라 다수의 제어신호들을 선택적으로 출력할 수 있다. 예컨대, 터치표시패널(101)의 디스플레이구간에서 타이밍제어부(160)는 제1게이트제어신호(GCS1), 제1데이터제어신호(DCS1), 터치제어신호(TCS) 및 먹스제어신호(MCS)를 출력할 수 있다. 또한, 터치표시패널(101)의 터치감지구간에서, 타이밍제어부(160)는 제2게이트제어신호(GCS2), 제2데이터제어신호(DCS2), 터치제어신호(TCS) 및 먹스제어신호(MCS)를 선택하여 출력할 수 있다. The
제1 및 제2게이트제어신호(GCS1, GCS2)는 각각 게이트구동부(120)로 출력되고, 제1 및 제2데이터제어신호(DCS1, DCS2)는 각각 데이터구동부(130)로 출력된다. 터치제어신호(TCS)는 터치구동부(140)로 출력되고, 먹스제어신호(MCS)는 먹스구동부(150)로 출력된다. The first and second gate control signals GCS1 and GCS2 are output to the
또한, 타이밍제어부(160)는 외부시스템에서 입력된 영상신호(RGB)를 터치표시패널(101)의 해상도에 따라 재정렬하여 영상데이터(DATA)를 생성할 수 있다. 영상데이터(DATA)는 터치표시패널(101)의 디스플레이구간에서 제1데이터제어신호(DCS1)와 함께 데이터구동부(130)로 출력된다. In addition, the
게이트구동부(120)는 타이밍제어부(160)로부터 제공된 제1게이트제어신호(GCS1)에 따라 게이트신호를 생성할 수 있다. 게이트구동부(120)는 터치표시패널(101)의 디스플레이구간에서 게이트신호를 다수의 게이트라인(GL)에 순차적으로 출력할 수 있다. The
또한, 게이트구동부(120)는 타이밍제어부(160)로부터 제공된 제2게이트제어신호(GCS2)에 따라 소정 레벨을 갖는 하나의 게이트펄스를 생성할 수 있다. 게이트구동부(120)는 터치표시패널(101)의 터치감지 구간에서 게이트펄스를 다수의 게이트라인(GL)에 동시에 출력할 수 있다. 게이트펄스는 포지티브(positive) 레벨을 가질 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. The
게이트구동부(120)는 다수의 게이트라인(GL)에 연결된 다수의 쉬프트레지스터로 이루어질 수 있으며, 터치표시패널(101) 내에 지아이피(Gate In Panel; GIP) 구조로 구성될 수도 있다. The
데이터구동부(130)는 타이밍제어부(160)로부터 제공된 제1데이터제어신호(DCS1)에 따라 영상데이터(DATA)를 데이터신호로 변환한다. 데이터구동부(130)는 터치표시패널(101)의 디스플레이구간에서 데이터신호를 다수의 데이터라인(DL)으로 출력할 수 있다. 데이터신호는 아날로그 전압 형태의 화소전압일 수 있다. The
또한, 데이터구동부(130)는 타이밍제어부(160)로부터 제공된 제2데이터제어신호(DCS2)에 따라 소정 레벨을 갖는 하나의 데이터펄스를 생성할 수 있다. 데이터구동부(130)는 터치표시패널(101)의 터치감지구간에서 데이터펄스를 다수의 데이터라인(DL)에 동시에 출력할 수 있다. 데이터펄스는 포지티브 레벨을 가질 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. The
터치구동부(140)는 타이밍제어부(160)로부터 제공된 터치제어신호(TCS)에 따라 터치표시패널(101)의 디스플레이구간에서 공통전압(VCOM)을 출력할 수 있다. 공통전압(VCOM)은 먹스구동부(150) 및 다수의 터치라인(TL)을 통해 터치표시패널(101)의 다수의 터치블록(TB)에 제공될 수 있다. 터치구동부(140)로부터 출력되는 공통전압(VCOM)은 일정 레벨을 갖는 직류 파형의 공통전압일 수 있다. 터치표시패널(101)은 터치구동부(140)로부터 출력된 공통전압(VCOM)에 따라 디스플레이구간에서 영상을 표시할 수 있다. The
또한, 터치구동부(140)는 타이밍제어부(160)로부터 제공된 터치제어신호(TCS)에 따라 터치표시패널(101)의 터치감지구간에서 터치표시패널(101)에 대한 사용자의 터치유무를 검출할 수 있다. 터치구동부(140)는 터치라인(TL)을 통해 터치표시패널(101)의 다수의 터치블록(TB)으로부터 피드백신호를 제공받고, 이로부터 사용자의 터치유무를 검출할 수 있다. The
여기서, 터치구동부(140)로 제공되는 피드백신호는 앞서 설명된 게이트구동부(120) 및 데이터구동부(130)로부터 각각 출력되는 게이트펄스 및 데이터펄스에 의해 리플(ripple)이 발생될 수 있다. 터치구동부(140)는 터치감지구간에서 터치표시패널(101)로 공통전압(VCOM)을 출력하지 않는다. Here, the feedback signal provided to the
이와 같이, 본 실시예의 터치표시장치(100)는 터치감지구간에서 터치표시패널(101)에서 터치구동부(140)로 리플을 포함하는 피드백신호가 제공되고, 터치구동부(140)는 피드백신호의 리플로부터 사용자의 터치유무를 검출한다. 즉, 본 실시예의 터치표시장치(100)는 터치감지구간에서 터치블록(TB)에 대한 충전이 필요치 않고, 센싱 및 방전이 거의 동시에 수행될 수 있으므로, 터치감지구간의 폭을 감소시킬 수 있다. 따라서, 터치표시장치(100)에서는 감소된 터치감지구간에 의해 상대적으로 디스플레이구간의 폭이 증가되므로, 화소에서 충전불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.As described above, in the
먹스구동부(150)는 타이밍제어부(160)로부터 제공된 먹스제어신호(MCS)에 따라 터치표시패널(101)의 디스플레이구간에서 터치구동부(140)로부터 제공된 공통전압(VCOM)을 다수의 터치라인(TL)을 통해 터치표시패널(101)로 출력할 수 있다. 또한, 먹스구동부(150)는 먹스제어신호(MCS)에 따라 터치표시패널(101)의 터치감지구간에서 다수의 터치라인(TL) 각각을 통해 제공된 피드백신호를 터치구동부(140)로 출력할 수 있다. The
즉, 먹스구동부(150)는 터치표시패널(101)의 디스플레이구간에서는 터치구동부(140)로부터 제공된 직류파형의 공통전압(VCOM)을 다수의 터치라인(TL)을 통해 출력하고, 터치표시패널(101)의 터치감지구간에서는 터치표시패널(101)로부터 다수의 터치라인(TL)을 통해 제공된 피드백신호를 터치구동부(140)로 출력할 수 있다. 이러한 먹스구동부(150)는 다수의 멀티플렉서(미도시)를 포함할 수 있고, 먹스구동부(150)에 의해 터치표시패널(101)에서는 공통전압라인(미도시)이 생략될 수 있어, 터치구동부(140)는 출력 채널의 수가 감소될 수 있다. That is, in the display period of the
도 4는 도 3에 도시된 터치구동부의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the touch driver shown in FIG. 3. FIG.
도 3 및 도 4를 참조하면, 터치구동부(140)는 다수의 연산증폭기들(OP1, OP2, OP3), 저항(R) 및 스위치(SW)를 포함할 수 있다. 다수의 연산증폭기들(OP1, OP2, OP3)은 제1 내지 제3OPAMP(OP1, OP2, OP3)를 포함할 수 있다. 3 and 4, the
제1OPAMP(OP1)는 스위치(SW)의 스위칭 동작에 따라 외부에서 입력된 공통전압(VCOM)을 먹스구동부(150)를 통해 터치표시패널(101)로 출력할 수 있다. 제1OPAMP(OP1)는 전압팔로워(voltage follower)로 동작되는 버퍼(buffer)일 수 있다.The first OPAMP OP1 can output the common voltage VCOM input from the outside to the
제2OPAMP(OP2)는 스위치(SW)의 스위칭 동작에 따라 터치표시패널(101)로부터 먹스구동부(150)를 통해 제공된 피드백신호(VF)를 출력할 수 있다. 제2OPAMP(OP2)는 제1OPAMP(OP1)와 동일한 버퍼일 수 있다. The second OPAMP OP2 can output the feedback signal VF provided from the
제3OPAMP(OP3)는 제2OPAMP(OP2)에서 출력된 피드백신호(VF)로부터 터치표시패널(101)에 대한 사용자의 터치유무를 검출할 수 있다. 제3OPAMP(OP3)는 기준전압(Vref)과 피드백신호(VF)를 비교하고, 그 결과에 따라 센싱신호(SS)를 출력할 수 있다. 센싱신호(SS)는 타이밍제어부(160)로 출력될 수 있고, 타이밍제어부(160)는 센싱신호(SS)에 따라 사용자의 터치유무 및 터치위치를 검출할 수 있다. The third OPAMP OP3 can detect whether or not the user touches the
스위치(SW)는 제1OPAMP(OP1)의 출력단에 직렬로 연결될 수 있다. 스위치(SW)는 타이밍제어부(160)로부터 제공된 터치제어신호(TCS)에 따라 스위칭 동작될 수 있다. 스위치(SW)의 스위칭 동작에 따라 터치구동부(140)는 제1OPAMP(OP1)로부터 먹스구동부(150)에 공통전압(VCOM)을 출력하거나 또는 먹스구동부(150)를 통해 제공된 피드백신호(VF)로부터 사용자의 터치유무 검출을 위한 센싱신호(SS)를 출력할 수 있다. The switch SW may be connected in series to the output terminal of the first OPAMP OP1. The switch SW may be switched according to the touch control signal TCS provided from the
저항(R)은 제1OPAMP(OP1)의 출력단에서 스위치(SW)와 병렬로 연결될 수 있다. 저항(R)은 스위치(SW)의 스위칭 동작에 따라 터치표시패널(101)로부터 터치구동부(140)의 제2OPAMP(OP2)로 입력되는 피드백신호(VF)의 딜레이(delay)를 제어할 수 있다. The resistor R may be connected in parallel with the switch SW at the output terminal of the first OPAMP OP1. The resistor R can control the delay of the feedback signal VF input from the
도 5 및 도 6은 본 발명의 터치구동부의 동작을 나타내는 신호파형도들이다.5 and 6 are signal waveform diagrams showing the operation of the touch driver of the present invention.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 터치구동부(140)의 동작에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the
도 3 내지 도 5를 참조하면, 터치표시패널(101)은 1수평기간(1H) 동안 디스플레이구간과 터치감지구간으로 시분할 구동된다. Referring to FIGS. 3 to 5, the
터치표시패널(101)의 디스플레이구간에서, 타이밍제어부(160)는 제1게이트제어신호(GCS1), 제1데이터제어신호(DCS1), 터치제어신호(TCS) 및 먹스제어신호(MCS)를 출력한다. In the display period of the
게이트구동부(120)는 제1게이트제어신호(GCS1)에 응답하여 게이트신호(GS)를 생성하고, 이를 터치표시패널(101)의 다수의 게이트라인(GL)에 순차적으로 출력한다. 데이터구동부(130)는 제1데이터제어신호(DCS1)에 응답하여 영상데이터(DATA)로부터 데이터신호(DS)를 생성하고, 이를 터치표시패널(101)의 다수의 데이터라인(DL)에 출력한다. 터치구동부(140)는 터치제어신호(TCS)에 응답하여 공통전압(VCOM)을 출력한다. 먹스구동부(150)는 먹스제어신호(MCS)에 응답하여 터치구동부(140)로부터 출력된 공통전압(VCOM)을 터치표시패널(101)의 다수의 터치라인(TL)에 출력한다. 여기서, 터치구동부(140)는 직류파형의 공통전압(VCOM)을 먹스구동부(150)를 통해 터치표시패널(101)로 출력하며, 이에 터치표시패널(101)은 디스플레이구간에서 영상을 표시할 수 있다. The
도 4를 참조하여, 터치구동부(140)의 동작을 좀 더 구체적으로 설명하면, 터치표시패널(101)의 디스플레이구간에서 터치구동부(140)의 스위칭(SW)는 터치제어신호(TCS)에 의해 턴-온된다. 이에 따라, 터치구동부(140)의 제1OPAMP(OP1)는 입력된 공통전압(VCOM)을 턴-온된 스위치(SW)를 통해 먹스구동부(150)로 출력한다. 먹스구동부(150)는 먹스제어신호(MCS)에 따라 터치구동부(140)로부터 출력된 공통전압(VCOM)을 터치표시패널(101)의 다수의 터치라인(TL)으로 출력한다. Referring to FIG. 4, the operation of the
다시 도 3 내지 도 5를 참조하면, 터치표시패널(101)의 터치감지구간에서, 타이밍제어부(160)는 제2게이트제어신호(GCS2), 제2데이터제어신호(DCS2), 터치제어신호(TCS) 및 먹스제어신호(MCS)를 출력한다.3 to 5, in the touch sensing period of the
게이트구동부(120)는 제2게이트제어신호(GCS2)에 응답하여 게이트펄스(GP)를 생성하고, 이를 터치표시패널(101)의 다수의 게이트라인(GL)에 동시에 출력한다. 데이터구동부(130)는 제2데이터제어신호(DCS2)에 응답하여 데이터펄스(DP)를 생성하고, 이를 터치표시패널(101)의 다수의 데이터라인(DL)에 동시에 출력한다. 터치구동부(140)는 터치제어신호(TCS)에 응답하여 터치표시패널(101)로부터 피드백신호(VF)를 제공받을 수 있다. 그리고, 피드백신호(VF)에 따라 센싱신호(SS)를 출력할 수 있다. 센싱신호(SS)는 타이밍제어부(160)로 제공되며, 타이밍제어부(160)는 센싱신호(SS)에 따라 사용자의 터치유무 및 터치위치를 검출할 수 있다. 이에 따라, 터치표시패널(101)은 터치감지구간에서 사용자의 터치유무 및 위치를 검출할 수 있다. The
터치표시패널(101)의 터치감지구간에서, 게이트구동부(120)와 데이터구동부(130)는 게이트펄스(GP)와 데이터펄스(DP)를 거의 동시에 출력할 수 있다. 또한, 터치표시패널(101)로부터 터치구동부(140)로 제공된 피드백신호(VF)는 소정의 전압, 예컨대 디스플레이구간에서 터치블록(TB)에 충전되었던 공통전압(VCOM)에서 소정의 리플이 발생된 신호일 수 있다. The
도 4를 참조하여, 터치구동부(140)의 동작을 좀 더 구체적으로 설명하면, 터치표시패널(101)의 터치감지구간에서, 터치구동부(140)의 스위칭(SW)는 터치제어신호(TCS)에 의해 턴-오프된다. 이에 따라, 터치구동부(140)의 제2OPAMP(OP2)의 입력단에는 터치표시패널(101)로부터 먹스구동부(150)를 통해 피드백신호(VF)가 제공된다. 4, the operation of the
한편, 터치감지구간에서 게이트구동부(120)는 게이트펄스(GP)를 출력하고, 데이터구동부(130)는 데이터펄스(DP)를 출력하므로, 터치표시패널(101)로부터 터치구동부(140)로 제공되는 피드백신호(VF)는 리플을 포함할 수 있다. 피드백신호(VF)는 공통전압(VCOM)의 레벨로부터 리플만큼 증가 또는 감소될 수 있다. The
피드백신호(VF)의 리플은 게이트펄스(GP) 또는 데이터펄스(DP)의 에지(edge)에 대응되어 포지티브(positive) 또는 네거티브(negative)로 발생될 수 있다. 즉, 피드백신호(VF)는 게이트펄스(GP)의 라이징 에지에 대응되어 발생된 포지티브 리플 및 게이트펄스(GP)의 폴링 에지에 대응되어 발생된 네거티브 리플을 포함할 수 있다. The ripple of the feedback signal VF may be generated in a positive or negative manner corresponding to the edge of the gate pulse GP or the data pulse DP. That is, the feedback signal VF may include a positive ripple generated corresponding to the rising edge of the gate pulse GP and a negative ripple generated corresponding to the falling edge of the gate pulse GP.
또한, 터치구동부(140)로 입력된 피드백신호(VF)는 터치구동부(140)의 저항(R)에 의해 리플이 딜레이되어 제2OPAMP(OP2)에 입력될 수 있다. The feedback signal VF input to the
계속해서, 제2OPAMP(OP2)는 입력된 피드백신호(VF)를 제3OPAMP(OP3)로 출력한다. 제3OPAMP(OP3)는 기준전압(Vref)과 피드백신호(VF)를 비교하고, 그 결과에 따라 센싱신호(SS)를 출력한다. Subsequently, the second OPAMP (OP2) outputs the input feedback signal (VF) to the third OPAMP (OP3). The third OPAMP OP3 compares the reference voltage Vref with the feedback signal VF and outputs the sensing signal SS according to the result.
여기서, 기준전압(Vref)은 공통전압(VCOM)의 레벨과 동일하거나 큰 레벨을 갖는 전압일 수 있는데, 본 실시예는 기준전압(Vref)의 레벨이 공통전압(VCOM)의 레벨보다 큰 것을 예로 설명하기로 한다. Here, the reference voltage Vref may be a voltage having a level equal to or greater than the level of the common voltage VCOM. In this embodiment, the level of the reference voltage Vref is greater than the level of the common voltage VCOM I will explain.
제3OPAMP(OP3)는 기준전압(Vref)과 피드백신호(VF) 간의 레벨을 비교하고, 피드백신호(VF)가 기준전압(Vref)보다 큰 레벨을 가지는 동안 하이레벨의 센싱신호(SS)를 출력한다. 센싱신호(SS)는 타이밍제어부(160)로 출력되고, 타이밍제어부(160)는 센싱신호(SS)의 하이레벨 구간 폭에 따라 사용자의 터치유무 및 위치를 검출할 수 있다. The third OPAMP OP3 compares the level between the reference voltage Vref and the feedback signal VF and outputs a high level sensing signal SS while the feedback signal VF has a level higher than the reference voltage Vref do. The sensing signal SS is output to the
도 6을 참조하여, 터치구동부(140)에서 센싱신호(SS)를 출력하는 동작을 좀 더 구체적으로 설명한다. 설명의 편의를 위하여, 터치표시패널(101)은 제1터치블록 및 제2터치블록을 포함하고, 사용자로부터 제2터치블록에 대한 터치가 발생된 것을 예로 들기로 한다.Referring to FIG. 6, the operation of outputting the sensing signal SS by the
터치표시패널(101)의 터치감지구간에서, 터치구동부(140)는 터치제어신호(TCS)에 의한 스위칭(SW)의 스위칭 동작에 따라 터치표시패널(101)로부터 제1피드백신호(VF1)와 제2피드백신호(VF2)를 각각 제공받을 수 있다. 제1피드백신호(VF1) 및 제2피드백신호(VF2)는 각각 터치감지구간에서 터치표시패널(101)로 출력되는 게이트펄스(GP) 또는 데이터펄스(DP)에 의해 발생된 리플을 포함한다. 제1피드백신호(VF1)는 터치표시패널(101)의 제1터치블록으로부터 제공되는 신호이고, 제2피드백신호(VF2)는 터치표시패널(101)의 제2터치블록으로부터 제공되는 신호이다. In the touch sensing period of the
터치구동부(140)의 제3OPAMP(OP3)는 기준전압(Vref)과 제1피드백신호(VF1) 및 기준전압(Vref)과 제2피드백신호(VF2)를 각각 비교하고, 비교결과에 따라 제1센싱신호(SS1) 및 제2센싱신호(SS2)를 각각 출력할 수 있다. The third opamp OP3 of the
여기서, 터치구동부(140)로 제공되는 제2피드백신호(VF2)는 사용자의 터치에 의해 제1피드백신호(VF1)보다 낮은 레벨 및 긴 딜레이를 가진다. 따라서, 제3OPAMP(OP3)로부터 출력되는 제2센싱신호(SS2), 즉 기준전압(Vref)과 제2피드백신호(VF2)의 비교결과에 따른 제2센싱신호(SS2)는 제1센싱신호(SS1)보다 하이레벨 구간의 폭이 증가된다. Here, the second feedback signal VF2 provided to the
이러한 제1센싱신호(SS1) 및 제2센싱신호(SS2)는 타이밍제어부(160)로 제공되며, 타이밍제어부(160)는 일정한 기준에 따라 제2센싱신호(SS2)로부터 사용자의 터치유무 및 그 위치를 검출할 수 있다. The first sensing signal SS1 and the second sensing signal SS2 are provided to the
상술한 바와 같이, 본 발명의 터치표시장치(100)에서는 터치표시패널(101)로부터 터치라인(TL)을 통해 터치구동부(140)로 제공되는 피드백신호(VF)의 리플에 의해 사용자의 터치유무를 검출하게 되므로, 종래의 터치표시장치와 대비하여 터치감지구간의 폭을 줄일 수 있으며, 이로 인해 상대적으로 터치표시패널(101)의 디스플레이구간의 폭이 증가되어 화소의 충전시간을 확보할 수 있다.As described above, in the
다시 말해, 종래의 터치표시장치는 터치감지구간에서 터치표시패널에 센싱파형의 공통전압을 인가하여 터치블록을 충전시킨다. 이어, 경사진 형태의 기준전압을 발생시켜 사용자의 터치유무를 센싱하고, 터치블록에 충전된 전압을 방전시킨다. 따라서, 종래의 터치표시장치에서는 터치감지구간의 폭이 증가되며, 이로 인해 상대적으로 디스플레이구간의 폭이 감소되어 화소의 충전시간이 감소된다. In other words, the conventional touch display device charges a touch block by applying a common voltage of a sensing waveform to a touch display panel in a touch sensing period. Next, a tilted reference voltage is generated to sense the presence or absence of touch by the user, and the voltage charged in the touch block is discharged. Accordingly, in the conventional touch display device, the width of the touch sensing interval is increased, so that the width of the display interval is relatively reduced, thereby reducing the charging time of the pixel.
반면, 본 발명의 터치표시장치(100)는 터치감지구간에서 터치표시패널(101)에 공통전압(VCOM)을 인가하지 않고, 게이트구동부(120) 및 데이터구동부(130)가 각각 펄스 형태의 신호를 게이트라인(GL) 및 데이터라인(DL)에 인가한다. 이에 따라, 터치감지구간에서 터치표시패널(101)로부터 리플이 포함된 피드백신호(VF)가 터치구동부(140)로 입력되고, 터치구동부(140)는 이를 일정한 레벨의 기준전압과 비교함으로써, 사용자의 터치유무를 검출한다. In contrast, in the
따라서, 본 발명의 터치표시장치(100)에서는 터치표시패널(101)의 터치블록(TB)에 대한 충전이 필요치 않으며, 터치블록(TB)에 대한 센싱 및 방전이 거의 동시에 수행되므로, 종래의 터치표시장치와 대비하여 터치감지구간의 폭을 감소시킬 수 있다. Therefore, in the
예컨대, 종래의 터치표시장치에서 10.7ms의 디스플레이구간과 6ms의 터치감지구간으로 시분할되는 경우에, 본 발명의 터치표시장치(100)는 터치감지구간의 시간 폭을 종래에 비해 최대 1/2까지 감소시킬 수 있다. For example, when the conventional touch display device is time-divided by a display period of 10.7 ms and a touch sensing period of 6 ms, the
이와 같이, 본 발명의 터치표시장치(100)에서는 터치감지구간의 폭이 감소되므로, 상대적으로 디스플레이구간의 폭이 증가된다. 따라서, 디스플레이구간에서 터치표시패널(101)의 각 화소에 대한 충전시간을 확보할 수 있으며, 이에 따라 화소의 충전불량으로 인한 화질불량의 발생을 방지할 수 있다. As described above, in the
전술한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.While a number of embodiments have been described in detail above, it should be construed as being illustrative of preferred embodiments rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the invention should not be construed as limited to the embodiments described, but should be determined by equivalents to the appended claims and the claims.
100: 터치표시장치
101: 터치표시패널
120: 게이트구동부
130: 데이터구동부
140: 터치구동부
150: 먹스구동부
160: 타이밍제어부100: touch display device 101: touch display panel
120: Gate driver 130: Data driver
140: touch driver 150: mux driver
160:
Claims (8)
상기 터치감지구간에서 상기 터치표시패널로 게이트펄스를 출력하는 게이트구동부;
상기 터치감지구간에서 상기 터치표시패널로 데이터펄스를 출력하는 데이터구동부; 및
상기 터치감지구간에서 상기 터치표시패널로부터 상기 게이트펄스 및 상기 데이터펄스에 의한 피드백신호를 제공받아 사용자의 터치검출을 위한 센싱신호를 출력하는 터치구동부를 포함하는 터치표시장치.A touch display panel having a plurality of touch blocks that are operated in a time division manner with a display interval and a touch sensing interval;
A gate driver for outputting gate pulses to the touch display panel in the touch sensing period;
A data driver for outputting data pulses to the touch display panel in the touch sensing period; And
And a touch driver for receiving a feedback signal of the gate pulse and the data pulse from the touch display panel in the touch sensing interval and outputting a sensing signal for touch detection of the user.
상기 피드백신호는 상기 터치감지구간에서 상기 터치표시패널로 출력된 상기 게이트펄스 및 상기 데이터펄스에 의해 발생된 리플을 포함하는 터치표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the feedback signal includes the gate pulse output to the touch display panel in the touch sensing interval and the ripple generated by the data pulse.
상기 피드백신호의 리플은 상기 게이트펄스 및 상기 데이터펄스의 에지에 대응되어 공통전압의 레벨로부터 발생되는 터치표시장치.3. The method of claim 2,
Wherein a ripple of the feedback signal is generated from a level of a common voltage corresponding to an edge of the gate pulse and the data pulse.
상기 게이트펄스 및 상기 데이터펄스는 동시에 출력되는 터치표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the gate pulse and the data pulse are simultaneously output.
상기 터치구동부는,
터치제어신호에 응답하여 스위칭 동작하는 스위치;
상기 스위치의 턴-온에 따라 상기 디스플레이구간에서 상기 터치표시패널로 공통전압을 출력하는 제1OPAMP;
상기 스위치의 턴-오프에 따라 상기 터치감지구간에서 상기 터치표시패널로부터 제공된 상기 피드백신호를 출력하는 제2OPAMP: 및
기준전압과 상기 피드백신호를 비교하여 상기 센싱신호를 출력하는 제3OPAMP를 포함하는 터치표시장치.The method according to claim 1,
The touch-
A switch for performing a switching operation in response to a touch control signal;
A first OPAMP for outputting a common voltage to the touch display panel in the display period according to a turn-on of the switch;
A second OPAMP for outputting the feedback signal provided from the touch display panel in the touch sensing interval according to the turn-off of the switch; and
And a third OPAMP for comparing the reference voltage with the feedback signal and outputting the sensing signal.
상기 제1OPAMP의 출력단에서 상기 스위치와 병렬로 연결되며, 상기 터치감지구간에서 상기 제2OPAMP로 제공되는 상기 피드백신호의 딜레이를 증가시키는 저항을 더 포함하는 터치표시장치.6. The method of claim 5,
And a resistor connected in parallel with the switch at an output terminal of the first OPAMP and increasing a delay of the feedback signal provided to the second OPAMP in the touch sensing interval.
상기 제3OPAMP는,
상기 피드백신호가 상기 기준전압보다 큰 레벨을 갖는 동안 제1레벨의 센싱신호를 출력하는 터치표시장치.6. The method of claim 5,
In the third OPAMP,
And outputs a sensing signal of a first level while the feedback signal has a level higher than the reference voltage.
상기 디스플레이구간에서 상기 터치구동부로부터 출력되는 공통전압을 상기 다수의 터치블록으로 출력하고, 상기 터치감지구간에서 상기 다수의 터치블록으로부터 다수의 터치라인을 통해 제공된 상기 피드백신호를 상기 터치구동부로 출력하는 먹스구동부를 더 포함하는 터치표시장치.The method according to claim 1,
A common voltage output from the touch driver in the display period is output to the plurality of touch blocks and the feedback signal provided through a plurality of touch lines from the plurality of touch blocks in the touch sensing interval is output to the touch driver And a mux driver.
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