KR20180049376A - Gate driving circuit and display device having in-cell touch sensor using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a gate driving circuit and a display device with an in-cell touch sensor using the same. The gate driving circuit includes: an (N-1)^th stage for outputting an (N-1)^th gate pulse; an N^th stage for outputting an N^th gate pulse; and a bridge circuit which is arranged between the (N-1)^th stage and the N^th stage, outputs a first output voltage according to a first clock generated in a finish point of a touch sensing period, and outputs a second output voltage according to a second clock generated by the number of times more than the number of times of the first clock during the touch sensing period. Accordingly, the present invention can drive pixels and touch sensors without the degradation of image quality.

Description

게이트 구동 회로와 이를 이용한 인셀 터치 센서를 갖는 표시장치{GATE DRIVING CIRCUIT AND DISPLAY DEVICE HAVING IN-CELL TOUCH SENSOR USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a display device having a gate driving circuit and an in-cell touch sensor using the same,

본 발명은 게이트 구동 회로와 이를 이용한 인셀 터치 센서를 갖는 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gate driving circuit and a display device having an insensitive touch sensor using the gate driving circuit.

유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 기기를 쉽게 자신이 원하는 대로 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. 최근, 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 발전되고 있다.A user interface (UI) enables a user (a user) to communicate with various electric or electronic devices, allowing the 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. Recently, the user interface has been developed into a touch UI, a voice recognition UI, a 3D UI, and the like.

터치 UI는 표시패널 상에 터치 스크린을 구현하여 터치 입력을 감지하여 사용자 입력을 전자기기에 전송한다. 터치 UI는 스마트 폰과 같은 휴대용 정보기기에 필수적으로 채택되고 있으며, 노트북 컴퓨터, 컴퓨터 모니터, 가전 제품 등에 확대 적용되고 있다. The touch UI implements a touch screen on the display panel to sense the touch input and transmit the user input to the electronic device. Touch UI is essential for portable information devices such as smart phones, and is being applied to notebook computers, computer monitors, and home appliances.

터치 센서들을 표시패널의 픽셀 어레이에 내장하는 기술(이하, "인셀 터치 센서(In-cell touch sensor)"라 함)을 이용하여 터치 스크린을 구현하는 기술이 다양한 표시장치에 적용되고 있다. 터치 센서들은 터치 전후 정전 용량의 변화를 바탕으로 터치를 센싱하는 정전 용량 타입의 터치 센서로 구현될 수 있다.Techniques for implementing a touch screen using a technique of incorporating touch sensors in a pixel array of a display panel (hereinafter referred to as " In-cell touch sensor ") have been applied to various display devices. The touch sensors can be implemented as a capacitive type touch sensor that senses a touch based on a change in capacitance before and after the touch.

인셀 터치 센서 기술은 표시패널의 두께 증가 없이 표시패널에 도 1과 같은 인셀 터치 센서들(C1~C4)을 설치할 수 있다. 인셀 터치 센서들(C1~C4)은 센서 라인들(4)을 통해 터치 센싱부(2)에 연결된다. 터치 센싱부(2)는 센서 라인들(4)을 통해 터치 센서 전극들(C1~C4)에 전하를 공급하고, 터치 유무에 따른 그 센서들(C1~C4)의 용량 변화량을 바탕으로 터치 입력을 센싱한다. 도 1에서 “Cs”는 인셀 터치 센서의 용량(capacitance)를 나타낸다. The in-line touch sensor technology (C1 to C4) as shown in FIG. 1 can be installed on the display panel without increasing the thickness of the display panel. The in-line touch sensors C1 to C4 are connected to the touch sensing unit 2 through the sensor lines 4. [ The touch sensing unit 2 supplies electric charge to the touch sensor electrodes C1 to C4 through the sensor lines 4 and supplies the electric charges to the touch sensor electrodes C1 to C4 based on the capacitive variation of the sensors C1 to C4, Lt; / RTI > In Fig. 1, " Cs " represents the capacitance of the in-line touch sensor.

인셀 터치 센서들(C1~C4)은 표시패널(100)의 픽셀 어레이에 내장되기 때문에 인셀 터치 센서들(C1~C4)은 기생 용량을 통해 픽셀들에 커플링(coupling)된다. 픽셀들과 인셀 터치 센서들(C1~C4)의 커플링으로 인한 상호 영향을 줄이기 위하여, 인셀 터치 센서 기술은 1 프레임 기간을 디스플레이 구간과 터치 센싱 구간으로 시분할한다. 디스플레이 구간 동안 인셀 터치 센서들(C1~C4)에 픽셀의 기준 전압인 공통 전압(Vcom)이 공급된다. 터치 센싱 구간 동안 인셀 터치 센서들(C1~C4)이 구동되어 터치 입력이 센싱된다. Since the in-line touch sensors C1 to C4 are embedded in the pixel array of the display panel 100, the in-line touch sensors C1 to C4 are coupled to the pixels through the parasitic capacitance. In order to reduce mutual influence due to the coupling of the pixels with the in-line touch sensors (C1 to C4), the in-cell touch sensor technique time-divides one frame period into the display period and the touch sensing period. The common voltage Vcom, which is the reference voltage of the pixel, is supplied to the in-line touch sensors C1 to C4 during the display period. During the touch sensing period, the in-line touch sensors (C1 to C4) are driven to sense the touch input.

표시장치는 표시패널의 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부, 표시패널의 게이트 라인들에 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)를 공급하는 게이트 구동부(또는 스캔 구동부), 터치 센서들을 구동하는 터치 센싱부를 포함한다. The display device includes a data driver for supplying a data voltage to the data lines of the display panel, a gate driver (or a scan driver) for supplying a gate pulse (or a scan pulse) to the gate lines of the display panel, .

게이트 구동부는 시프트 레지스터(shift register)를 이용하여 게이트 라인들에 인가되는 게이트 펄스를 순차적으로 시프트(shift)한다. 게이트 펄스는 입력 영상의 데이터 전압 즉, 픽셀 전압에 동기되어 데이터 전압이 충전될 픽셀들을 1 라인씩 순차적으로 선택한다. 시프트 레지스터는 종속적으로 접속된 스테이지들을 포함한다. 시프트 레지스터의 스테이지는 스타트 펄스(start signal) 또는 이전 스테이지로부터 수신된 캐리 신호를 스타트 펄스로서 입력 받아 클럭이 입력될 때 출력을 발생한다. The gate driver sequentially shifts gate pulses applied to the gate lines by using a shift register. The gate pulse sequentially selects the pixels to be charged with the data voltage of the input image, that is, the pixel voltage, one by one. The shift register includes stages that are connected in a dependent manner. The stage of the shift register receives a start signal or a carry signal received from a previous stage as a start pulse, and generates an output when a clock is input.

게이트 구동부의 시프트 레지스터는 픽셀 어레이와 함께 표시패널의 기판 상에 함께 실장될 수 있다. 이하에서 표시패널의 기판 상에 실장된 시프트 레지스터를 “GIP(Gate in Panel) 회로”라 한다. The shift register of the gate driver may be mounted together with the pixel array on the substrate of the display panel. Hereinafter, the shift register mounted on the substrate of the display panel will be referred to as a " GIP (Gate in Panel) circuit ".

표시장치의 화면을 2 개 이상의 블록들로 분할하여 그 사이에 터치 센싱 구간이 할당될 수 있다. 예를 들어, 제1 디스플레이 구간 동안 제1 블록의 픽셀들을 구동하여 제1 블록의 데이터를 현재 프레임 데이터로 업데이트한 후 터치 센싱 구간으로 이행하여 터치 입력을 센싱한 다음, 제2 디스플레이 구간 동안 제2 블록의 픽셀들을 구동하여 제2 블록의 데이터를 현재 프레임 데이터로 업데이트(update)할 수 있다. 그런데, 이 방법은 게이트 라인들에 공급되는 게이트 펄스의 출력 특성 저하를 초래하여 화질 불량을 초래할 수 있다. 예컨대, 터치 센싱 구간 직후 구동되는 제2 블록에서 첫 번째 게이트 펄스를 출력하는 시프트 레지스터의 스테이지에서 Q 노드의 전압이 터치 센싱 구간 동안 누설 전류로 인하여 방전될 수 있다. Q 노드는 풀업 트랜지스터의 게이트에 연결되기 때문에 Q 노드의 전압이 낮아지면 풀업 트랜지스터를 턴-온시키는 부트스트래핑(bootstrapping) 동작이 불완전하게 되어 풀업 트랜지스터에 의해 전압이 상승하는 게이트 펄스의 전압이 타겟(target) 전압까지 상승하지 못한다. 이로 인하여, 제2 블록의 픽셀들이 구동되기 시작할 때 발생되는 첫 번째 게이트 펄스의 전압이 낮아져 제2 블록의 제1 라인에 배열된 픽셀들의 휘도가 저하되고 그 결과 라인 딤(line dim)과 같은 화질 저하가 보일 수 있다. A screen of the display device may be divided into two or more blocks and a touch sensing interval may be allocated therebetween. For example, during the first display period, the pixels of the first block are driven to update the data of the first block to the current frame data, and then the touch sensing period is shifted to sense the touch input. Then, The pixels of the block may be driven to update the data of the second block with the current frame data. However, this method may cause degradation of the output characteristics of the gate pulse supplied to the gate lines, resulting in poor image quality. For example, in a stage of a shift register that outputs a first gate pulse in a second block driven immediately after a touch sensing period, the voltage of the Q node may be discharged due to a leakage current during a touch sensing period. Since the Q node is connected to the gate of the pull-up transistor, if the voltage of the Q node becomes lower, the bootstrapping operation for turning on the pull-up transistor becomes incomplete, so that the voltage of the gate pulse whose voltage rises by the pull- target voltage. As a result, the voltage of the first gate pulse generated when the pixels of the second block starts to be driven is lowered, so that the brightness of the pixels arranged in the first line of the second block is lowered, and as a result, Degradation can be seen.

게이트 구동부에 브릿지(Bridge) 회로(또는 더미 스테이지)를 추가할 수 있다. 브릿지 회로는 터치 센싱 구간 직후 다음 블록의 픽셀들이 구동될 때 첫 번째 출력을 발생하는 스테이지의 Q 노드를 터치 센싱 구간 동안 충전하여 Q 노드의 방전을 억제한다. A bridge circuit (or a dummy stage) can be added to the gate driver. The bridge circuit charges the Q node of the stage that generates the first output when the pixels of the next block are driven immediately after the touch sensing period, during the touch sensing period to suppress the discharge of the Q node.

브릿지 회로의 Q 노드는 터치 센싱 구간 동안 충전 상태를 유지하고 그 브릿지 회로로부터 출력된 전압으로 인하여, 터치 센싱 구간 직후에 출력을 발생하는 다음 블록의 첫 번째 Q 노드 전압이 다른 Q 노드들에 비하여 충전 시간이 더 길어진다. 그 결과, 브릿지 회로의 Q 노드에 연결된 풀업 트랜지스터와, 다음 블록의 첫 번째 출력을 발생하는 스테이지의 Q 노드에 연결된 풀업 트랜지스터의 직류 게이트 바이어스 스트레스(DC gate bias stress)가 더 커지게 된다. 풀업 트랜지스터들의 열화로 인하여 다른 스테이지들의 출력과 다른 전압이 출력되어 라인 딤과 같은 화질 저하가 보일 수 있다.The Q node of the bridge circuit maintains the charged state during the touch sensing period and the first Q node voltage of the next block generating the output immediately after the touch sensing period due to the voltage output from the bridge circuit is charged The time is getting longer. As a result, the DC gate bias stress of the pull-up transistor connected to the Q node of the bridge circuit and the pull-up transistor connected to the Q node of the stage generating the first output of the next block becomes larger. Due to the deterioration of the pull-up transistors, a voltage different from the output of the other stages may be outputted, so that image quality degradation such as line dim can be seen.

본 발명은 GIP 회로의 스테이지들 간에 스트레스 편차가 없고, 화질 저하 없이 픽셀들과 터치 센서들을 구동할 수 있는 게이트 구동 회로와 이를 이용한 인셀 터치 센서를 갖는 표시장치를 제공한다.The present invention provides a gate driving circuit capable of driving pixels and touch sensors without any stress variation between stages of a GIP circuit and without degrading picture quality, and a display device having an insensitive touch sensor using the same.

본 발명의 게이트 구동 회로는 표시패널의 게이트 라인들에 순차적으로 게이트 펄스를 공급하는 시프트 레지스터를 포함한다. The gate driving circuit of the present invention includes a shift register for sequentially supplying gate pulses to the gate lines of the display panel.

상기 시프트 레지스터는 제N(N은 2 이상의 양의 정수)-1 게이트 펄스를 출력하는 제N-1 스테이지; 제N 게이트 펄스를 출력하는 제N 스테이지; 및 상기 제N-1 스테이지와 상기 제N 스테이지 사이에 배치되어 터치 센싱 구간의 종료 시점에 발생하는 제1 클럭에 따라 제1 출력 전압을 출력하고, 상기 터치 센싱 기간 동안 상기 제1 클럭 보다 더 많은 횟수로 발생되는 제2 클럭에 따라 제2 출력 전압을 출력하는 브릿지 회로를 구비한다. The shift register includes: an (N-1) th stage for outputting an Nth gate pulse (N is a positive integer equal to or greater than 2) -1; An Nth stage for outputting an Nth gate pulse; And a second output circuit which is disposed between the (N-1) th and (N-1) th stages and outputs a first output voltage according to a first clock generated at the end of the touch sensing interval, And a bridge circuit for outputting a second output voltage in accordance with a second clock generated a number of times.

상기 제N-1 스테이지, 상기 제N 스테이지, 및 상기 브릿지 회로 각각은 풀업 트랜지스터의 게이트에 연결된 Q 노드; 및 스타트 입력 단자를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 상기 Q 노드를 프리 차징하는 Q 노드 충전용 트랜지스터를 포함한다. Each of the N-1 stage, the N-th stage, and the bridge circuit comprises: a Q node connected to a gate of a pull-up transistor; And a Q-node charging transistor for pre-charging the Q-node according to an input signal inputted through a start input terminal.

상기 브릿지 회로로부터의 제1 출력 전압이 상기 제N 스테이지의 스타트 입력 단자에 공급된다.And a first output voltage from the bridge circuit is supplied to a start input terminal of the Nth stage.

상기 브릿지 회로의 제2 출력 전압은 다른 브릿지 회로의 스타트 입력 단자에 공급된다. The second output voltage of the bridge circuit is supplied to the start input terminal of the other bridge circuit.

상기 제N-1 스테이지와 상기 제N 스테이지 사이에 상기 브릿지 회로가 다수 개 종속적으로 연결된다. 상기 브릿지 회로들이 순차적으로 상기 제1 및 제2 출력 전압을 발생하고, 마지막으로 Q 노드가 충전되는 마지막 브릿지 회로의 제1 출력 전압이 상기 제N 스테이지의 스타트 입력 단자에 공급된다. And a plurality of the bridge circuits are connected between the (N-1) th stage and the (N-1) th stage. The bridge circuits sequentially generate the first and second output voltages, and a first output voltage of the last bridge circuit in which the Q node is finally charged is supplied to the start input terminal of the Nth stage.

상기 제N 스테이지의 Q 노드 전압이 상기 터치 센싱 구간에서 상기 제1 클럭 시간을 제외한 나머지 시간 동안 게이트 오프 전압을 유지하고 상기 제1 클럭 시간 동안 프리 차징된다. The Q-node voltage of the N-th stage holds the gate-off voltage for the remaining time except for the first clock time in the touch sensing period and is pre-charged for the first clock time.

상기 브릿지 회로는 상기 브릿지 회로의 Q 노드에 연결된 게이트, 상기 제1 클럭이 인가되는 제1 전극, 및 상기 제1 출력 전압이 출력되는 제1 출력 단자에 연결된 제2 전극을 포함한 제1 트랜지스터; 상기 브릿지 회로의 QB 노드에 연결된 게이트, 상기 제1 출력 단자에 연결된 제1 전극, 및 상기 게이트 오프 전압이 인가되는 제2 전극을 포함한 제2 트랜지스터; 상기 브릿지 회로의 Q 노드에 연결된 게이트, 상기 제2 클럭이 인가되는 제1 전극, 및 상기 제2 출력 전압이 출력되는 제2 출력 단자에 연결된 제2 전극을 포함한 제3 트랜지스터; 및 상기 브릿지 회로의 QB 노드에 연결된 게이트, 상기 제2 출력 단자에 연결된 제1 전극, 및 상기 게이트 오프 전압이 인가되는 제2 전극을 포함한 제4 트랜지스터를 더 구비한다. A first transistor including a gate connected to the Q node of the bridge circuit, a first electrode to which the first clock is applied, and a second electrode connected to a first output terminal to which the first output voltage is output; A second transistor including a gate coupled to the QB node of the bridge circuit, a first electrode coupled to the first output terminal, and a second electrode to which the gate-off voltage is applied; A third transistor including a gate connected to the Q node of the bridge circuit, a first electrode to which the second clock is applied, and a second electrode connected to a second output terminal to which the second output voltage is output; And a fourth transistor including a gate coupled to the QB node of the bridge circuit, a first electrode coupled to the second output terminal, and a second electrode to which the gate-off voltage is applied.

상기 브릿지 회로의 트랜지스터들 각각이 산화물 반도체 패턴을 포함한다. Each of the transistors of the bridge circuit includes an oxide semiconductor pattern.

상기 브릿지 회로의 트랜지스터들 중에서 적어도 하나의 트랜지스터는 외부의 빛에 노출된 산화물 반도체 패턴을 포함한다. At least one of the transistors of the bridge circuit includes an oxide semiconductor pattern exposed to external light.

상기 제N-1 스테이지와 상기 제N 스테이지의 트랜지스터들 각각이 외부의 빛에 노출되지 않은 산화물 반도체 패턴을 포함한다. And the transistors of the (N-1) th and (N-1) th stages are oxide semiconductor patterns that are not exposed to external light.

본 발명의 표시장치는 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치되고, 픽셀들과 터치 센서들이 포함된 화면이 적어도 제1 및 제2 블록들로 분할되고, 상기 제1 및 제2 블록들이 터치 센싱 구간을 사이에 두고 시분할 구동되는 표시패널; 제1 디스플레이 구간 동안 상기 제1 블록의 픽셀들을 구동하고, 터치 센싱 구간 이후의 제2 디스플레이 구간 동안 제2 블록들의 픽셀들을 구동하여 입력 영상의 데이터를 제1 및 제2 블록들의 픽셀들에 기입하는 디스플레이 구동부; 상기 터치 센싱 구동 기간 동안 상기 터치 센서들을 구동하여 터치 입력을 센싱하는 터치 센싱부를 구비한다. A display device of the present invention is characterized in that data lines and gate lines are crossed, pixels are arranged in a matrix, a screen including pixels and touch sensors is divided into at least first and second blocks, A display panel in which two blocks are time-divisionally driven with a touch sensing interval therebetween; The pixels of the first block are driven during the first display period and the pixels of the second blocks are driven during the second display period after the touch sensing period to write the data of the input image to the pixels of the first and second blocks A display driver; And a touch sensing unit for sensing the touch input by driving the touch sensors during the touch sensing driving period.

상기 디스플레이 구동부는 상기 게이트 라인들에 게이트 펄스를 순차적으로 공급하는 시프트 레지스터를 포함한다. 상기 시프트 레지스터는 상기 제N-1 스테이지, 상기 제N 스테이지, 및 상기 브릿지 회로를 구비한다.The display driver includes a shift register for sequentially supplying gate pulses to the gate lines. The shift register includes the (N-1) th stage, the N-th stage, and the bridge circuit.

본 발명은 화면의 제1 블록에서 마지막 게이트 펄스를 출력하는 제N-1 스테이지와, 터치 센싱 구간 이후 화면의 제2 블록에서 제1 게이트 펄스를 출력하는 제N 스테이지 사이에 배치된 브릿지 회로의 출력을 제N 스테이지의 스타트 입력 단자(VST 단자)에 인가될 제1 출력 전압과 다음 브릿지 회로의 스타트 입력 단자에 입력될 출력 전압으로 분리한다. 그 결과, 제N 스테이지의 Q 노드 스트레스를 줄이고, 제N 스테이지와 다른 스테이지들 간의 스트레스 편차를 최소화하여 게이트 구동 회로의 수명을 개선하고, 화질 저하 없이 픽셀들과 터치 센서들을 구동할 수 있다. The present invention is characterized in that an output of a bridge circuit arranged between an (N-1) stage for outputting a last gate pulse in a first block of a screen and an (N) -th stage for outputting a first gate pulse in a second block of a screen after a touch sensing interval, Into a first output voltage to be applied to the start input terminal (VST terminal) of the Nth stage and an output voltage to be input to the start input terminal of the next bridge circuit. As a result, the Q-node stress of the N-th stage can be reduced, the stress variation between the N-th stage and other stages can be minimized, and the lifetime of the gate driving circuit can be improved, and the pixels and the touch sensors can be driven without deterioration in image quality.

도 1은 터치 센서들과 터치 센싱부를 보여 주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 보여 주는 블록도이다.
도 3은 화면의 픽셀들과 인셀 터치 센서를 시분할 구동하기 위하여 화면이 다수의 블록들로 분할된 예를 보여 주는 도면이다.
도 4는 화면의 양측에 배치된 GIP 회로들에 인가되는 시프트 클럭과 스타트 펄스를 보여 주는 도면이다.
도 5는 인셀 터치 센서들과 터치 센싱부의 회로 구성을 보여 주는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동 신호를 보여 주는 도면들이다.
도 8 및 도 9는 이웃한 블록들 간의 경계에 배치된 GIP 회로의 일부를 간략히 보여 주는 도면들이다.
도 10은 GIP 회로에서 게이트 펄스를 출력하는 하나의 스테이지를 개략적으로 보여 주는 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 스테이지의 동작을 보여 주는 파형도이다.
도 12 및 도 13은 GIP 회로(104)에서 하나의 스테이지를 상세히 보여 주는 도면들이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 브릿지 회로를 상세히 보여 주는 회로도이다.
도 15은 도 14에 도시된 브릿지 회로의 동작을 보여 주는 파형도이다.
도 16은 도 14에 도시된 브릿지 회로에서 출력이 분리되지 않을 때 트랜지스터의 열화가 심해지고 스테이지들 간 열화 편차가 발생되는 예를 보여 주는 파형도이다.
도 17은 도 14에 도시된 브릿지 회로의 Q 노드 리셋을 위한 스위치 소자를 보여 주는 회로도이다.
도 18은 터치 센싱 구간이 시작되기 직전에 마지막 게이트 펄스를 출력하는 스테이지의 Q 노드 리셋 방법을 보여 주는 파형도이다.
도 19는 이웃한 블록들을 담당하는 GIP 회로들 사이에 다수의 브릿지 회로가 배치된 예를 보여 주는 도면이다.
도 20은 이웃한 블록들을 담당하는 GIP 회로들 사이에 하나의 브릿지 회로가 배치될 때의 브릿지 회로의 Q 노드 스트레스를 보여 주는 도면이다.
도 21은 이웃한 블록들을 담당하는 GIP 회로들 사이에 두 개의 브릿지 회로가 배치될 때의 브릿지 회로의 Q 노드 스트레스를 보여 주는 도면이다.
도 22는 게이트 펄스를 출력하는 GIP 회로의 열화와 브릿지 회로의 열화를 보여 주는 도면이다.
도 23은 산화물 트랜지스터의 평면에서 선 A-A'을 따라 절취한 트랜지스터들의 단면 구조를 보여 주는 도면이다.
도 24는 광 노출 설계가 적용되지 않은 산화물 트랜지스터의 스트레스(Positive Bias Temperature Stress, PBTS)와 광 노출 설계가 적용된 산화물 트랜지스터의 스트레스의 시뮬레이션 결과를 보여 주는 도면이다.
도 25는 산화물 트랜지스터에 직류 바이어스 전압과 교류 바이어스 전압을 인가하는 시뮬레이션의 결과를 보여 주는 도면이다.
1 is a view showing touch sensors and a touch sensing unit.
2 is a block diagram schematically showing a display device according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example in which a screen is divided into a plurality of blocks in order to time-division-drive the pixels of the screen and the insole touch sensor.
4 is a diagram showing shift clocks and start pulses applied to GIP circuits arranged on both sides of the screen.
5 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the insole touch sensors and the touch sensing unit.
6 and 7 are views showing driving signals of a display device according to an embodiment of the present invention.
8 and 9 are views schematically showing a part of a GIP circuit disposed at a boundary between neighboring blocks.
10 is a view schematically showing one stage for outputting gate pulses in the GIP circuit.
11 is a waveform diagram showing the operation of the stage shown in Fig.
Figs. 12 and 13 are views showing one stage in detail in the GIP circuit 104. Fig.
FIG. 14 is a detailed circuit diagram of a bridge circuit according to an embodiment of the present invention.
15 is a waveform diagram showing the operation of the bridge circuit shown in Fig.
FIG. 16 is a waveform diagram showing an example in which deterioration of the transistor becomes worse when the output is not separated in the bridge circuit shown in FIG. 14, and a deterioration deviation occurs between the stages. FIG.
17 is a circuit diagram showing a switch element for Q node reset of the bridge circuit shown in Fig.
18 is a waveform diagram showing a Q-node resetting method of a stage for outputting a last gate pulse immediately before a touch sensing period starts.
19 is a diagram showing an example in which a plurality of bridge circuits are arranged between GIP circuits that are responsible for neighboring blocks.
20 is a diagram showing Q-node stress of a bridge circuit when one bridge circuit is disposed between GIP circuits that are responsible for neighboring blocks.
21 is a graph showing Q-node stress of a bridge circuit when two bridge circuits are arranged between GIP circuits that are responsible for neighboring blocks.
22 is a diagram showing deterioration of a GIP circuit for outputting a gate pulse and deterioration of a bridge circuit.
23 is a view showing a cross-sectional structure of transistors taken along the line A-A 'in the plane of the oxide transistor.
FIG. 24 is a graph showing a simulation result of the stress of the oxide transistor to which the photoexposure design is applied and the positive exposure bias (PBST) stress of the oxide transistor.
25 is a diagram showing a result of a simulation of applying a DC bias voltage and an AC bias voltage to an oxide transistor.

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.

본 발명의 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED Display) 등의 평판 표시장치로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 평판 표시장치의 일 예로서 액정표시장치를 중심으로 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명은 인셀 터치 센서를 포함한 어떠한 표시장치에도 적용될 수 있다. The display device of the present invention can be implemented as a flat panel display device such as a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting display (OLED) display, or the like. In the following embodiments, the liquid crystal display device will be described as an example of the flat panel display device, but the present invention is not limited thereto. For example, the present invention can be applied to any display device including an Insel touch sensor.

본 발명의 게이트 구동 회로에서 스위치 소자들은 n 타입 또는 p 타입 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 구조의 트랜지스터로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서 n 타입 트랜지스터(NMOS)를 예시하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다. 트랜지스터는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. 트랜지스터 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 트랜지스터에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 즉, MOSFET에서의 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다. n 타입 MOSFET(NMOS)의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스에서 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 타입 MOSFET에서 전자가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. p 타입 MOSFET(PMOS)의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 타입 MOSFET에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. MOSFET의 소스와 드레인은 고정된 것이 아니라는 것에 주의하여야 한다. 예컨대, MOSFET의 소스와 드레인은 인가 전압에 따라 변경될 수 있다. 이하의 실시예 설명에서 트랜지스터의 소스와 드레인은 제1 및 제2 전극으로 칭하기로 한다. 이하의 설명에서 트랜지스터의 소스와 드레인으로 인하여 발명이 제한되지 않는다는 것에 주의하여야 한다. In the gate driving circuit of the present invention, the switching elements may be implemented as n-type or p-type metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) transistors. In the following embodiments, an n-type transistor (NMOS) is exemplified, but it should be noted that the present invention is not limited to this. A transistor is a three-electrode device including a gate, a source, and a drain. The source is an electrode that supplies a carrier to the transistor. Within the transistor, the carriers begin to flow from the source. The drain is an electrode from which the carrier exits from the transistor. That is, the flow of carriers in the MOSFET flows from the source to the drain. In the case of an n-type MOSFET (NMOS), since the carrier is an electron, the source voltage has a voltage lower than the drain voltage so that electrons can flow from the source to the drain. In an n-type MOSFET, the direction of current flows from drain to source because electrons flow from source to drain. In the case of a p-type MOSFET (PMOS), since the carrier is a hole, the source voltage is higher than the drain voltage so that holes can flow from the source to the drain. In a p-type MOSFET, the current flows from the source to the drain because the holes flow from the source to the drain. It should be noted that the source and drain of the MOSFET are not fixed. For example, the source and drain of the MOSFET may be changed depending on the applied voltage. In the following description of the embodiment, the source and the drain of the transistor will be referred to as first and second electrodes. It should be noted that the invention is not limited by the source and drain of the transistor in the following description.

본 발명의 게이트 구동 회로를 구성하는 트랜지스터들은 산화물 반도체를 포함한 트랜지스터(이하, “산화물 트랜지스터”라 함), 비정질 실리콘(a-Si)을 포함한 트랜지스터(이하, “a-Si 트랜지스터”라 함), 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly Silicon, LTPS)을 포함한 트랜지스터 중 하나 이상으로 구현될 수 있다. The transistors constituting the gate drive circuit of the present invention include a transistor including an oxide semiconductor (hereinafter, referred to as an "oxide transistor"), a transistor including an amorphous silicon (a-Si) But may be implemented with one or more of the transistors including Low Temperature Poly Silicon (LTPS).

본 발명의 실시예에 따른 표시장치에서 구동회로는 디스플레이 구동부와, 터치 센싱부를 구비한다. 디스플레이 구동부는 제1 디스플레이 구간 동안 상기 제1 블록의 픽셀들을 구동하고, 제2 디스플레이 구간 동안 제2 블록들의 픽셀들을 구동하여 입력 영상의 데이터를 제1 및 제2 블록들의 픽셀들에 기입한다. 터치 센싱부는 제1 디스플레이 구간과 제2 디스플레이 구간 사이의 터치 센싱 구동 기간 동안 터치 센서들을 구동하여 터치 입력을 센싱한다. In the display device according to the embodiment of the present invention, the driving circuit includes a display driver and a touch sensing unit. The display driver drives the pixels of the first block during the first display period and drives the pixels of the second blocks during the second display period to write data of the input image to the pixels of the first and second blocks. The touch sensing unit senses a touch input by driving the touch sensors during a touch sensing driving period between the first display period and the second display period.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 표시장치는 표시패널(100)과, 표시패널(100)의 픽셀 어레이(pixel array)(10)의 픽셀들(11)에 입력 영상의 데이터를 기입하기 위한 디스플레이 구동부, 인셀 터치 센서들을 구동하기 위한 터치 센싱부(110) 등을 구비한다. 2 to 5, a display apparatus according to the present invention includes a display panel 100 and a display panel 100 in which data of an input image is written to pixels 11 of a pixel array 10 of a display panel 100 A touch sensing unit 110 for driving the insole touch sensors, and the like.

표시패널(100)은 데이터 라인들(12), 데이터 라인들(12)과 직교하는 게이트 라인들(14), 및 데이터 라인들(12)과 게이트 라인들(14)에 의해 정의된 매트릭스 형태로 픽셀들이 배치된 픽셀 어레이(10)를 포함한다. 픽셀 어레이(10)는 입력 영상이 표시되는 화면을 구현한다. The display panel 100 is formed in a matrix form defined by the data lines 12, the gate lines 14 orthogonal to the data lines 12, and the data lines 12 and gate lines 14. [ And a pixel array 10 in which pixels are arranged. The pixel array 10 implements a screen on which an input image is displayed.

픽셀 어레이(10)의 픽셀들은 컬러 구현을 위하여, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 서브 픽셀들을 포함할 수 있다. 픽셀들 각각은 RGB 서브 픽셀들 이외에 백색(White, W) 서브 픽셀을 더 포함할 수 있다.The pixels of the pixel array 10 may comprise red (R), green (G), and blue (B) subpixels for color implementation. Each of the pixels may further include white (W, W) subpixels in addition to RGB subpixels.

표시패널(100)의 1 프레임 기간은 픽셀 어레이에 함께 내장된 인셀 터치 센서들(C1~C4)과 픽셀들(11)을 구동하기 위하여, 하나 이상의 디스플레이 구간과, 하나 이상의 터치 센싱 구간으로 시분할될 수 있다. 표시패널(100)의 픽셀 어레이가 도 3과 같이 둘 이상의 블록들(B1~BM)로 시분할 구동된다. 표시패널(100)의 픽셀 어레이는 인셀 터치 센서들(C1~C4)이 구동되는 터치 센싱 구간을 사이에 두고 분리된 디스플레이 구간들로 분할 구동된다. One frame period of the display panel 100 is divided into one or more display periods and one or more touch sensing intervals in order to drive the pixels 11 and the insensitive touch sensors C1 to C4 incorporated in the pixel array . The pixel array of the display panel 100 is time-divisionally driven to two or more blocks B1 to BM as shown in FIG. The pixel array of the display panel 100 is dividedly driven into separate display periods with a touch sensing interval during which the in-line touch sensors C1 to C4 are driven.

화면의 블록들(B1~BM)은 물리적으로 분할될 필요가 없다. 블록들(B1~BM)은 터치 센싱 구간을 사이에 두고 시분할 구동된다. 예를 들어, 제1 디스플레이 구간 동안 제1 블록(B1)의 픽셀들이 구동되어 그 픽셀들(11)에 현재 프레임 데이터가 기입된 후, 제1 터치 센싱 구간 동안 화면 전체에서 터치 입력이 센싱된다. 제1 터치 센싱 구간에 이어서, 제2 디스플레이 구간 동안 제2 블록(B2)의 픽셀들(11)이 구동되어 그 픽셀들(11)에 현재 프레임 데이터가 기입된다. 이어서, 제2 터치 센싱 구간 동안 화면 전체에서 터치 입력이 센싱된다. 이러한 인셀 터치 센서의 구동 방법은 터치 레포트 레이트(touch report rate)를 화면의 프레임 레이트(frame rate) 보다 빠르게 할 수 있다. 프레임 레이트는 화면에 프레임 데이터를 업데이트하는 주파수로서, NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 60Hz이다. 터치 레포트 레이트(touch report rate)는 화면 전체에 대한 터치 입력 좌표를 발생하는 주파수이이다. 본 발명은 화면을 미리 설정된 블록 단위로 분할 구동하고 디스플레이 구간들 사이에 인셀 터치 센서를 구동하여 좌표를 발생함으로써 터치 레포트 레이트를 화면의 프레임 레이트 보다 2 배 이상 빠르게 하여 터치 감도를 높일 수 있다. The blocks B1 to BM on the screen need not be physically divided. The blocks B1 to BM are time-division driven with the touch sensing interval therebetween. For example, after the pixels of the first block B1 are driven and the current frame data is written to the pixels 11 during the first display period, the touch input is sensed in the entire screen during the first touch sensing period. Following the first touch sensing period, the pixels 11 of the second block B2 are driven during the second display period to write the current frame data to the pixels 11 thereof. Then, the touch input is sensed in the entire screen during the second touch sensing period. Such a method of driving the insole touch sensor can make the touch report rate faster than the frame rate of the screen. The frame rate is a frequency for updating frame data on the screen, and is 60 Hz in the National Television Standards Committee (NTSC) scheme. The touch report rate is a frequency that generates touch input coordinates for the entire screen. According to the present invention, the screen is divided and driven in units of preset blocks, and the insole touch sensor is driven between the display intervals to generate coordinates, thereby increasing the touch sensitivity by increasing the touch report rate by at least twice the frame rate of the screen.

표시패널(100)의 픽셀 어레이(10)는 TFT 어레이와 컬러 필터 어레이로 나뉘어질 수 있다. 표시패널(100)의 하판에 TFT 어레이가 형성될 수 있다. TFT 어레이는 데이터라인들(12)과 게이트라인들(14)의 교차부들에 형성된 TFT들(Thin Film Transistor), 데이터전압을 충전하는 픽셀 전극, 픽셀 전극에 접속되어 데이터 전압을 유지하는 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등을 포함하여 입력 영상을 표시한다. TFT 어레이에 센서 라인들(16)과 그 센서 라인들(16)에 연결된 인셀 터치 센서들(C1~C4)의 전극을 포함한다. The pixel array 10 of the display panel 100 can be divided into a TFT array and a color filter array. A TFT array may be formed on the lower panel of the display panel 100. [ The TFT array includes TFTs (Thin Film Transistors) formed at intersections of the data lines 12 and the gate lines 14, pixel electrodes for charging data voltages, storage capacitors Storage Capacitor, Cst), and the like. Sensor lines 16 in the TFT array and electrodes of the incelel touch sensors C1 to C4 connected to the sensor lines 16. [

표시패널(100)의 상판 또는 하판에 컬러 필터 어레이가 형성될 수 있다. 컬러 필터 어레이는 블랙매트릭스(black matrix), 컬러 필터(color filter) 등을 포함한다. COT(Color Filter on TFT) 또는 TOC(TFT on Color Filter) 모델의 경우에, TFT 어레이와 함께 컬러 필터와 블랙 매트릭스가 하나의 기판 상에 배치될 수 있다.A color filter array may be formed on the upper panel or the lower panel of the display panel 100. The color filter array includes a black matrix, a color filter, and the like. In the case of a color filter on TFT (COT) or a TFT on color filter (TOC) model, a color filter and a black matrix together with a TFT array can be arranged on one substrate.

인셀 터치 센서(C1~C4)는 정전 용량 타입의 터치 센서 예를 들면, 상호 용량(mutual capacitance) 센서 또는 자기 용량(Self capacitance) 센서로 구현될 수 있다. 자기 정전 용량은 한 방향으로 형성된 단층의 도체 배선을 따라 형성된다. 상호 정전 용량은 직교하는 두 도체 배선들 사이에 형성된다. 도 5는 자기 정전 용량 타입의 터치 센서를 도시하였으나, 본 발명의 인셀 터치 센서들은 이에 한정되지 않는다. The in-line touch sensors C1 to C4 may be implemented by capacitive touch sensors, for example, a mutual capacitance sensor or a self capacitance sensor. The self-capacitance is formed along a conductor wiring of a single layer formed in one direction. The mutual capacitance is formed between two orthogonal conductor wirings. Although FIG. 5 shows a self-capacitance type touch sensor, the in-line touch sensors of the present invention are not limited thereto.

인셀 터치 센서들(C1~C4)은 픽셀들(11)의 공통 전극으로부터 분할된 전극들로 구현될 수 있다. 인셀 터치 센서들(C1~C4)은 센서 라인들(16)을 통해 터치 센싱부(110)에 연결된다. The in-line touch sensors (C1 to C4) may be implemented with electrodes divided from the common electrode of the pixels (11). The in-line touch sensors (C1 to C4) are connected to the touch sensing unit (110) through the sensor lines (16).

디스플레이 구동부는 데이터 구동부(102)와 게이트 구동부(104, 108)를 포함하여 입력 영상의 데이터를 표시패널(100)의 픽셀들에 기입한다.The display driver includes a data driver 102 and gate drivers 104 and 108, and writes data of the input image to pixels of the display panel 100.

데이터 구동부(102)는 하나 이상의 소스 드라이브 IC를 포함한다. 소스 드라이브 IC는 COF(Chip on film) 상에 실장되어 표시패널(100)과 PCB(Printed Circuit Board) 사이에 연결될 수 있다. 소스 드라이브 IC(SIC)는 COG(Chip on glass) 공정으로 표시패널(100)의 기판 상에 직접 접착될 수도 있다.The data driver 102 includes one or more source drive ICs. The source drive IC may be mounted on a chip on film (COF) and connected between the display panel 100 and a PCB (Printed Circuit Board). The source driver IC (SIC) may be directly bonded on the substrate of the display panel 100 by a COG (chip on glass) process.

데이터 구동부(102)는 타이밍 콘트롤러(Timing controller, TCON)(106)로부터 수신되는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 출력한다. 데이터 구동부(102)로부터 출력된 데이터전압은 데이터 라인들(12)에 공급된다. 데이터 구동부(102)와 데이터 라인들(12) 사이에 도시하지 않은 멀티플렉서(Multiplexer)가 배치될 수 있다. 멀티플렉서는 타이밍 콘트롤러(106)의 제어 하에 데이터 구동부(102)로부터 입력되는 데이터 전압을 데이터 라인들(12)에 분배한다. 1:3 멀티플렉서의 경우에, 멀티플렉서는 데이터 구동부(102)의 한 개 출력 채널을 통해 입력되는 데이터 전압을 시분할하여 두 개의 데이터 라인들로 시분할 공급한다. 1:3 멀티플렉서를 사용하면, 데이터 구동부(102)의 채널 수를 1/3로 줄일 수 있다.The data driver 102 converts digital video data of an input image received from a timing controller (TCON) 106 into a gamma compensation voltage to output a data voltage. The data voltages output from the data driver 102 are supplied to the data lines 12. [ A multiplexer (not shown) may be disposed between the data driver 102 and the data lines 12. The multiplexer distributes the data voltages input from the data driver 102 to the data lines 12 under the control of the timing controller 106. In the case of the 1: 3 multiplexer, the multiplexer time-divides the data voltages input through one output channel of the data driver 102 and supplies the data voltages to the two data lines in a time division manner. When the 1: 3 multiplexer is used, the number of channels of the data driver 102 can be reduced to one third.

게이트 구동부(104, 108)는 레벨 시프터(Level shifter, LS)(108)와 GIP 회로(104)를 포함한다. 레벨 시프터(108)는 타이밍 콘트롤러(106)와 GIP 회로(104) 사이에 배치된다. GIP 회로(104)는 TFT 어레이와 함께 표시패널(100)의 하판 상에 직접 형성될 수 있다. The gate drivers 104 and 108 include a level shifter (LS) 108 and a GIP circuit 104. The level shifter 108 is disposed between the timing controller 106 and the GIP circuit 104. The GIP circuit 104 may be formed directly on the lower panel of the display panel 100 together with the TFT array.

GIP 회로(104)는 시프트 레지스터를 포함한다. GIP 회로(104)는 픽셀 어레이 밖에서 표시패널(100)의 일측 가장자리의 베젤(Bezel, BZ)에 형성되거나 양측 가장자리의 베젤(BZ)에 형성될 수 있다. 레벨 시프터(108)는 타이밍 콘트롤러(106)로부터 수신된 게이트 타이밍 제어 신호의 스윙폭을 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압으로 시프트(shift)하여 GIP 회로(104)로 출력한다. NMOS에서, 게이트 온 전압은 NMOS의 문턱 전압 보다 높은 게이트 온 전압(VGH)이고, 게이트 오프 전압은 NMOS의 문턱 전압 보다 낮은 게이트 오프 전압(VGL)이다. PMOS의 경우, 게이트 온 전압은 게이트 오프 전압(VGL)이고, 게이트 오프 전압은 게이트 온 전압(VGH)이다. 이하에서, GIP 회로(104)의 트랜지스터들은 NMOS를 중심으로 설명되지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. The GIP circuit 104 includes a shift register. The GIP circuit 104 may be formed on the bezel BZ at one side edge of the display panel 100 outside the pixel array or may be formed at the bezel BZ at both side edges thereof. The level shifter 108 shifts the swing width of the gate timing control signal received from the timing controller 106 to the gate on voltage and the gate off voltage and outputs the swing width to the GIP circuit 104. In the NMOS, the gate-on voltage is a gate-on voltage (VGH) higher than the threshold voltage of the NMOS and the gate-off voltage is a gate-off voltage (VGL) lower than the threshold voltage of the NMOS. In the case of PMOS, the gate-on voltage is the gate-off voltage (VGL) and the gate-off voltage is the gate-on voltage (VGH). Hereinafter, the transistors of the GIP circuit 104 will be described with reference to NMOS, but the present invention is not limited thereto.

GIP 회로(104) 각각은 도 4와 같이 시프트 클럭(CLK)에 따라 게이트 펄스를 시프트하여 게이트 라인들(14)에 게이트 펄스를 순차적으로 공급한다. 시프트 클럭(CLK)은 2 상(phase) 클럭 내지 8 상 클럭일 수 있다. 도 6은 8상 클럭을 예시한 것이나, 시프트 클럭(CLK)은 이에 한정되지 않는다. Each of the GIP circuits 104 sequentially shifts the gate pulse according to the shift clock CLK to sequentially supply gate pulses to the gate lines 14 as shown in FIG. The shift clock (CLK) may be a two-phase clock to an eight-phase clock. 6 illustrates an 8-phase clock, but the shift clock CLK is not limited thereto.

GIP 회로(104)로부터 출력되는 게이트 펄스는 VGH와 VGL 사이에서 스윙한다. VGH는 픽셀의 TFT 문턱 전압 보다 높은 게이트 온 전압이다. VGL은 VGH 보다 낮고, 픽셀의 TFT 문턱 전압 보다 낮은 게이트 오프 전압이다. 픽셀의 TFT들은 게이트 펄스의 VGH에 응답하여 턴-온(turn-on)되어 데이터 라인(12)으로부터의 데이터 전압을 픽셀 전극에 공급한다. The gate pulse output from the GIP circuit 104 swings between VGH and VGL. VGH is the gate-on voltage higher than the TFT's threshold voltage of the pixel. VGL is lower than VGH and is a gate-off voltage lower than the TFT threshold voltage of the pixel. The pixels of the pixels are turned on in response to VGH of the gate pulse to supply the data voltage from the data line 12 to the pixel electrode.

도 4는 GIP 회로(104)가 픽셀 어레이(10)를 좌우에 두고 표시패널(100)의 좌측과 우측에 배치된 예이다. 좌측 및 우측 GIP 회로들(104)은 타이밍 콘트롤러(106)에 의해 동기된다. 좌측 GIP 회로(104)는 픽셀 어레이(10)의 기수 번째 게이트 라인들(14)에 연결되어 그 게이트 라인들(14)에 게이트 펄스를 순차적으로 공급할 수 있다. 우측 GIP 회로(104)는 픽셀 어레이(10)의 우수 번째 게이트 라인들(14)에 연결되어 그 게이트 라인들(14)에 게이트 펄스를 순차적으로 출력할 수 있다. 좌측 GIP 회로(104)와 우측 GIP 회로(104)는 모든 게이트 라인들에 연결되어 동시에 같은 게이트 라인에 게이트 펄스를 공급할 수도 있다. 4 is an example in which the GIP circuit 104 is disposed on the left and right sides of the display panel 100 with the pixel array 10 left and right. The left and right GIP circuits 104 are synchronized by the timing controller 106. The left GIP circuit 104 may be connected to the odd-numbered gate lines 14 of the pixel array 10 to sequentially supply gate pulses to the gate lines 14. [ The right GIP circuit 104 may be coupled to the even gate lines 14 of the pixel array 10 to sequentially output gate pulses to the gate lines 14. [ The left GIP circuit 104 and the right GIP circuit 104 may be connected to all the gate lines and simultaneously supply gate pulses to the same gate line.

GIP 회로(104)의 시프트 레지스터는 도 8과 같이 종속적으로 접속(cascade connection)되어 시프트 클럭(CLK) 타이밍에 맞추어 게이트 펄스를 시프트하는 스테이지들(S(N-1), S(N), S(N+1)을 포함한다. 스테이지들(S(N-1), S(N), S(N+1) 각각은 게이트 라인들(14)에 게이트 펄스를 순차적으로 공급하고, 캐리 신호(Carry signal)(CAR(N), CAR(N+1))를 다른 스테이지로 전달한다. 게이트 펄스와 캐리 신호는 스테이지 각각에서 하나의 출력 단자를 통해 출력되는 같은 신호이거나 스테이지 각각에서 두 개의 출력 단자를 통해 분리될 수 있다. The shift registers of the GIP circuit 104 are connected in cascade connection as shown in FIG. 8 and are connected to stages S (N-1), S (N), and S (N) for shifting the gate pulse in accordance with the shift clock Each of the stages S (N-1), S (N) and S (N + 1) sequentially supplies gate pulses to the gate lines 14, and a carry signal Carry signal CAR (N), CAR (N + 1) to another stage The gate pulse and the carry signal are either the same signal output through one output terminal in each stage or two output terminals Lt; / RTI >

타이밍 콘트롤러(106)는 도시하지 않은 호스트 시스템으로부터 수신되는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 데이터 구동부(102)로 전송한다. 타이밍 콘트롤러(106)는 입력 영상 데이터에 동기하여 수신되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력 받아 데이터 구동부(102)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호와, 레벨 시프터(108)와 GIP 회로(104)의 동작 타이밍을 동작 타이밍을 제어시키기 위한 게이트 타이밍 제어신호를 출력한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(106)는 입력 영상 데이터에 동기하여 수신되는 타이밍 신호를 이용하여 디스플레이 구동부(102, 104, 108)와, 터치 센싱부(110)를 동기시키기 위한 동기 신호(Tsync)를 발생한다. The timing controller 106 transmits the digital video data of the input image received from the host system (not shown) to the data driver 102. The timing controller 106 inputs a timing signal such as a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, a data enable signal DE and a main clock MCLK received in synchronization with the input video data And outputs a data timing control signal for controlling the operation timing of the data driver 102 and a gate timing control signal for controlling the operation timing of the level shifter 108 and the operation timing of the GIP circuit 104. [ The timing controller 106 generates a synchronization signal Tsync for synchronizing the display driving units 102, 104, and 108 and the touch sensing unit 110 using the timing signals received in synchronization with the input image data .

게이트 타이밍 제어신호는 스타트 펄스(VST), 시프트 클럭(Gate Shift Clock, GCLK), 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE)는 생략될 수 있다. 스타트 펄스(VST)는 GIP 회로(104)의 제1 스테이지에서 VST 단자에 입력되어 1 프레임 기간에서 가장 먼저 발생하는 제1 게이트 펄스의 출력 타이밍을 제어한다. 시프트 클럭(GCLK)은 GIP 회로(104)의 스테이지들 각각에서 게이트 펄스의 출력 타이밍을 제어하여 게이트 펄스의 시프트 타이밍을 제어한다. The gate timing control signal includes a start pulse (VST), a shift clock (GCLK), an output enable signal (GOE), and the like. The output enable signal (GOE) may be omitted. The start pulse VST is input to the VST terminal in the first stage of the GIP circuit 104 to control the output timing of the first gate pulse that occurs first in one frame period. The shift clock GCLK controls the output timing of the gate pulse in each of the stages of the GIP circuit 104 to control the shift timing of the gate pulse.

터치 센싱부(110)는 타이밍 콘트롤러(106)로부터 수신된 동기 신호(Tsync)에 응답하여 터치 센싱 구간 동안 인셀 터치 센서들(C1~C4)을 구동한다. 터치 센싱부(110)는 터치 센싱 구간 동안 터치 구동 신호를 센서 라인들(16)을 통해 인셀 터치 센서들(C1~C4)에 공급하고, 센서 라인들(16)의 전압 변화를 바탕으로 터치 입력 유무에 따라 달라지는 인셀 터치 센서들(C1~C4)의 용량 변화를 검출한다. 터치 센성부(110)는 인셀 터치 센서들(C1~C4) 각각의 용량 변화량을 미리 설정된 문턱값과 비교하여 문턱값 이상으로 전하량이 변화된 인셀 터치 센서를 터치 입력 위치로 판단하고, 그 터치 입력 위치의 좌표를 계산한다. 터치 입력 위치의 좌표 정보는 호스트 시스템으로 전송된다.The touch sensing unit 110 drives the in-line touch sensors C1 to C4 during a touch sensing period in response to the synchronization signal Tsync received from the timing controller 106. [ The touch sensing unit 110 supplies a touch driving signal to the in-line touch sensors C 1 to C 4 through the sensor lines 16 during a touch sensing period, The capacitance change of the in-line touch sensors C1 to C4 which varies depending on the presence or absence of the in-cell touch sensors C1 to C4. The touch sensing unit 110 compares the capacitive change amount of each of the in-line touch sensors C1 to C4 with a preset threshold value to determine the in-line touch sensor whose charge amount has changed by a threshold value or more as a touch input position, . The coordinate information of the touch input position is transmitted to the host system.

호스트 시스템은 텔레비전 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 시스템은 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 표시패널(100)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템은 입력 영상의 디지털 비디오 데이터와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 타이밍 콘트롤러(106)으로 전송한다. 호스트 시스템은 터치 센싱부(110)로부터 수신된 터치 입력의 좌표 정보와 연계된 응용 프로그램을 실행한다.The host system 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 converts the digital video data of the input image into a format suitable for display on the display panel 100. [ The host system transmits timing signals (Vsync, Hsync, DE, MCLK) to the timing controller 106 together with the digital video data of the input video. The host system executes the application program associated with the coordinate information of the touch input received from the touch sensing unit 110. [

도 5는 인셀 터치 센서들과 터치 센싱부의 회로 구성을 보여 주는 도면이다. 5 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the insole touch sensors and the touch sensing unit.

도 5를 참조하면, 인셀 터치 센서들(C1~C4) 각각의 전극 패턴들은 다수의 픽셀들(11)에 연결되는 공통 전극의 분할 패턴으로 형성될 수 있다. 하나의 인셀 터치 센서는 다수의 픽셀들(11)에 연결되어 디스플레이 구간 동안 다수의 픽셀들(11)에 공통 전압을 공급하고, 터치 센싱 구간 동안 터치 센싱부(110)에 의해 구동되어 터치 입력을 센싱한다. Referring to FIG. 5, the electrode patterns of the in-cell touch sensors C1 to C4 may be formed as a divided pattern of the common electrode connected to the plurality of pixels 11. FIG. One in-line touch sensor is connected to a plurality of pixels 11 to supply a common voltage to a plurality of pixels 11 during a display period, and is driven by the touch sensing unit 110 during a touch sensing period, Sensing.

터치 센싱부(110)는 멀티플렉서(111), 센싱 회로(112), 및 마이크로 콘트롤 유닛(Micro Control Unit, 이하 "MCU"라 함)(113)를 포함한다. The touch sensing unit 110 includes a multiplexer 111, a sensing circuit 112, and a micro control unit (MCU) 113.

멀티플렉서(111)는 MCU(113)의 제어 하에 센싱 회로(112)에 연결되는 센서 라인들(16)을 선택한다. 멀티플렉서(111)는 MCU(113)의 제어 하에 공통 전압(Vcom)을 공급할 수 있다. 멀티플렉서(111) 각각은 N 개의 센서 라인들(16)을 센싱 회로(112)의 채널에 순차적으로 연결함으로써 센싱 회로(112)의 채널 개수를 줄일 수 있다. The multiplexer 111 selects the sensor lines 16 connected to the sensing circuit 112 under the control of the MCU 113. The multiplexer 111 can supply the common voltage Vcom under the control of the MCU 113. [ Each of the multiplexers 111 can reduce the number of channels of the sensing circuit 112 by sequentially connecting the N sensor lines 16 to the channel of the sensing circuit 112. [

센싱 회로(112)는 멀티플렉서(111)와 센서 라인들(16)을 통해 인셀 터치 센서들(C1~C4)에 전하를 공급하고 멀티플렉서(111)를 통해 수신되는 인셀 터치 센서들(C1~C4)의 전하량을 증폭 및 적분하고 디지털 데이터로 변환하여 터치 입력 유무에 따른 인셀 터치 센서의 용량 변화를 센싱한다. 이를 위하여, 센싱 회로(112)는 수신된 터치 센서 신호를 증폭하는 증폭기, 증폭기의 출력 전압을 누적하는 적분기, 적분기의 전압을 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 변한기(Analog-to-Digital Converter, 이하 "ADC"라 함) 등을 포함한다. ADC로부터 출력된 디지털 데이터는 터치 입력 전후 인셀 터치 센서(C1~C4)의 용량 변화를 지시하는 터치 로 데이터(Touch raw data)로서 MCU(113)이다. The sensing circuit 112 supplies charge to the incelel touch sensors C1 to C4 through the multiplexer 111 and the sensor lines 16 and supplies the charge to the incelel touch sensors C1 to C4 received via the multiplexer 111. [ Amplifies and integrates the amount of charge of the touch sensor and converts it into digital data to sense capacitance change of the insole touch sensor according to presence or absence of touch input. To this end, the sensing circuit 112 includes an amplifier for amplifying the received touch sensor signal, an integrator for accumulating the output voltage of the amplifier, and an analog-to-digital converter (hereinafter referred to as "Quot; ADC ") and the like. The digital data output from the ADC is the MCU 113 as touch raw data indicating the capacity change of the in-line touch sensors C1 to C4 before and after the touch input.

MCU(113)는 멀티플렉서(111)를 제어하여 미리 정해진 채널 순서대로 센서 라인들(16)을 센싱 회로(112)에 순차 연결한다. MCU(113)는 센싱 회로(112)로부터 수신된 터치 로 데이터를 미리 설정된 문턱값과 비교하여 터치 입력을 판정한다. MCU(113)는 미리 설정된 터치 센싱 알고리즘을 실행하여 터치 입력 위치 각각에 대하여 좌표를 계산하여 터치 좌표 데이터(XY)를 생성하고 그 좌표 데이터(XY)를 호스트 시스템으로 전송한다. The MCU 113 controls the multiplexer 111 to sequentially connect the sensor lines 16 to the sensing circuit 112 in a predetermined channel order. The MCU 113 compares data received from the sensing circuit 112 with a predetermined threshold value to determine a touch input. The MCU 113 executes a predetermined touch sensing algorithm to calculate coordinates for each touch input position, generates touch coordinate data XY, and transmits the coordinate data XY to the host system.

도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동 신호를 보여 주는 도면들이다. 6 and 7 are views showing driving signals of a display device according to an embodiment of the present invention.

도 6 및 도 7을 참조하면, 1 프레임 기간은 디스플레이 구간(D1, D2)과 터치 센싱 구간(S1, S2)으로 시분할될 수 있다. 디스플레이 프레임 레이트(frame rate)가 60Hz일 때 1 프레임 기간은 대략 16.7ms이다. 디스플레이 구간들(D1, D2) 사이에 하나의 터치 센싱 구간(S1, S2)이 할당된다. Referring to FIGS. 6 and 7, one frame period may be time-divided into display periods D1 and D2 and touch sensing periods S1 and S2. When the display frame rate is 60 Hz, one frame period is approximately 16.7 ms. One touch sensing interval S1 and S2 is allocated between the display intervals D1 and D2.

디스플레이 구동부(102, 104, 108)는 제1 디스플레이 구간(D1) 동안 제1 블록(B1)의 픽셀들에 현재 프레임 데이터를 기입하여 제1 블록(B1)에서 재현되는 영상을 현재 프레임 데이터로 업데이트한다. 제1 디스플레이 구간(D1) 동안 제1 블록(B1)을 제외한 나머지 블록(B2)의 픽셀들은 이전 프레임 데이터를 유지하고, 터치 센싱부(110)는 인셀 터치 센서들(C1~C4)을 구동하지 않는다. 터치 센싱부(110)는 제1 터치 센싱 구간(S1) 동안 화면 내의 모든 터치 센서들(C1~C4)을 순차적으로 구동하여 터치 입력을 센싱하고, 그 센싱 결과 터치 입력 각각에 대한 좌표 정보와 식별 정보(ID)를 포함한 터치 리포트(Touch report)를 발생하여 호스트 시스템으로 전송한다. The display driving units 102, 104 and 108 write the current frame data to the pixels of the first block B1 during the first display period D1 and update the image reproduced in the first block B1 as the current frame data do. The pixels of the block B2 other than the first block B1 hold the previous frame data during the first display period D1 and the touch sensing unit 110 drives the incelel touch sensors C1 to C4 Do not. The touch sensing unit 110 sequentially drives all of the touch sensors C1 to C4 in the screen during the first touch sensing period S1 to sense the touch input and outputs coordinate information for each touch input A touch report including information (ID) is generated and transmitted to the host system.

디스플레이 구동부(102, 104, 108)는 제2 디스플레이 구간(D2) 동안 제2 블록(B2)의 픽셀들에 현재 프레임 데이터를 기입하여 제2 블록(B2)에서 재현되는 영상을 현재 프레임 데이터로 업데이트한다. 제2 디스플레이 구간(D2) 동안 제1 블록(B1)의 픽셀들은 현재 프레임 데이터를 유지하고, 터치 센싱부(110)는 터치 센서들을 구동하지 않는다. 터치 센싱부(110)는 제2 터치 센싱 구간(S2) 동안 화면 내의 모든 터치 센서들을 순차적으로 구동하여 터치 입력을 센싱하여 터치 입력 각각에 대한 좌표 정보와 식별 정보(ID)를 포함한 터치 리포트를 발생하여 호스트 시스템으로 전송한다. The display driver 102, 104 and 108 write the current frame data to the pixels of the second block B2 during the second display period D2 and update the image reproduced in the second block B2 as the current frame data do. During the second display period D2, the pixels of the first block B1 hold the current frame data, and the touch sensing unit 110 does not drive the touch sensors. The touch sensing unit 110 sequentially drives all the touch sensors in the screen during the second touch sensing period S2 to sense the touch input, and generates a touch report including coordinate information and identification information (ID) for each touch input To the host system.

터치 센싱부(110)는 터치 센싱 구간(S1, S2) 동안 센서 라인들(16)을 통해 터치 센서에 센서 구동신호를 공급하여 터치 입력 전후 터치 센서의 전하량을 검출하고 그 전하량을 문턱전압과 비교하여 터치 입력을 판정한다. 터치 센싱부(110)는 매 터치 센싱 구간(S1, S2) 마다 터치 입력의 좌표 정보를 호스트 시스템으로 전송한다. 따라서, 프레임 레이트(Frame rate) 보다 터치 리포트 레이트(Touch report rate)가 더 빠르다. The touch sensing unit 110 supplies a sensor driving signal to the touch sensor through the sensor lines 16 during the touch sensing period S1 and S2 to detect the amount of charge of the touch sensor before and after the touch input and compare the amount of charge with the threshold voltage Thereby determining the touch input. The touch sensing unit 110 transmits coordinate information of the touch input to the host system every touch sensing interval S1 and S2. Therefore, the touch report rate is faster than the frame rate.

인셀 터치 센서들(C1~C4)은 픽셀들(11)과 연결되기 때문에 인셀 터치 센서들(C1~C4)과 픽셀들 간의 기생 용량(parasitic capacitance)이 크다. 인셀 터치 센서들(C1~C4)과 픽셀들(11)은 기생 용량을 통해 커플링(Coupling)되기 때문에 상호 간에 전기적으로 악영향을 줄 수 있으므로 픽셀들(11)과 인셀 터치 센서들(C1~C4)이 시분할 구동된다. Since the in-line touch sensors C1 to C4 are connected to the pixels 11, the parasitic capacitance between the in-line touch sensors C1 to C4 and the pixels is large. Since the in-line touch sensors C1 to C4 and the pixels 11 are coupled through the parasitic capacitance, the pixels 11 and the in-line touch sensors C1 to C4 ) Is time-divisionally driven.

데이터 구동부(102)는 픽셀들(11)과 인셀 터치 센서들(C1~C4) 사이의 기생 용량을 줄이기 위하여, 터치 센싱 구간(S1, S2) 동안 센서 구동 신호와 같은 위상과 같은 전압의 교류 신호(LFD)를 데이터 라인들(12)에 인가할 수 있다. 데이터 라인(12)과 인셀 터치 센서(C1~C4) 사이의 기생 용량은 그 기생 용량의 양단간 전압차가 없으면 최소화된다. 따라서, 센서 구동 신호가 인셀 터치 센서(C1~C4)에 공급될 때 데이터 라인들(12)에 센서 구동 신호와 같은 위상과 같은 전압의 교류 신호(LFD)를 인가하면 데이터 라인들(12)과 인셀 터치 센서(C1~C4) 사이의 기생 용량을 최소화할 수 있다.The data driver 102 applies an AC signal having the same phase as the sensor driving signal during the touch sensing period S1 and S2 in order to reduce the parasitic capacitance between the pixels 11 and the incelel touch sensors C1 to C4. (LFD) to the data lines 12. < RTI ID = 0.0 > The parasitic capacitance between the data line 12 and the in-cell touch sensors C1 to C4 is minimized if there is no voltage difference between the parasitic capacitances. Therefore, when an AC signal LFD having the same phase as the sensor driving signal is applied to the data lines 12 when the sensor driving signal is supplied to the in-line touch sensors C1 to C4, The parasitic capacitance between the in-cell touch sensors C1 to C4 can be minimized.

마찬가지로, GIP 회로(104)는 픽셀들(11)과 인셀 터치 센서들(C1~C4) 사이의 기생 용량을 줄이기 위하여 터치 센싱 구간(S1, S2) 동안 센서 구동신호와 같은 위상과 같은 전압의 교류 신호(LFD)를 공급할 수 있다. 게이트 라인(14)과 인셀 터치 센서(C1~C4) 사이의 기생 용량은 그 기생 용량의 양단간 전압차가 없으면 최소화된다. 따라서, 센서 구동 신호가 인셀 터치 센서(C1~C4)에 공급될 때 게이트 라인들(14)에 센서 구동 신호와 같은 위상과 같은 전압의 교류 신호(LFD)를 인가하면 게이트 라인들(14)과 터치 센서 사이의 기생 용량을 최소화할 수 있다.Likewise, the GIP circuit 104 may be configured to reduce the parasitic capacitance between the pixels 11 and the incelel touch sensors C1 to C4 by applying alternating currents of the same phase as the sensor driving signal during the touch sensing periods S1 and S2 It is possible to supply the signal LFD. The parasitic capacitance between the gate line 14 and the in-cell touch sensors C1 to C4 is minimized if there is no voltage difference between the parasitic capacitances. Therefore, when an AC signal LFD having the same phase as the sensor driving signal is applied to the gate lines 14 when the sensor driving signal is supplied to the in-line touch sensors C1 to C4, The parasitic capacitance between the touch sensors can be minimized.

터치 센싱부(110)는 현재 터치 입력을 센싱하는 터치 센서들과 연결되는 센서 라인 이외의 다른 센서 라인들에 교류 신호(LFD)를 공급하여 이웃한 터치 센서들 간의 기생 용량을 최소화할 수 있다. The touch sensing unit 110 may supply the AC signal LFD to sensor lines other than the sensor line connected to the touch sensors currently sensing the touch input to minimize the parasitic capacitance between neighboring touch sensors.

터치 센싱 구간(S1, S2) 동안 표시패널(100)의 데이터 라인들(12)과 게이트 라인들(14) 그리고 센서 라인들(16)에 센서 구동신호와 같은 위상의 교류 신호(LFD)를 공급하면, 표시패널(100)의 기생 용량의 전하양을 최소화할 수 있다. 인셀 터치 센서(C1~C4)의 기생 용량을 줄이면, 인셀 터치 센서(C1~C4)의 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, 이하 “SNR”이라 함)를 향상시켜 터치 센싱부(110)의 동작 마진(margin)을 넓히고 터치 입력과 터치 감도를 개선할 수 있다. (LFD) of the same phase as the sensor driving signal to the data lines 12, gate lines 14 and sensor lines 16 of the display panel 100 during the touch sensing periods S1 and S2 , It is possible to minimize the transfer of the parasitic capacitance of the display panel 100. The parasitic capacitance of the in-cell touch sensors C1 to C4 is reduced to improve the signal-to-noise ratio (SNR) of the in-cell touch sensors C1 to C4, Thereby widening the margin and improving the touch input and the touch sensitivity.

도 6에서, Vout(N-1)은 제1 디스플레이 구간(D1)에서 마지막으로 발생되는 제N(N은 2 이상의 양의 정수)-1 스테이지(S(N-1))의 출력 전압이다. Vout(N)은 제1 터치 센싱 구간(S1) 직후 픽셀 구동이 재개되는 제2 디스플레이 구간(D2)에서 가장 먼저 발생되는 제N 스테이지(S(N))의 출력 전압이다. 따라서, 제N-1 게이트 펄스(Vout(N-1))가 제N-1 게이트 라인(14)에 인가된 후 제1 터치 센싱 구간(S1)이 경과된 다음, 제N 게이트 펄스(Vout(N))이 제N 게이트 라인(14)에 인가된다. 제N-1 스테이지(S(N-1))와 제N 스테이지(S(N))는 이웃한 블록들에서 각각 게이트 라인에 연결된 GIP 회로(104)의 일부이다. 제N-1 스테이지(S(N-1))와 제N 스테이지(S(N))는 브릿지 회로(200)를 사이에 두고 종속적으로 연결되어 이웃한 블록들 간에 게이트 펄스를 연속으로 출력하는 회로들이다. In Fig. 6, Vout (N-1) is the output voltage of the Nth (N is a positive integer equal to or greater than 2) -1 stage S (N-1) lastly generated in the first display period D1. Vout (N) is the output voltage of the N-th stage S (N) that is generated first in the second display period D2 in which pixel driving is resumed immediately after the first touch sensing period S1. Accordingly, after the first touch sensing period S1 has elapsed after the (N-1) -th gate pulse Vout (N-1) is applied to the (N-1) -th gate line 14, N) is applied to the Nth gate line 14. [ The N-1 stage S (N-1) and the N-th stage S (N) are part of the GIP circuit 104 connected to the gate lines in the neighboring blocks. The Nth stage S (N-1) and the Nth stage S (N) are connected to each other with the bridge circuit 200 interposed therebetween, admit.

도 8 및 도 9는 이웃한 블록들(B1, B2) 간의 경계에 배치된 GIP 회로(104)의 일부를 간략히 보여 주는 도면들이다. 8 and 9 are views schematically showing a part of the GIP circuit 104 disposed at the boundary between the neighboring blocks B1 and B2.

도 8 및 도 9를 참조하면, GIP 회로(104)는 종속적으로 접속된 스테이지들(S(N-1)~S(N+1))을 이용하여 시프트 레지스터로 동작한다. 스테이지들(S(N-1)~S(N+1)) 각각은 출력 단자를 통해 게이트 라인들(14)에 연결되어 시프트 클럭에 따라 게이트 펄스를 게이트 라인들(14)에 순차적으로 공급한다. 스테이지들((S(N-1)~S(N+1)) 각각은 VST 단자로 수신되는 스타트 펄스(VST) 또는 이전 스테이지로부터 수신되는 캐리 신호(CAR(N-1), CAR(N))에 응답하여 Q 노드를 프리 차징(pre-charging)하고 시프트 클럭(CLK1, CLK7)이 입력될 때 출력 단자의 전압을 게이트 온 전압(VGH)으로 상승시켜 게이트 펄스를 출력하기 시작한다. 8 and 9, the GIP circuit 104 operates as a shift register using the stages S (N-1) to S (N + 1) which are connected in a dependent manner. Each of the stages S (N-1) to S (N + 1) is connected to the gate lines 14 through an output terminal to sequentially supply gate pulses to the gate lines 14 according to the shift clock . Each of the stages S (N-1) to S (N + 1) includes a start pulse VST received at the VST terminal or carry signals CAR (N-1) and CAR (N) And starts outputting the gate pulse by raising the voltage of the output terminal to the gate-on voltage VGH when the shift clocks CLK1 and CLK7 are input.

스테이지들(S(N-1)~S(N+1)) 각각은 공지된 게이트 구동부 또는 GIP 회로로 구현될 수 있으므로 특정 회로로 한정되지 않는다. 스테이지들((S(N-1)~S(N+1)) 각각은 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 Q 노드 전압에 응답하여 출력 단자(OUT(n))를 충전하여 출력 전압을 라이징(rising)시키는 풀업 트랜지스터(pull-up transistor, Tu), QB 노드 전압에 응답하여 출력 단자(OUT(n))를 방전하여 출력 전압을 폴링(falling)시키는 풀다운 트랜지스터(Pull-down transistor, Td), 및 Q 노드와 QB 노드를 충방전하는 스위치 회로(70)를 포함한다. 출력 단자(OUT(n))는 표시패널(100)의 게이트 라인(14)에 연결된다. 출력 전압(Vout(n))은 게이트 라인(14)에 인가된다. Each of the stages S (N-1) to S (N + 1) may be implemented by a known gate driver or a GIP circuit, and thus is not limited to a specific circuit. Each of the stages S (N-1) to S (N + 1) charges the output terminal OUT (n) in response to the Q node voltage as shown in FIGS. 10 and 11, A pull-up transistor Tb for pulling up the output terminal OUT (n) in response to the QB node voltage and for pulling up the output voltage by pulling up the output terminal OUT (n) And a switch circuit 70 for charging and discharging the Q node and the QB node. The output terminal OUT (n) is connected to the gate line 14 of the display panel 100. The output voltage Vout n) are applied to the gate line 14.

풀업 트랜지스터(Tu)는 Q 노드가 VGH 만큼 프리 차징(pre-charging)된 상태에서 시프트 클럭(CLK)이 드레인에 입력될 때 시프트 클럭(CLK)의 VGH까지 출력 단자를 충전한다. 풀업 트랜지스터(Tu)의 드레인에 시프트 클럭(CLK)이 입력될 때 풀업 트랜지스터(Tu)의 드레인과 게이트 사이의 기생 용량을 통해 플로팅된 Q 노드의 전압이 부트스트래핑(bootstrapping)에 의해 VGH 보다 더 높은 전아으로 상승되어 대략 2VGH 정도로 될 수 있다. 이 때 풀업 트랜지스터(Tu)가 Q 노드의 전압에 의해 턴-온되어 출력 단자의 전압이 VGH까지 상승한다. 풀다운 트랜지스터(Td)는 QB 전압이 VGH 만큼 충전될 때 출력 단자에 게이트 오프 전압(VGL)을 공급하여 출력 전압(Vout(n))을 VGL까지 방전시킨다.The pull-up transistor Tu charges the output terminal up to the VGH of the shift clock CLK when the shift clock CLK is input to the drain in a state where the Q node is precharged by VGH. When the shift clock CLK is inputted to the drain of the pull-up transistor Tu, the voltage of the Q node floated through the parasitic capacitance between the drain and gate of the pull-up transistor Tu is higher than VGH by bootstrapping It can be raised to about 2 VGH. At this time, the pull-up transistor Tu is turned on by the voltage of the Q node, and the voltage of the output terminal rises to VGH. The pull-down transistor Td supplies the gate-off voltage VGL to the output terminal to discharge the output voltage Vout (n) to VGL when the QB voltage is charged to VGH.

스위치 회로(70)는 VST 단자를 통해 입력되는 스타트 펄스(VST) 또는 이전 스테이지로부터 수신되는 캐리 신호(CAR(N-1) 에 응답하여 Q 노드를 충전하고, RST 단자 또는 VNEXT 단자를 통해 수신되는 신호에 응답하여 Q 노드를 방전한다. RST 단자에는 모든 스테이지들(S(N-1), S(N), S(N+1))의 Q 노드를 동시에 방전시키기 위한 리셋 신호가 인가된다. VNEXT 단자에는 다음 스테이지로부터 발생된 캐리 신호이다. 스위치 회로(70)는 인버터(Inverter)를 이용하여 Q 노드와 반대로 QB 노드를 충방전할 수 있다. The switch circuit 70 charges the Q node in response to the start pulse VST inputted through the VST terminal or the carry signal CAR (N-1) received from the previous stage, and receives the RST terminal or the VNEXT terminal And the Q node is discharged in response to the signal RST terminal is applied with a reset signal for simultaneously discharging the Q nodes of all the stages S (N-1), S (N), and S (N + 1). The VNEXT terminal is a carry signal generated from the next stage. The switch circuit 70 can charge and discharge the QB node as opposed to the Q node using an inverter.

도 8 및 도 9에서 제N-1 스테이지(S(N-1))와 제N 스테이지(S(N))를 이웃한 블록들(B1, B2) 간의 경계에서 스테이지들(S(N-1), S(N))의 출력 전압(Vout(N-1), Vout(N))을 출력하는 스테이지들로 가정한다. 출력 전압(Vout(N-1), Vout(N))은 게이트 라인에 인가되는 게이트 펄스의 전압이거나, 게이트 펄스와 동시에 출력되어 다른 스테이지에 인가되는 캐리 신호의 전압일 수 있다. 8 and 9, the stages S (N-1) and S (N-1) are arranged at the boundary between the blocks B1 and B2 adjacent to the N-1stage S (N-1) and Vout (N) of the output signals S (N) and S (N) The output voltages Vout (N-1) and Vout (N) may be the voltage of the gate pulse applied to the gate line or the voltage of the carry signal outputted simultaneously with the gate pulse and applied to the other stage.

제N-1 스테이지(S(N-1))는 제1 디스플레이 구간에서 마지막 게이트 펄스 즉, 제N-1 게이트 펄스(Vout(N-1))를 발생한다. 제N 스테이지(S(N))는 터치 센싱 구간 직후 제2 디스플레이 구간에서 제1 게이트 펄스 즉, 제N 게이트 펄스(Vout(N))를 발생한다. 제N-1 스테이지(S(N-1))에 연결된 게이트 라인과 제N 스테이지(S(N))에 연결된 게이트 라인은 블록들(B1, B2) 간의 경계에서 이웃할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The (N-1) th stage (S (N-1)) generates the last gate pulse, i.e., the (N-1) th gate pulse Vout (N-1) in the first display period. The Nth stage S (N) generates a first gate pulse, i.e., an Nth gate pulse Vout (N), in the second display period immediately after the touch sensing period. The gate line connected to the N-1 stage S (N-1) and the gate line connected to the N-th stage S (N) may be adjacent to each other at the boundary between the blocks B1 and B2, .

GIP 회로(104)는 블록들 간 경계마다 이웃한 스테이지들(S(N-1), S(N)) 사이에 하나 이상 연결된 브릿지 회로(bridge circuit)(200)를 구비한다. 도 9에서, “GIP_B1”은 제1 블록(B1)의 게이트 라인들에 게이트 펄스를 출력하는 제1 GIP 회로이고, “GIP_B2”는 제2 블록(B2)의 게이트 라인들에 게이트 펄스를 출력하는 제2 GIP 회로이다. “BR(1)”은 제1 GIP 회로(GIP_B1)에서 마지막 게이트 펄스를 출력하는 스테이지와, 제2 GIP 회로(GIP_B2)에서 제1 게이트 펄스를 출력하는 스테이지 사이에 연결된 제1 브릿지 회로이다. “BR(2)”는 제2 GIP 회로(GIP_B2)에서 마지막 게이트 펄스를 출력하는 스테이지와, 제3 블록(B3)을 담당하는 제3 GIP 회로에서 제1 게이트 펄스를 출력하는 스테이지 사이에 연결된 제2 브릿지 회로이다.The GIP circuit 104 has a bridge circuit 200 connected at least one between neighboring stages S (N-1) and S (N) per block-to-block boundary. 9, " GIP_B1 " is a first GIP circuit for outputting gate pulses to the gate lines of the first block B1 and " GIP_B2 " is a gate pulse for outputting gate pulses to gate lines of the second block B2 And a second GIP circuit. "BR (1)" is a first bridge circuit connected between a stage for outputting the last gate pulse in the first GIP circuit (GIP_B1) and a stage for outputting the first gate pulse in the second GIP circuit (GIP_B2). &Quot; BR (2) " represents a stage for outputting the last gate pulse in the second GIP circuit (GIP_B2) and a stage for outputting the first gate pulse in the third GIP circuit 2 bridge circuit.

브릿지 회로(200)는 제N-1 스테이지(S(N-1))의 출력 전압에 따라 Q 노드를 프리차징하고, 브릿지 클럭(BRCLK)의 타이밍에 맞추어 제1 출력 전압(Vc_BR)을 발생하고, 시프트 클럭(CLK)의 타이밍에 맞추어 제2 출력 전압(Vout_BR)을 발생한다. 브릿지 클럭(BRCLK)은 터치 센싱 구간(S1, S2, … Sn)에서 발생되고, 터치 센싱 구간(S1, S3, … Sn) 각각에서 다수의 클럭으로 발생된다. 브릿지 회로(20)에 인가되는 시프트 클럭(CLK1)은 게이트 펄스를 출력하는 하나 이상의 스테이지들에도 인가된다. 시프트 클럭(CLK1)은 디스플레이 구간 동안 연속으로 다수 발생되고, 터치 센싱 구간(S1, S3, … Sn)의 종료 시점에 1 회 발생된다. 따라서, 브릿지 회로(20)에 인가되는 시프트 클럭(CLK1)은 1 클럭 시간을 제외한 터치 센싱 구간 대부분 게이트 오프 전압(VGL) 또는 로우 레벨을 유지한다.The bridge circuit 200 precharges the Q node according to the output voltage of the (N-1) th stage S (N-1), generates the first output voltage Vc_BR in accordance with the timing of the bridge clock BRCLK , And generates the second output voltage Vout_BR in accordance with the timing of the shift clock signal CLK. The bridge clock BRCLK is generated in the touch sensing periods S1, S2, ..., Sn and generated in each of the touch sensing periods S1, S3, ... Sn. The shift clock CLK1 applied to the bridge circuit 20 is also applied to one or more stages outputting gate pulses. A plurality of shift clocks CLK1 are generated consecutively during the display interval and are generated once at the end of the touch sensing intervals S1, S3, ... Sn. Therefore, the shift clock CLK1 applied to the bridge circuit 20 maintains the gate-off voltage VGL or the low level for most of the touch sensing period except for one clock time.

도 12 및 도 13은 GIP 회로(104)에서 하나의 스테이지를 상세히 보여 주는 도면들이다. 도 12 및 도 13에 도시된 회로는 도 8 및 도 9에서 게이트 펄스를 출력하는 스테이지(S(N-1), S(N))에 적용될 수 있으나, 스테이지(S(N-1), S(N))는 도 12 및 도 13에 한정되지 않는다. Figs. 12 and 13 are views showing one stage in detail in the GIP circuit 104. Fig. The circuits shown in Figs. 12 and 13 can be applied to stages (S (N-1), S (N)) for outputting gate pulses in FIGS. 8 and 9, (N) are not limited to those shown in Figs.

도 12에 도시된 GIP 회로(104)는 Q 노드에 연결된 풀업 트랜지스터(T6), QB 노드에 연결된 풀다운 트랜지스터(T7), 스위치 회로(T1, T3N, T3, T4, T5) 등을 구비한다. 이 GIP 회로에서, Q 노드와 QB 노드가 하나씩 존재한다. Q 노드와 QB 노드는 직류 전압(VDD, VSS)으로 충방전된다. VDD 단자는 게이트 온 전압(VGH)이 인가되고, VSS 단자는 게이트 오프 전압(VGL)이 인가된다. Vout(n-4)는 VST 단자를 통해 이전 스테이지로부터 수신된 캐리 신호이다. 트랜지스터(T1)는 VST 단자를 통해 수신된 스타트 펄스 또는 캐리 신호(Vout(N-4))에 응답하여 게이트 온 전압(VGH)을 Q 노드에 공급하여 Q 노드를 프리 차징하는 Q 노드 충전용 트랜지스터이다. Vout(n+4)는 VNEXT 단자를 통해 수신된 다음 스테이지의 캐리 신호이다. 트랜지스터(T3)는 캐리 신호(Vout(N+4))에 응답하여 Q 노드를 VSS 단자에 연결하여 Q 노드를 방전한다. 트랜지스터들(T4 및 T5)은 Q 노드 전압에 따라 QB 노드를 충방전시키는 인버터를 구성하는 트랜지스터들이다. The GIP circuit 104 shown in Fig. 12 includes a pull-up transistor T6 connected to the Q node, a pull-down transistor T7 connected to the QB node, and switch circuits T1, T3N, T3, T4 and T5. In this GIP circuit, there is one Q node and one QB node. The Q node and the QB node are charged and discharged with the DC voltage (VDD, VSS). The gate-on voltage VGH is applied to the VDD terminal, and the gate-off voltage VGL is applied to the VSS terminal. Vout (n-4) is the carry signal received from the previous stage via the VST terminal. The transistor T1 supplies the gate-on voltage VGH to the Q-node in response to the start pulse or the carry signal Vout (N-4) received via the VST terminal to supply the Q- to be. Vout (n + 4) is the carry signal of the next stage received via the VNEXT terminal. The transistor T3 connects the Q node to the VSS terminal in response to the carry signal Vout (N + 4) to discharge the Q node. Transistors T4 and T5 are transistors constituting an inverter that charges and discharges the QB node according to the Q node voltage.

도 13에 도시된 GIP 회로(104)는 QB 노드를 QB_ODD와 QB_EVEN으로 분리하고 QB 노드들(QB_ODD, QB_EVEN)을 소정 시간 교대로 충방전하여 풀다운 트랜지스터들(T7N, MT11, MT13, MT26, MT27)의 직류 게이트 바이어스 스트레스(DC gate bias stress)를 줄일 수 있다. 이 GIP 회로의 스테이지들 각각은 제1 출력 전압(Vout1, Vout2)과 제2 출력 전압(Vc1, Vc2)을 발생한다. 제1 출력 전압(Vout1, Vout2)은 게이트 라인에 인가되는 게이트 펄스이다. 제2 출력 전압(Vc1, Vc2)은 다른 스테이지들의 VST 단자 또는 VNEXT 단자에 인가되는 캐리 신호이다.The GIP circuit 104 shown in Fig. 13 separates the QB node into QB_ODD and QB_EVEN and charges / discharges the QB nodes QB_ODD and QB_EVEN alternately for a predetermined time to generate pull-down transistors T7N, MT11, MT13, MT26, The DC gate bias stress of the transistor can be reduced. Each of the stages of the GIP circuit generates the first output voltages Vout1 and Vout2 and the second output voltages Vc1 and Vc2. The first output voltages Vout1 and Vout2 are gate pulses applied to the gate line. The second output voltages Vc1 and Vc2 are carry signals applied to the VST terminal or the VNEXT terminal of the other stages.

고해상도 표시장치에서 GIP 회로 면적을 줄이기 위하여, 도 13에 도시된 GIP 회로(104)는 두 개의 스테이지들에서 QB 노드들(QB_ODD, QB_EVEN)과, VNEXT 단자가 공유되는 구조를 갖는다. 이 GIP 회로(104)의 스테이지들 각각은 Q 노드(Q1, Q2)에 연결된 풀업 트랜지스터(T6N, MT12, MT25), QB 노드(QB_ODD, QB_EVEN)에 연결된 풀다운 트랜지스터(T7N, MT11, MT13, MT26, MT27), 스위치 회로(MT0~MT10, MT14~MT24) 등을 구비한다. VST 단자(VST1, VST2)를 통해 이전 스테이지로부터의 캐리 신호가 입력되면 Q 노드 충전용 트랜지스터(MT1, MT14)가 턴-온되어 제1 스테이지의 Q 노드(Q1)와 제2 스테이지의 Q 노드(Q2)에 VDD 단자로부터의 게이트 온 전압(VGH)이 인가되어 그 Q 노드들(Q1, Q2)이 프리 차징된다. 트랜지스터들(MT12, MT15)는 VNEXT 단자를 통해 수신된 다음 스테이지의 캐리 신호에 응답하여 Q 노드들(Q1, Q2)을 방전시킨다. 트랜지스터들(MT5~MT8, MT18~MT21)은 Q 노드 전압에 따라 QB 노드(Q_ODD, Q_EVEN)를 교류 전압(VDD_O, VDD_E)으로 충전하고, QB 노드(Q_ODD, Q_EVEN)를 VSS 단자에 연결하여 방전하는 인버터를 구성한다. 이 GIP 회로(104)에서 VSS 단자의 전압을 VGL1과 VGL2로 분리하여 풀업 트랜지스터(T6N, MT12, MT25)의 열화 저감과 픽셀들의 전압(ΔVp)를 줄일 수 있다. VSS2 단자에 인가되는 VGL2(-10V)는 VSS1 단자에 인가되는 VGL1(-5V) 보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다. In order to reduce the GIP circuit area in the high-resolution display device, the GIP circuit 104 shown in Fig. 13 has a structure in which QB nodes (QB_ODD, QB_EVEN) and VNEXT terminals are shared in two stages. Each of the stages of the GIP circuit 104 includes pull-up transistors T7N, MT11, MT13, MT26, and MT16 connected to the QB nodes QB_ODD and QB_EVEN, which are connected to the Q nodes Q1 and Q2, MT27, switch circuits MT0 to MT10, MT14 to MT24, and the like. When the carry signal from the previous stage is inputted through the VST terminals VST1 and VST2, the Q-node charging transistors MT1 and MT14 are turned on and the Q-node Q1 of the first stage and the Q- The gate-on voltage VGH from the VDD terminal is applied to the Q-nodes Q1 and Q2 to pre-charge the Q-nodes Q1 and Q2. The transistors MT12 and MT15 discharge the Q nodes Q1 and Q2 in response to the carry signal of the next stage received via the VNEXT terminal. The transistors MT5 to MT8 and MT18 to MT21 charge the QB nodes Q_ODD and Q_EVEN with the AC voltage VDD_O and VDD_E according to the Q node voltage and connect the QB node Q_ODD and Q_EVEN to the VSS terminal, . In this GIP circuit 104, the voltage at the VSS terminal can be divided into VGL1 and VGL2 to reduce the deterioration of the pull-up transistors T6N, MT12, and MT25 and reduce the voltage [Delta] Vp of the pixels. VGL2 (-10V) applied to the VSS2 terminal may be set to a voltage lower than VGL1 (-5V) applied to the VSS1 terminal.

도 14 및 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 브릿지 회로(200)와 그 동작을 보여 주는 도면들이다.14 and 15 are views showing a bridge circuit 200 according to an embodiment of the present invention and its operation.

도 14 및 도 15를 참조하면, 브릿지 회로(200)는 제N-1 스테이지(S(N-1))와 제N 스테이지(S(N)) 사이에 배치되어 터치 센싱 구간(S1)의 종료 시점에 발생하는 시프트 클럭(CLK) 타이밍에 제1 출력 전압(Vout_BR)을 출력한다. 그리고 브릿지 회로(200)는 터치 센싱 구간(S1) 동안 시프트 클럭(CLK) 보다 더 많은 횟수로 발생되는 브릿지 클럭(BRCLK)의 타이밍에 제2 출력 전압(Vc_BR)을 출력한다. 14 and 15, the bridge circuit 200 is disposed between the N-1 stage S (N-1) and the Nth stage S (N) And outputs the first output voltage Vout_BR at the timing of the shift clock (CLK) generated at the timing of the shift clock (CLK). The bridge circuit 200 outputs the second output voltage Vc_BR at the timing of the bridge clock BRCLK generated more times than the shift clock CLK during the touch sensing period S1.

브릿지 회로(200)는 Q 노드, QB 노드, 제1 출력 전압(Vout_BR)을 발생하는 제1 출력 회로(T101, T102), 제2 출력 전압(Vc_BR)을 발생하는 제2 출력 회로(T103, T104) 등을 포함한다. The bridge circuit 200 includes a Q node, a QB node, first output circuits T101 and T102 for generating a first output voltage Vout_BR and second output circuits T103 and T104 for generating a second output voltage Vc_BR ) And the like.

브릿지 회로(200)는 Q 노드와 QB 노드를 충방전하는 스위치 회로(70)를 더 포함한다. 스위치 회로(70)는 공지된 GIP 회로의 스위치 회로, 또는 도 12 및 도 13에 도시된 스위치 회로로 구현될 수 있다. 제5 트랜지스터(T105)는 이전 브릿지 회로의 제2 출력 전압에 따라 턴-온되어 VDD 단자로부터의 게이트 온 전압(VGH)을 Q 노드에 공급하여 Q 노드를 프리차징하는 Q 노드 충전용 스위치 소자이다. The bridge circuit 200 further includes a switch circuit 70 for charging and discharging the Q node and the QB node. The switch circuit 70 may be implemented by a switch circuit of a known GIP circuit, or a switch circuit shown in Figs. 12 and 13. Fig. The fifth transistor T105 is a switch element for Q-node charging that is turned on according to the second output voltage of the previous bridge circuit to supply the gate-on voltage VGH from the VDD terminal to the Q-node to precharge the Q-node .

제1 출력 전압(Vout_BR)은 브릿지 회로(200)의 제1 출력 단자를 통해 출력된다. 제1 출력 전압(Vout_BR)은 터치 센싱 구간(S1) 이후 제2 디스플레이 구간(D2)에 구동되는 제N 스테이지(S(N))의 VST 단자(VST_S(N))에 인가된다. 제N 스테이지(S(N))의 Q 노드는 제1 출력 전압(Vout_BR)이 입력될 때 프리 차징된다. The first output voltage Vout_BR is output through the first output terminal of the bridge circuit 200. The first output voltage Vout_BR is applied to the VST terminal VST_S (N) of the Nth stage S (N) driven in the second display period D2 after the touch sensing period S1. The Q node of the Nth stage S (N) is precharged when the first output voltage Vout_BR is input.

제2 출력 전압(Vc_BR)은 브릿지 회로(200)의 제2 출력 단자를 통해 출력된다. 제2 출력 전압(Vc_BR)은 다음 브릿지 회로의 VST 단자(VST_BR(2))에 인가된다. 다음 브릿지 예를 들어, 도 9에 도시된 제2 브릿지 회로(BR(2))의 Q 노드는 이전 브릿지 회로(BR(1))의 제2 출력 전압(Vc_BR)이 입력될 때 프리차징된다. The second output voltage Vc_BR is output through the second output terminal of the bridge circuit 200. The second output voltage Vc_BR is applied to the VST terminal (VST_BR (2)) of the next bridge circuit. Next bridge For example, the Q node of the second bridge circuit BR (2) shown in Fig. 9 is precharged when the second output voltage Vc_BR of the previous bridge circuit BR (1) is input.

제1 출력 회로(T101, T102)는 제1 및 제2 트랜지스터(T101, T102)를 포함한다. 제1 트랜지스터(T101)는 프리차징된 Q 노드 상태에서 도 15에서 점선 원으로 표시된 시프트 클럭(CLK)이 발생될 때 제1 출력 전압(Vout_BR)을 라이징시키는 풀업 트랜지스터이다. Q 노드가 VGH로 프리 차징된 상태에서 시프트 클럭(CLK)의 게이트 온 전압(VGH)이 제1 트랜지스터(T101)의 제1 전극에 입력될 때 제1 트랜지스터(T101)의 제1 전극(드레인)과 플로팅된 Q 노드 사이의 기생 용량을 통해 부트스트래핑이 발생된다. 부트스트래핑에 의해 Q 노드가 VGH 보다 더 높은 전압으로 상승될 때, 제1 트랜지스터(T101)가 턴-온된다. 제1 트랜지스터(T101)를 턴-온시키는 시프트 클럭(CLK)은 터치 센싱 구간의 종료 시점에 1회 발생된다. 이 시프트 클럭(CLK)은 1 클럭 시간을 제외한 터치 센싱 구간의 대부분을 게이트 오프 전압(VGL) 또는 로우 레벨로 유지된다. 따라서, 제1 트랜지스터(T101)는 터치 센싱 구간(S1)의 종료 시점에 턴-온되어 제1 출력 전압(Vout_BR)을 게이트 온 전압(VGH)까지 상승시킨다. 제1 트랜지스터(T101)는 Q 노드에 연결된 게이트, 시프트 클럭(CLK)이 인가되는 제1 전극, 및 제1 출력 단자에 연결된 제2 전극을 포함한다. The first output circuits T101 and T102 include first and second transistors T101 and T102. The first transistor T101 is a pull-up transistor for raising the first output voltage Vout_BR when the shift clock CLK indicated by the dotted circle in FIG. 15 is generated in the pre-charged Q node state. (Drain) of the first transistor T101 when the gate-on voltage VGH of the shift clock CLK is input to the first electrode of the first transistor T101 in the state where the Q node is precharged to the VGH, And the parasitic capacitance between the floating Q node and the floating Q node. When the Q node is raised to a voltage higher than VGH by bootstrapping, the first transistor T101 is turned on. The shift clock CLK for turning on the first transistor T101 is generated once at the end of the touch sensing period. This shift clock (CLK) is maintained at the gate-off voltage (VGL) or low level for most of the touch sensing period except for one clock time. Accordingly, the first transistor T101 is turned on at the end of the touch sensing period S1 to raise the first output voltage Vout_BR to the gate-on voltage VGH. The first transistor T101 includes a gate connected to the Q node, a first electrode to which the shift clock signal CLK is applied, and a second electrode coupled to the first output terminal.

제2 트랜지스터(T102)는 QB 노드의 전압에 따라 제1 출력 단자를 방전시켜 제1 출력 전압(Vout_BR)을 게이트 오프 전압(VGL)까지 낮추는 풀다운 트랜지스터이다. 제2 트랜지스터(T102)는 QB 노드에 연결된 게이트, 제1 출력 단자에 연결된 제1 전극, 및 VSS 단자에 연결된 제2 전극을 포함한다. VSS 단자에 게이트 오프 전압(VGL)이 인가된다. The second transistor T102 is a pull-down transistor that discharges the first output terminal according to the voltage of the QB node to lower the first output voltage Vout_BR to the gate-off voltage VGL. The second transistor T102 includes a gate coupled to the QB node, a first electrode coupled to the first output terminal, and a second electrode coupled to the VSS terminal. And a gate off voltage VGL is applied to the VSS terminal.

제2 출력 회로(T103, T104)는 제3 및 제4 트랜지스터(T103, T104)를 포함한다. 제3 트랜지스터(T103)는 프리차징된 Q 노드 상태에서 터치 센싱 구간(S1) 동안 브릿지 클럭(BRCLK)의 게이트 온 전압이 발생될 때 제1 출력 전압(Vout_BR)을 라이징시키는 풀업 트랜지스터이다. Q 노드가 VGH로 프리 차징된 상태에서 브릿지 클럭(CLK)의 게이트 온 전압(VGH)이 제3 트랜지스터(T103)의 제1 전극에 입력될 때 제3 트랜지스터(T103)의 제1 전극(드레인)과 플로팅된 Q 노드 사이의 기생 용량을 통해 부트스트래핑이 발생된다. 부트스트래핑에 의해 Q 노드가 VGH 보다 더 높은 전압으로 상승될 때, 제3 트랜지스터(T103)가 턴-온된다. 제3 트랜지스터(T103)를 턴-온시키는 브릿지 클럭(BRCLK)은 터치 센싱 구간(S1) 동안 1 회 이상 발생된다. 따라서, 제3 트랜지스터(T103)는 터치 센싱 구간(S1) 동안 반복적으로 턴-온되어 제2 출력 전압(Vc_BR)을 게이트 온 전압(VGH)까지 상승시킨다. 제3 트랜지스터(T103)는 Q 노드에 연결된 게이트, 브릿지 클럭(CLK)이 인가되는 제1 전극, 및 제2 출력 단자에 연결된 제2 전극을 포함한다.The second output circuits T103 and T104 include third and fourth transistors T103 and T104. The third transistor T103 is a pull-up transistor for increasing the first output voltage Vout_BR when the gate-on voltage of the bridge clock BRCLK is generated during the touch sensing period S1 in the precharged Q node state. (Drain) of the third transistor T103 when the gate-on voltage VGH of the bridge clock CLK is input to the first electrode of the third transistor T103 in a state where the Q node is precharged to the VGH, And the parasitic capacitance between the floating Q node and the floating Q node. When the Q node is raised to a voltage higher than VGH by bootstrapping, the third transistor T103 is turned on. The bridge clock BRCLK for turning on the third transistor T103 is generated one or more times during the touch sensing period S1. Accordingly, the third transistor T103 is repeatedly turned on during the touch sensing period S1 to raise the second output voltage Vc_BR to the gate-on voltage VGH. The third transistor T103 includes a gate connected to the Q node, a first electrode to which a bridge clock CLK is applied, and a second electrode connected to the second output terminal.

제4 트랜지스터(T104)는 QB 노드의 전압에 따라 제2 출력 단자를 방전시켜 제2 출력 전압(Vc_BR)을 게이트 오프 전압(VGL)까지 낮추는 풀다운 트랜지스터이다. 제4 트랜지스터(T104)는 QB 노드에 연결된 게이트, 제2 출력 단자에 연결된 제1 전극, 및 VSS 단자에 연결된 제2 전극을 포함한다.The fourth transistor T104 is a pull-down transistor for discharging the second output terminal according to the voltage of the QB node to lower the second output voltage Vc_BR to the gate-off voltage VGL. The fourth transistor T104 includes a gate coupled to the QB node, a first electrode coupled to the second output terminal, and a second electrode coupled to the Vss terminal.

도 8에서, “Vout(N-1)” 은 제1 디스플레이 구간(D1)의 종료 시점에서 발생되는 제N 스테이지(S(N))의 출력 전압이다. “Vout(N)” 은 터치 센싱 구간(S1) 이후 픽셀들이 재구동되는 제2 디스플레이 구간(D2)의 시작 시점에 발생되는 제N 스테이지(S(N))의 출력 전압이다. “Vout(N+1)” 은 제2 디스플레이 구간(D2) 내에서 제N 스테이지(S(N))의 출력 전압(Vout(N))에 이어서 발생되는 제N+1 스테이지(도 8, S(N+1))의 출력 전압이다. “Q_BR”은 브릿지 회로(200)의 Q 노드 전압이다. “Q_S(N)”은 제N 스테이지(S(N))의 Q 노드 전압이고, “Q_S(N+1)”은 제N+1 스테이지(S(N+1))의 Q 노드 전압이다. 8, Vout (N-1) is the output voltage of the Nth stage S (N) generated at the end of the first display period D1. "Vout (N)" is the output voltage of the Nth stage S (N) generated at the start time of the second display period D2 in which the pixels are re-driven after the touch sensing period S1. 1) (FIG. 8, S (N)) generated subsequent to the output voltage Vout (N) of the Nth stage S (N) within the second display period D2 in the (N + 1)). "Q_BR" is the Q node voltage of the bridge circuit 200. Quot; Q_S (N) " is the Q node voltage of the Nth stage S (N) and Q_S (N + 1) is the Q node voltage of the (N + 1) th stage S (N + 1).

본 발명은 브릿지 회로(200)에서 출력 전압을 제1 출력 전압(Vout_BR)과 제2 출력 전압(Vc_BR)으로 분리하고, 터치 센싱 구간(S1)의 종료 시점에 발생되는 시프트 클럭(CLK) 타이밍에 맞추어 제1 출력 전압(Vout_BR)을 제N 스테이지(S(N))에 인가한다. 그 결과, 도 15에서 알 수 있는 바와 같이, 터치 센싱 구간(S1) 이후 제2 블록(B2)의 제1 게이트 펄스를 출력하기 위한 제N 스테이지(S(N))의 Q 노드 전압(Q_S(N))은 다른 스테이지들의 Q 노드 전압(Q_S(N+1))과 동일하게 터치 센싱 구간(S1)에서 1 클럭 시간을 뺀 나머지 시간 동안 게이트 오프 전압(VGL)을 유지하고 1 클럭의 짧은 시간에 프리차징된다. 그 결과, 본 발명은 제N 스테이지(S(N))의 Q 노드에 연결된 풀업 트랜지스터의 스트레스를 줄일 수 있다. The present invention separates the output voltage from the bridge circuit 200 into a first output voltage Vout_BR and a second output voltage Vc_BR and outputs the output voltage Vout_BR at a timing of a shift clock CLK generated at the end of the touch sensing period S1 And applies the first output voltage Vout_BR to the Nth stage S (N). As a result, the Q-node voltage Q_S (N) of the N-th stage S (N) for outputting the first gate pulse of the second block B2 after the touch sensing period S1 N) maintains the gate-off voltage VGL for the remaining time minus one clock time in the touch sensing period S1 as in the Q-node voltage Q_S (N + 1) of the other stages, As shown in FIG. As a result, the present invention can reduce the stress of the pull-up transistor connected to the Q node of the N stage (S (N)).

도 14에서 제2 출력 회로(T103, T104)를 통해 출력된 전압(Vc_BR)을 제N 스테이지(S(N))의 VST 단자에 공급하면, 도 16에 도시된 바와 같이 터치 센싱 구간(S1) 동안 제N 스테이지(S(N))의 Q 노드가 게이트 온 전압(VGH)으로 충전된 상태를 유지한다. 그러면, Q 노드에 연결된 풀업 트랜지스터의 직류 게이트 바이어스 스트레스가 가중되어 그 트랜지스터의 열화가 다른 스테이지들의 풀업 트랜지스터 보다 빨리 진행된다. 특히, 제N 스테이지의 Q 노드 전압과 다른 스테이지의 Q 노드 전압의 프리 차징 시간이 다르기 때문에 스테이지들의 출력 전압 편차를 초래하여 블록들(B1, B2) 간에 라인 딤과 같은 화질 저하가 시인될 수 있다. 본 발명은 브릿지 회로(200)의 출력을 제1 출력 전압(Vout_BR)과 제2 출력 전압(Vout_c)으로 분리하고, 터치 센싱 구간의 종료 시점에 발생되는 시프트 클럭을 이용하여 제1 출력 전압(Vout_BR)의 출력 타이밍을 늦춤으로써 스테이지들 간의 트랜지스터 열화 편차를 줄인다. 14, when the voltage Vc_BR output through the second output circuits T103 and T104 is supplied to the VST terminal of the N-th stage S (N), as shown in FIG. 16, The Q-node of the N-th stage S (N) remains charged with the gate-on voltage VGH. Then, the DC gate bias stress of the pull-up transistor connected to the Q node is increased, so that deterioration of the transistor proceeds faster than the pull-up transistor of the other stages. In particular, since the Q-node voltage of the N-th stage is different from the pre-charging time of the Q-node voltage of the other stage, an image quality degradation such as a line dim can be observed between the blocks B1 and B2 by causing an output voltage deviation of the stages . The present invention separates the output of the bridge circuit 200 into a first output voltage Vout_BR and a second output voltage Vout_c and generates a first output voltage Vout_BR using a shift clock generated at the end of the touch sensing period ) Is delayed to reduce the transistor deterioration deviation between the stages.

브릿지 회로(200)는 도 17에 도시된 바와 같이 Q 노드를 방전하는 제6 트랜지스터(T106)를 더 구비한다. The bridge circuit 200 further includes a sixth transistor T106 for discharging the Q node as shown in Fig.

제6 트랜지스터(106)는 터치 센싱 구간 이후 구동되는 다음 블록(B2)의 스테이지(S(N) 또는 S(N+1))로부터 수신된 출력 전압(캐리 신호) 또는, 제2 디스플레이 구간(D2) 동안 발생되는 시프트 클럭(CLK)에 응답하여 브릿지 회로(200)의 Q 노드를 방전한다. 제6 트랜지스터(T106)는 RST 단자를 통해 수신된 다음 블록(B2)의 출력 전압 또는 시프트 클럭(CLK)이 인가되는 게이트, Q 노드에 연결된 제1 전극, 및 VSS 단자에 연결된 제2 전극을 포함한다.The sixth transistor 106 is connected to the output voltage (carry signal) received from the stage S (N) or S (N + 1) of the next block B2 driven after the touch sensing period or the second display period D2 The Q node of the bridge circuit 200 is discharged in response to the shift clock CLK generated during the shift clock signal CLK. The sixth transistor T106 includes a gate to which the output voltage of the next block B2 or the shift clock CLK is applied received via the RST terminal, a first electrode connected to the Q node, and a second electrode connected to the VSS terminal do.

도 18은 터치 센싱 구간이 시작되기 직전에 마지막 게이트 펄스를 출력하는 스테이지(S(N-1)의 Q 노드 리셋 방법을 보여 주는 파형도이다. 18 is a waveform diagram showing a Q-node resetting method of the stage S (N-1) for outputting the last gate pulse just before the touch sensing period starts.

도 18을 참조하면, 본 발명은 각 블록에서 마지막 게이트 펄스를 출력하는 제N 스테이지(S(N))의 Q 노드 스트레스를 다른 스테이지들과 동등 수준으로 제어하기 위하여, 터치 센싱 구간(S1)의 시작과 동시에 발생되는 시프트 클럭(CLK1_1)을 제N 스테이지(S(N))의 RST 단자에 인가하여 Q 노드를 방전한다. 그 결과, 제N 스테이지(S(N))에서 Q 노드를 리셋하는 트랜지스터의 스트레스를 다른 스테이지들과 동일하게 제어할 수 있다. 제N 스테이지(S(N))의 RST 단자에는 일 예로, 도 12에 도시된 트랜지스터(T3N)의 게이트가 연결될 수 있다. 본 발명은 제N 스테이지(S(N))에 형성된 트랜지스터(T3N)의 게이트에 시프트 클럭(CLK1_1)을 인가함으로써 그 트랜지스터(T3N)의 스트레스를 다른 스테이지들의 트랜지스터(T3N)와 같은 수준으로 제어할 수 있다. 18, in order to control the Q-node stress of the N-th stage S (N) outputting the last gate pulse in each block to the same level as that of the other stages, The shift clock CLK1_1 generated at the same time as the start is applied to the RST terminal of the N stage (S (N)) to discharge the Q node. As a result, the stress of the transistor for resetting the Q node in the Nth stage S (N) can be controlled in the same manner as the other stages. The gate of the transistor T3N shown in FIG. 12 may be connected to the RST terminal of the N stage (S (N)), for example. The present invention controls the stress of the transistor T3N to the same level as the transistor T3N of the other stages by applying the shift clock CLK1_1 to the gate of the transistor T3N formed in the Nth stage S .

도 18에서 “CLK1_2”은 브릿지 회로(200)의 제1 트랜지스터(T101)에 인가되는 시프트 클럭이다. 18, " CLK1_2 " is a shift clock applied to the first transistor T101 of the bridge circuit 200. [

브릿지 회로(200)의 Q 노드는 도 15, 도 16 및 도 20에 도시된 바와 같이, 터치 센싱 구간(S1) 동안 충전되기 때문에 다른 GIP 회로(104)에 비해 Q 노드의 스트레지스양이 많다. 이를 개선하기 위하여, 도 19와 같이 브릿지 회로(200)을 두 개 이상 연속으로 배치하면 브릿지 회로(200)에서 Q 노드의 스트레스를 줄일 수 있다. Since the Q node of the bridge circuit 200 is charged during the touch sensing period S1 as shown in Figs. 15, 16, and 20, the amount of the Q node is larger than that of the other GIP circuits 104. [ In order to improve this, if two or more bridge circuits 200 are continuously arranged as shown in FIG. 19, the stress of the Q node in the bridge circuit 200 can be reduced.

도 19는 이웃한 블록들을 담당하는 GIP 회로들 사이에 다수의 브릿지 회로가 배치된 예를 보여 주는 도면이다. 도 20은 이웃한 블록들을 담당하는 GIP 회로들 사이에 하나의 브릿지 회로가 배치될 때의 브릿지 회로의 Q 노드 스트레스를 보여 주는 도면이다. 도 21은 이웃한 블록들을 담당하는 GIP 회로들 사이에 두 개의 브릿지 회로가 배치될 때의 브릿지 회로의 Q 노드 스트레스를 보여 주는 도면이다. 19 is a diagram showing an example in which a plurality of bridge circuits are arranged between GIP circuits that are responsible for neighboring blocks. 20 is a diagram showing Q-node stress of a bridge circuit when one bridge circuit is disposed between GIP circuits that are responsible for neighboring blocks. 21 is a graph showing Q-node stress of a bridge circuit when two bridge circuits are arranged between GIP circuits that are responsible for neighboring blocks.

도 19 내지 도 21을 참조하면, 제1 블록(B1)을 담당하는 제1 GIP 회로(GIP_B1)과, 제2 블록(B1)을 담당하는 제2 GIP 블록(GIP_B2) 사이에 두 개 이상의 브릿지 회로(200)가 종속적으로 연결된다. 브릿지 회로(200)들에는 시프트 클럭(CLK)과 함께 브릿지 클럭(BRCLK)이 입력된다. 시프트 클럭(CLK)과 브릿지 클럭(CLK)은 발생하는 기간과 주기가 다르다. 브릿지 회로(200) 각각은 도 1 14 및 도 15에 도시된 회로로 구현될 수 있다. 19 to 21, two or more bridge circuits BIP1 and BIP2 are provided between a first GIP circuit GIP_B1 responsible for the first block B1 and a second GIP block GIP_B2 responsible for the second block B1. (200) are connected in a dependent manner. A bridge clock (BRCLK) is input to the bridge circuits (200) together with a shift clock (CLK). The shift clock (CLK) and the bridge clock (CLK) are generated in different periods and periods. Each of the bridge circuits 200 may be implemented with the circuit shown in Figs. 14 and 15. Fig.

제1 GIP 회로(GIP_B1)과 제2 GIP 회로(GIP_B2) 사이에 n(n은 2 이상의 양의 정수) 개의 브릿지 회로(200)가 배치되면, 제1 브릿지 회로(BR1)의 제2 출력 전압(Vc_BR)이 제2 브릿지 회로(BR2)의 VST 단자에 인가된다. 따라서, 제2 브릿지 회로(BR2)의 Q 노드는 제1 브릿지 회로(BR1)의 제2 출력 전압(Vc_BR)이 발생될 때 프리차징되기 시작한다. 마찬가지로, 제n 브릿지 회로(BRn)의 Q 노드는 제n-1 브릿지 회로(BRn-1)의 제2 출력 전압(Vc_BR)이 발생될 때 프리차징되기 시작한다. When n (n is a positive integer equal to or larger than 2) bridge circuits 200 are arranged between the first GIP circuit GIP_B1 and the second GIP circuit GIP_B2, the second output voltage Vc_BR) is applied to the VST terminal of the second bridge circuit BR2. Therefore, the Q node of the second bridge circuit BR2 starts to be precharged when the second output voltage Vc_BR of the first bridge circuit BR1 is generated. Likewise, the Q node of the n-th bridge circuit BRn starts to be precharged when the second output voltage Vc_BR of the n-1-th bridge circuit BRn-1 is generated.

터치 센싱 구간(S1) 이후 구동되는 제N 스테이지(S(N))의 Q 노드는 마지막 브릿지 회로 즉, 제n 브릿지 회로(BRn)의 제1 출력 전압(Vout_BR)이 자신의 VST 단자에 입력될 때 프리차징되기 시작한다. 제n 브릿지 회로(BRn)의 제2 출력 전압(Vc_BR)은 다음 블록들 간에 배치된 브릿지 회로들(BRn) 중 제1 브릿지 회로(BR1)의 VST 단자에 인가되어 그 브릿지 회로(BR1)의 Q 노드를 프리차징한다. The Q node of the Nth stage S (N) driven after the touch sensing period S1 receives the first output voltage Vout_BR of the last bridge circuit, that is, the nth bridge circuit BRn, at its VST terminal When it begins to be pre-charged. The second output voltage Vc_BR of the nth bridge circuit BRn is applied to the VST terminal of the first bridge circuit BR1 among the bridge circuits BRn disposed between the following blocks and the Q output of the bridge circuit BR1 Pre-charge the node.

제1 GIP 회로(GIP_B1)과 제2 GIP 회로(GIP_B2) 사이에 한 개의 브릿지 회로(200)가 배치되면, 터치 센싱 구간(S1) 동안 그 브릿지 회로(200)의 Q 노드가 충전되기 때문에 Q 노드 스트레스가 크다. 이에 비하여, 브릿지 회로들(BR1~BRn)이 종속적으로 다수 연결되면, 도 21에 도시된 바와 같이 브릿지 회로들(BR1~BRn)의 Q 노드 충전 시간이 n 등분되어 Q 노드 스트레스가 감소된다.When one bridge circuit 200 is disposed between the first GIP circuit GIP_B1 and the second GIP circuit GIP_B2, since the Q node of the bridge circuit 200 is charged during the touch sensing period S1, Stress is great. On the other hand, when a plurality of bridge circuits BR1 to BRn are connected in a dependent manner, the Q node charging time of the bridge circuits BR1 to BRn is divided by n, as shown in FIG.

산화물 트랜지스터는 이동도가 높고 오프 전류(Off current)가 낮은 장점으로 인하여 고해상도 표시장치에서 픽셀 어레이의 트랜지스터들과, 브릿지 회로(200)를 포함한 GIP 회로(104)의 트랜지스터들로 적용되기에 적합하다. 이러한 산화물 트랜지스터의 열화는 광노출 설계를 적용하는 방법으로 저감될 수 있다. 브릿지 회로(200)는 터치 센싱 구간 동안 스트레스를 받기 때문에 화면의 각 블록을 담당하는 GIP 회로들(GIP_B1, GIP_B2)에 비하여 스트레스가 심하다. 따라서, 브릿지 회로(200)의 트랜지스터들은 도 22에 도시된 바와 같이 다른 GIP 회로에 비하여 열화가 더 심하게 될 수 있다. 도 22는 게이트 펄스를 출력하는 GIP 회로(104)의 풀업 트랜지스터와, 브릿지 회로(200)의 풀업 트랜지스터의 문턱 전압이 시간이 경과함에 따라 변하는 실험 결과를 보여 준다. 도 22에서 알 수 있는 바와 같이 브릿지 회로(200)에 형성된 풀업 트랜지스터의 열화가 GIP 회로의 다른 풀업 트랜지스터에 비하여 더 심하여 문턱 전압 시프트가 크다. Oxide transistors are well suited to be applied to the transistors of the pixel array in the high resolution display and the transistors of the GIP circuit 104 including the bridge circuit 200 due to its high mobility and low off current . Such deterioration of the oxide transistor can be reduced by applying a photoexposure design. Since the bridge circuit 200 receives stress during the touch sensing period, the bridge circuit 200 is more stressful than the GIP circuits GIP_B1 and GIP_B2 that are responsible for each block of the screen. Therefore, the transistors of the bridge circuit 200 can be more deteriorated than other GIP circuits as shown in FIG. 22 shows an experiment result in which the threshold voltage of the pull-up transistor of the GIP circuit 104 that outputs the gate pulse and the pull-up transistor of the bridge circuit 200 change with time. 22, the deterioration of the pull-up transistor formed in the bridge circuit 200 is greater than that of the other pull-up transistors of the GIP circuit, so that the threshold voltage shift is large.

본 발명은 브릿지 회로(200)를 구성하는 트랜지스터들 중 적어도 하나 이상에 도 23에 도시된 바와 같은 광노출 설계를 적용하여 트랜지스터들의 열화를 줄일 수 있다. The present invention can reduce the deterioration of the transistors by applying a light exposure design as shown in FIG. 23 to at least one of the transistors constituting the bridge circuit 200.

도 23은 산화물 트랜지스터의 평면에서 선 A-A'을 따라 절취한 트랜지스터들(Normal Tr, Bridge Tr)의 단면 구조를 보여 준다. 도 23에서, “GATE”는 게이트 금속 패턴, “ACT”는 반도체 패턴, “SD”는 소스-드레인 금속 패턴을 각각 나타낸다. “Normal Tr”은 게이트 펄스를 출력하는 일반적인 GIP 회로의 스테이지(S(N-1), S(N), S(N+1))에 형성된 트랜지스터의 단면 구조이다. Bridge Tr은 브릿지 회로의 트랜지스터의 단면 구조이다. 23 shows a cross-sectional structure of transistors (Normal Tr, Bridge Tr) taken along the line A-A 'in the plane of the oxide transistor. 23, "GATE" represents a gate metal pattern, "ACT" represents a semiconductor pattern, and "SD" represents a source-drain metal pattern. "Normal Tr" is a sectional structure of a transistor formed in stages (S (N-1), S (N), S (N + 1)) of a general GIP circuit for outputting gate pulses. Bridge Tr is a cross-sectional structure of a transistor of a bridge circuit.

도 23을 참조하면, 게이트 펄스를 출력하는 일반적인 스테이지들(S(N-1), S(N), S(N+1))의 트랜지스터(Normal Tr)는 반도체 패턴(ACT)을 충분히 가릴 수 있는 크기의 게이트 금속 패턴(GATE)을 갖는다. 반도체 패턴(ACT)과 게이트 금속 패턴(GATE) 사이에 절연막(GI)이 존재한다. 23, transistors (Normal Tr) of general stages S (N-1), S (N) and S (N + 1) for outputting gate pulses can sufficiently cover the semiconductor pattern ACT And a gate metal pattern (GATE) of a certain size. An insulating film GI exists between the semiconductor pattern ACT and the gate metal pattern GATE.

이에 비하여, 브릿지 회로(200)를 구성하는 적어도 하나의 트랜지스터 예를 들면, 풀업 트랜지스터(T101, T103)의 게이트 금속 패턴(GATE)은 기판(SUBS)을 통해 배면으로부터 입사되는 빛에 반도체 패턴(ACT)이 노출될 수 있도록 일반적인 스테이지(S(N-1), S(N), S(N+1))에 형성된 트랜지스터에 비하여 작은 크기로 패터닝된다. 이러한 광노출 설계를 적용하여 브릿지 회로(200)의 트랜지스터 열화 수준을 일반적인 스테이지의 트랜지스터 열화 수순과 같은 수준으로 조정할 수 있다. On the other hand, the gate metal pattern GATE of at least one transistor constituting the bridge circuit 200, for example, the pull-up transistors T101 and T103 is connected to the light incident from the back surface through the substrate SUBS, (N-1), S (N), and S (N + 1) in order to expose the source region (s). By applying such a light exposure design, the transistor degradation level of the bridge circuit 200 can be adjusted to the same level as the transistor degradation procedure of a general stage.

도 24는 광 노출 설계가 적용되지 않은 산화물 트랜지스터의 스트레스(Positive Bias Temperature Stress, PBTS)와 광 노출 설계가 적용된 산화물 트랜지스터의 스트레스 시뮬레이션 결과이다. 이 시뮬레이션에서, 트랜지스터의 Vgs는 30V, 온도는 60℃, 시간은 3600 sec, 표시패널의 휘도는 4500 nit 이었다. 이 실험 결과, 광 노출 없는 산화물 트랜지스터는 그 문턱 전압(ΔVth)이 2.5V까지 시프트될 때, 광 노출 설계가 적용된 산화물 트랜지스터는 그 문턱 전압(ΔVth)이 0V이므로 열화가 작다. FIG. 24 is a stress simulation result of an oxide transistor to which a stress exposure (Positive Bias Temperature Stress (PBTS)) and a light exposure design are applied without a light exposure design. In this simulation, the Vgs of the transistor was 30 V, the temperature was 60 DEG C, the time was 3600 sec, and the luminance of the display panel was 4500 nits. As a result of this experiment, when the threshold voltage (? Vth) of the oxide transistor without light exposure is shifted to 2.5 V, the oxide transistor to which the light exposure design is applied has a small degradation since its threshold voltage (? Vth) is 0 V.

a-Si 트랜지스터에 교류 바이어스 전압을 인가하는 방법으로 문턱 전압 시프트가 회복되기 때문에 a-Si 트랜지스터의 열화를 보상하는 방법으로 교류 바이어스 전압을 적용할 수 있다. 그런데 산화물 트랜지스터는 도 25의 시뮬레이션 결과에서 알 수 있듯이 교류 바이어스 전압(30V AC bias)에서 문턱 전압(ΔVth) 직류 바이어스 전압(30V DC bias)과 유사하게 시프트된다. 이 시뮬레이션 결과에서, 2ms, 40ms, 200ms는 교류 바이어스 전압의 주기(Td)이다. 교류 바이어스 전압은 0V와 30V 사이에서 스윙한다. 따라서, 산화물 트랜지스터에 교류 바이어스 전압을 인가하는 방법으로 산화물 트랜지스터의 열화를 보상하기가 어렵다. 본 발명은 스트레스를 많이 받는 브릿지 회로(200)에서 출력을 분리하는 방법으로 GIP 회로(104)의 스트레스를 줄임으로써 GIP 회로(104)를 구성하는 산화물 트랜지스터의 열화를 줄일 수 있다. Since the threshold voltage shift is restored by applying the AC bias voltage to the a-Si transistor, the AC bias voltage can be applied as a method of compensating the deterioration of the a-Si transistor. However, as can be seen from the simulation results of FIG. 25, the oxide transistor is shifted in a similar manner to the threshold voltage (Vth) DC bias voltage (30 V DC bias) at the AC bias voltage (30 V AC bias). In this simulation result, 2 ms, 40 ms, and 200 ms are periods (Td) of alternating bias voltages. The alternating bias voltage swings between 0V and 30V. Therefore, it is difficult to compensate the deterioration of the oxide transistor by applying the alternating bias voltage to the oxide transistor. The present invention can reduce the deterioration of the oxide transistor constituting the GIP circuit 104 by reducing the stress of the GIP circuit 104 by separating the output from the stressed bridge circuit 200. [

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.

102 : 데이터 구동부 104 : GIP 회로(게이트 구동부)
106 : 타이밍 콘트롤러 108 : 레벨 시프터(게이트 구동부)
100 : 표시패널 110 : 터치 센싱부
200 : 브릿지 회로
102: Data driver 104: GIP circuit (Gate driver)
106: timing controller 108: level shifter (gate driver)
100: display panel 110: touch sensing unit
200: bridge circuit

Claims (16)

표시패널의 게이트 라인들에 순차적으로 게이트 펄스를 공급하는 시프트 레지스터를 포함하고,
상기 시프트 레지스터는
제N(N은 2 이상의 양의 정수)-1 게이트 펄스를 출력하는 제N-1 스테이지;
제N 게이트 펄스를 출력하는 제N 스테이지; 및
상기 제N-1 스테이지와 상기 제N 스테이지 사이에 배치되어 터치 센싱 구간의 종료 시점에 발생하는 제1 클럭에 따라 제1 출력 전압을 출력하고, 상기 터치 센싱 기간 동안 상기 제1 클럭 보다 더 많은 횟수로 발생되는 제2 클럭에 따라 제2 출력 전압을 출력하는 브릿지 회로를 구비하고,
상기 제N-1 스테이지, 상기 제N 스테이지, 및 상기 브릿지 회로 각각은 풀업 트랜지스터의 게이트에 연결된 Q 노드; 및
스타트 입력 단자를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 상기 Q 노드를 프리 차징하는 Q 노드 충전용 트랜지스터를 포함하고,
상기 브릿지 회로로부터의 제1 출력 전압이 상기 제N 스테이지의 스타트 입력 단자에 공급되는 게이트 구동 회로.
And a shift register for sequentially supplying gate pulses to the gate lines of the display panel,
The shift register
An (N-1) th stage for outputting a N-th (N is a positive integer equal to or greater than 2) -1 gate pulse;
An Nth stage for outputting an Nth gate pulse; And
And outputs a first output voltage in accordance with a first clock generated between the (N-1) th and (N) -th stages and occurring at the end of a touch sensing interval, And a bridge circuit for outputting a second output voltage in accordance with a second clock generated by the bridge circuit,
Each of the N-1 stage, the N-th stage, and the bridge circuit comprises: a Q node connected to a gate of a pull-up transistor; And
And a Q-node charging transistor for pre-charging the Q-node according to an input signal inputted through a start input terminal,
And a first output voltage from the bridge circuit is supplied to a start input terminal of the Nth stage.
제 1 항에 있어서,
상기 브릿지 회로의 제2 출력 전압이 다른 브릿지 회로의 스타트 입력 단자에 공급되는 게이트 구동 회로.
The method according to claim 1,
And a second output voltage of the bridge circuit is supplied to a start input terminal of another bridge circuit.
제 1 항에 있어서,
상기 제N-1 스테이지와 상기 제N 스테이지 사이에 상기 브릿지 회로가 다수 개 종속적으로 연결되고,
상기 브릿지 회로들이 순차적으로 상기 제1 및 제2 출력 전압을 발생하고, 마지막으로 Q 노드가 충전되는 마지막 브릿지 회로의 제1 출력 전압이 상기 제N 스테이지의 스타트 입력 단자에 공급되는 게이트 구동 회로.
The method according to claim 1,
A plurality of the bridge circuits are connected between the (N-1) th stage and the (N)
Wherein the bridge circuits sequentially generate the first and second output voltages, and a first output voltage of a last bridge circuit in which the Q node is finally charged is supplied to the start input terminal of the Nth stage.
제 1 항에 있어서,
상기 제N 스테이지의 Q 노드 전압이 상기 터치 센싱 구간에서 상기 제1 클럭 시간을 제외한 나머지 시간 동안 게이트 오프 전압을 유지하고 상기 제1 클럭 시간 동안 프리 차징되는 게이트 구동 회로.
The method according to claim 1,
Wherein the Q-node voltage of the N-th stage holds the gate-off voltage for the remaining time except for the first clock time in the touch sensing period and is pre-charged for the first clock time.
제 1 항에 있어서,
상기 브릿지 회로는,
상기 브릿지 회로의 Q 노드에 연결된 게이트, 상기 제1 클럭이 인가되는 제1 전극, 및 상기 제1 출력 전압이 출력되는 제1 출력 단자에 연결된 제2 전극을 포함한 제1 트랜지스터;
상기 브릿지 회로의 QB 노드에 연결된 게이트, 상기 제1 출력 단자에 연결된 제1 전극, 및 상기 게이트 오프 전압이 인가되는 제2 전극을 포함한 제2 트랜지스터;
상기 브릿지 회로의 Q 노드에 연결된 게이트, 상기 제2 클럭이 인가되는 제1 전극, 및 상기 제2 출력 전압이 출력되는 제2 출력 단자에 연결된 제2 전극을 포함한 제3 트랜지스터; 및
상기 브릿지 회로의 QB 노드에 연결된 게이트, 상기 제2 출력 단자에 연결된 제1 전극, 및 상기 게이트 오프 전압이 인가되는 제2 전극을 포함한 제4 트랜지스터를 더 구비하는 게이트 구동 회로.
The method according to claim 1,
The bridge circuit comprising:
A first transistor including a gate connected to a Q node of the bridge circuit, a first electrode to which the first clock is applied, and a second electrode connected to a first output terminal to which the first output voltage is output;
A second transistor including a gate coupled to the QB node of the bridge circuit, a first electrode coupled to the first output terminal, and a second electrode to which the gate-off voltage is applied;
A third transistor including a gate connected to the Q node of the bridge circuit, a first electrode to which the second clock is applied, and a second electrode connected to a second output terminal to which the second output voltage is output; And
And a fourth transistor including a gate coupled to the QB node of the bridge circuit, a first electrode coupled to the second output terminal, and a second electrode to which the gate-off voltage is applied.
제 4 항에 있어서,
상기 브릿지 회로의 트랜지스터들 각각이 산화물 반도체 패턴을 포함하는 게이트 구동 회로.
5. The method of claim 4,
Each of the transistors of the bridge circuit including an oxide semiconductor pattern.
제 6 항에 있어서,
상기 브릿지 회로의 트랜지스터들 중에서 적어도 하나의 트랜지스터는 외부의 빛에 노출된 산화물 반도체 패턴을 포함하는 게이트 구동 회로.
The method according to claim 6,
Wherein at least one of the transistors of the bridge circuit includes an oxide semiconductor pattern exposed to external light.
제 7 항에 있어서,
상기 제N-1 스테이지와 상기 제N 스테이지의 트랜지스터들 각각이 외부의 빛에 노출되지 않은 산화물 반도체 패턴을 포함하는 게이트 구동 회로.
8. The method of claim 7,
And each of the transistors of the (N-1) th and (N) th stages includes an oxide semiconductor pattern which is not exposed to external light.
데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치되고, 픽셀들과 터치 센서들이 포함된 화면이 적어도 제1 및 제2 블록들로 분할되고, 상기 제1 및 제2 블록들이 터치 센싱 구간을 사이에 두고 시분할 구동되는 표시패널;
제1 디스플레이 구간 동안 상기 제1 블록의 픽셀들을 구동하고, 터치 센싱 구간 이후의 제2 디스플레이 구간 동안 제2 블록들의 픽셀들을 구동하여 입력 영상의 데이터를 제1 및 제2 블록들의 픽셀들에 기입하는 디스플레이 구동부;
상기 터치 센싱 구동 기간 동안 상기 터치 센서들을 구동하여 터치 입력을 센싱하는 터치 센싱부를 구비하고,
상기 디스플레이 구동부는,
상기 게이트 라인들에 게이트 펄스를 순차적으로 공급하는 시프트 레지스터를 포함하고,
상기 시프트 레지스터는
제N(N은 2 이상의 양의 정수)-1 게이트 펄스를 출력하는 제N-1 스테이지;
제N 게이트 펄스를 출력하는 제N 스테이지; 및
상기 제N-1 스테이지와 상기 제N 스테이지 사이에 배치되어 상기 터치 센싱 구간의 종료 시점에 발생하는 제1 클럭에 따라 제1 출력 전압을 출력하고, 상기 터치 센싱 기간 동안 상기 제1 클럭 보다 더 많은 횟수로 발생되는 제2 클럭에 따라 제2 출력 전압을 출력하는 브릿지 회로를 구비하고,
상기 제N-1 스테이지, 상기 제N 스테이지, 및 상기 브릿지 회로 각각은 풀업 트랜지스터의 게이트에 연결된 Q 노드; 및
스타트 입력 단자를 통해 입력되는 입력 신호에 따라 상기 Q 노드를 프리 차징하는 Q 노드 충전용 트랜지스터를 포함하고,
상기 브릿지 회로로부터의 제1 출력 전압이 상기 제N 스테이지의 스타트 입력 단자에 공급되는 표시장치.
The data lines and the gate lines are crossed, the pixels are arranged in a matrix, the screen including the pixels and the touch sensors is divided into at least first and second blocks, A display panel which is time-divisionally driven with a space therebetween;
The pixels of the first block are driven during the first display period and the pixels of the second blocks are driven during the second display period after the touch sensing period to write the data of the input image to the pixels of the first and second blocks A display driver;
And a touch sensing unit for sensing the touch input by driving the touch sensors during the touch sensing driving period,
The display driver may include:
And a shift register for sequentially supplying gate pulses to the gate lines,
The shift register
An (N-1) th stage for outputting a N-th (N is a positive integer equal to or greater than 2) -1 gate pulse;
An Nth stage for outputting an Nth gate pulse; And
And a second output voltage output circuit for outputting a first output voltage in accordance with a first clock, which is disposed between the (N-1) and N-th stages, at the end of the touch sensing period, And a bridge circuit for outputting a second output voltage in accordance with a second clock generated by the number of times,
Each of the N-1 stage, the N-th stage, and the bridge circuit comprises: a Q node connected to a gate of a pull-up transistor; And
And a Q-node charging transistor for pre-charging the Q-node according to an input signal inputted through a start input terminal,
And the first output voltage from the bridge circuit is supplied to the start input terminal of the Nth stage.
제 9 항에 있어서,
상기 브릿지 회로의 제2 출력 전압이 다른 브릿지 회로의 스타트 입력 단자에 공급되는 표시장치.
10. The method of claim 9,
And the second output voltage of the bridge circuit is supplied to the start input terminal of the other bridge circuit.
제 9 항에 있어서,
상기 제N-1 스테이지와 상기 제N 스테이지 사이에 상기 브릿지 회로가 다수 개 종속적으로 연결되고,
상기 브릿지 회로들이 순차적으로 상기 제1 및 제2 출력 전압을 발생하고, 마지막으로 Q 노드가 충전되는 마지막 브릿지 회로의 제1 출력 전압이 상기 제N 스테이지의 스타트 입력 단자에 공급되는 표시장치.
10. The method of claim 9,
A plurality of the bridge circuits are connected between the (N-1) th stage and the (N)
Wherein the bridge circuits sequentially generate the first and second output voltages, and a first output voltage of a last bridge circuit in which the Q node is finally charged is supplied to the start input terminal of the Nth stage.
제 9 항에 있어서,
상기 제N 스테이지의 Q 노드 전압이 상기 터치 센싱 구간에서 상기 제1 클럭 시간을 제외한 나머지 시간 동안 게이트 오프 전압을 유지하고 상기 제1 클럭 시간 동안 프리 차징되는 표시장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the Q-node voltage of the N-th stage holds the gate-off voltage for the remaining time except for the first clock time in the touch sensing period and is pre-charged for the first clock time.
제 9 항에 있어서,
상기 브릿지 회로는,
상기 브릿지 회로의 Q 노드에 연결된 게이트, 상기 제1 클럭이 인가되는 제1 전극, 및 상기 제1 출력 전압이 출력되는 제1 출력 단자에 연결된 제2 전극을 포함한 제1 트랜지스터;
상기 브릿지 회로의 QB 노드에 연결된 게이트, 상기 제1 출력 단자에 연결된 제1 전극, 및 상기 게이트 오프 전압이 인가되는 제2 전극을 포함한 제2 트랜지스터;
상기 브릿지 회로의 Q 노드에 연결된 게이트, 상기 제2 클럭이 인가되는 제1 전극, 및 상기 제2 출력 전압이 출력되는 제2 출력 단자에 연결된 제2 전극을 포함한 제3 트랜지스터; 및
상기 브릿지 회로의 QB 노드에 연결된 게이트, 상기 제2 출력 단자에 연결된 제1 전극, 및 상기 게이트 오프 전압이 인가되는 제2 전극을 포함한 제4 트랜지스터를 더 구비하는 표시장치.
10. The method of claim 9,
The bridge circuit comprising:
A first transistor including a gate connected to a Q node of the bridge circuit, a first electrode to which the first clock is applied, and a second electrode connected to a first output terminal to which the first output voltage is output;
A second transistor including a gate coupled to the QB node of the bridge circuit, a first electrode coupled to the first output terminal, and a second electrode to which the gate-off voltage is applied;
A third transistor including a gate connected to the Q node of the bridge circuit, a first electrode to which the second clock is applied, and a second electrode connected to a second output terminal to which the second output voltage is output; And
And a fourth transistor including a gate connected to the QB node of the bridge circuit, a first electrode connected to the second output terminal, and a second electrode to which the gate-off voltage is applied.
제 13 항에 있어서,
상기 브릿지 회로의 트랜지스터들 각각이 산화물 반도체 패턴을 포함하는 표시장치.
14. The method of claim 13,
And each of the transistors of the bridge circuit includes an oxide semiconductor pattern.
제 14 항에 있어서,
상기 브릿지 회로의 트랜지스터들 중에서 적어도 하나의 트랜지스터는 외부의 빛에 노출된 산화물 반도체 패턴을 포함하는 표시장치.
15. The method of claim 14,
Wherein at least one of the transistors of the bridge circuit includes an oxide semiconductor pattern exposed to external light.
제 15 항에 있어서,
상기 제N-1 스테이지와 상기 제N 스테이지의 트랜지스터들 각각이 외부의 빛에 노출되지 않은 산화물 반도체 패턴을 포함하는 표시장치.
16. The method of claim 15,
Wherein the transistors of the (N-1) th and (N-1) th stages are oxide semiconductor patterns that are not exposed to external light.
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