KR20180075168A - Touch panel liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 터치 패널 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 MCU의 핀(Pin) 및 패키지(Package)를 절감할 수 있는 AIT(Advanced In-cell Touch) 터치 패널 액정표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
멀티미디어의 발달과 함께 평판 표시 장치의 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등의 평판 표시 장치가 상용화되고 있다. With the development of multimedia, the importance of flat panel displays is increasing. In response to this, flat panel display devices such as liquid crystal display devices, plasma display devices, and organic light emitting display devices have been commercialized.
이러한, 평판 표시 장치 중에서 액정 표시장치는 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인해 이동형 평판 표시 장치로 많이 사용되고 있으며, 특히 노트북이나 컴퓨터 모니터, 및 텔레비젼 등으로 다양하게 사용되고 있다.Among such flat panel display devices, liquid crystal display devices are widely used as mobile type flat panel display devices because of their excellent image quality, light weight, thinness and low power consumption, and they are used variously in notebook computers, computer monitors, and televisions.
상기 액정 표시 장치 상에 손이나 스타일러스 펜(stylus pen)등이 접촉되는 터치 지점에서 저항이나 정전 용량과 같은 전기적인 특성이 변하여 그 터치 지점을 감지하여, 그 터치 지점에 대응되는 정보를 출력하거나 연산을 수행하는 터치 패널을 적층한 터치 패널 액정 표시 장치가 널리 사용되고 있다.An electrical characteristic such as a resistance or a capacitance is changed at a touch point where a hand, a stylus pen, or the like is brought into contact with the liquid crystal display device, and the touch point is sensed to output information corresponding to the touch point, A touch panel liquid crystal display device in which touch panels are stacked is widely used.
이와 같은 터치 패널 액정 표시 장치는 유저 인터페이스의 하나로써, 그 응용 범위가 소형 휴대용 단말기, 사무용 기기, 모바일 폰 등으로 확대되고 있다.Such a touch panel liquid crystal display device is one of user interfaces and its application range has been expanded to small portable terminals, office equipment, mobile phones and the like.
그러나, 이와 같이 액정 표시 장치 상에 별도의 터치 패널을 적층한 방식은, 그 두께가 두꺼워져서 박형화에 한계가 있다는 점과, 적층된 패널을 통과하면서 빛의 투과 효율이 감소하는 점과, 생산비가 증가한다는 점과 같은 단점을 가지고 있다.However, such a method in which a separate touch panel is laminated on a liquid crystal display device has a problem in that its thickness becomes thick, which limits its thickness, that the light transmission efficiency decreases while passing through the laminated panel, As well as the fact that it increases.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 액정 표시 장치의 화소 영역에 터치 센서가 내장되는 AIT 타입의 터치 패널 액정 표시 장치가 제안되었다. In order to solve such a problem, an AIT type touch panel liquid crystal display device in which a touch sensor is incorporated in a pixel region of a liquid crystal display device has been proposed.
이와 같은 AIT 타입 터치 액정 표시 장치는 터치 센싱부가 SR-IC에 내장되고 상기 SR-IC와 상기 MCU가 서로 분리되어 있으므로, 상기 MCU에서 영상 데이터, 클럭 신호 및 각종 제어신호를 상기 SR-IC에 전송하고, 상기 SR-IC에서 터치 센싱 신호를 상기 MCU에 전송하기 위해서는 상기 SR-IC와 상기 MCU 간에 데이터를 송수신하기 위한 인터페이스(Interface)가 필요하다. 상기 인터페이스로는 SPI(Serial Peripheral Interface)가 가장 많이 사용된다.In such an AIT type touch liquid crystal display device, since the touch sensing unit is incorporated in the SR-IC and the SR-IC and the MCU are separated from each other, the MCU transmits the image data, the clock signal and various control signals to the SR- In order to transmit a touch sensing signal to the MCU in the SR-IC, an interface for transmitting and receiving data between the SR-IC and the MCU is required. As the interface, SPI (Serial Peripheral Interface) is most used.
도 1은 종래의 AIT 타입의 터치 패널 액정 표시 장치에서 SR-IC와 MCU를 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 종래의 ROIC의 개략적인 구성도이다.FIG. 1 schematically shows an SR-IC and an MCU in a conventional AIT-type touch panel liquid crystal display device, and FIG. 2 is a schematic block diagram of a conventional ROIC.
MCU는 마스터(Master) 기능을 하고 각 SR-IC는 슬레이브(Slave) 기능을 한다.The MCU functions as a master and each SR-IC functions as a slave.
상기에서, 상기 SR-IC는 터치 센싱 신호를 읽어들여 디지털 신호로 변환하여 상기 인터페이스를 통해 상기 MCU에 전달하는 ROIC와, 상기 MCU에서 클럭 신호(ECLK) 및 각종 제어신호를 수신하고 타이밍 콘트롤러로부터 영상 데이터를 수신하여 데이터 라인을 구동하는 SDIC를 포함한다.The SR-IC includes a ROIC that reads a touch sensing signal, converts the touch sensing signal into a digital signal, and transmits the digital signal to the MCU through the interface, and a microcomputer that receives a clock signal (ECLK) and various control signals from the MCU, And an SDIC for receiving the data and driving the data line.
상기 종래의 ROIC는, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 액정 패널의 복수개의 터치 센싱 라인으로부터 터치 신호들을 수신하여 하나의 신호를 선택하여 출력하는 채널 멀티플렉서(1)와, 상기 채널 멀티플렉서(1)에서 출력된 터치 신호를 예비 증폭하는 예비 증폭부(2)와, 상기 예비 증폭된 터치 신호를 샘플 및 홀드(Sample & Hold)하여 증폭하는 S/H 증폭부(3)와, 상기 MCU에서 제공되는 클럭 신호에 의해 상기 S/H 증폭부(3)에서 출력되는 터치 신호를 디지털 신호로 변환하여 SPI 인터페이스를 통해 상기 MCU에 제공하는 A/D 변환기(4)를 구비하여 구성된다.2, the conventional ROIC includes a
도면에는 도시되지 않았지만, AIT 타입 터치 패널은 영상을 표시하기 위한 복수개의 게이트(gate) 라인 및 복수개의 데이터(data) 라인과 터치를 센싱하기 위한 복수개의 터치 센싱 전극(도 2의 S11, S12, S13, S21, S22, S23, S31, S32, S33) 및 이들을 연결하는 터치 센싱 라인을 구비한다.Although not shown in the figure, the AIT type touch panel includes a plurality of gate lines and a plurality of data lines for displaying an image and a plurality of touch sensing electrodes (S11, S12, S13, S21, S22, S23, S31, S32, and S33, and a touch sensing line for connecting them.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 AIT 타입 터치 패널의 비 표시 영역에 복수개의 SR-IC가 실장된다.As shown in Fig. 1, a plurality of SR-ICs are mounted on the non-display area of the AIT type touch panel.
상기 복수개의 SR-IC와 각각 인터페이스 하기 위하여, 상기 MCU는 상기 복수개의 SR-IC의 개수에 상응한 복수개의 SPI 마스터 블록(MSPIO Mst ~ MSPI5 Mst)을 구비하며, 각 SPI 마스터 블록(MSPIO Mst ~ MSPI5 Mst)과 각 SR-IC은 각각 4개의 핀(SSN, SCLK, MOSI, MISO)을 구비한다.In order to interface with the plurality of SR-ICs, the MCU has a plurality of SPI master blocks (MSPIO Mst to MSPI5 Mst) corresponding to the number of SR-ICs, and each SPI master block (MSPIO Mst- MSPI5 Mst) and each SR-IC has four pins (SSN, SCLK, MOSI, MISO).
이 때, 상기 MCU와 각 SR-IC 간은 TTL 전송 방식을 이용하며, 상기 SR-IC가 6개일 경우, 상기 MCU는 6개의 SPI 마스터 블록(MSPIO Mst)을 구비 해야 하므로, 상기 MCU는 기본적으로 24개의 핀이 요구된다. 또한, 상기 SR-IC는 터치 센싱 신호를 읽어들여 디지털 신호로 변환하여 상기 인터페이스를 통해 상기 MCU에 전달하므로, 상기 터치 센싱 신호(아날로그 신호)를 디지털 신호로 변환하기 위해서는 별도의 클럭 신호가 요구된다. 따라서, 상기 MCU는 상기 복수개의 SR-IC에 아날로그/디지털 변환용 클럭신호(ECLK)를 제공한다.In this case, the TTL transmission method is used between the MCU and each SR-IC. When the SR-IC is six, the MCU must include six SPI master blocks (MSPIO Mst) 24 pins are required. The SR-IC reads a touch sensing signal, converts the touch sensing signal into a digital signal, and transmits the digital signal to the MCU via the interface. Therefore, a separate clock signal is required to convert the touch sensing signal (analog signal) into a digital signal . Therefore, the MCU provides a clock signal (ECLK) for analog / digital conversion to the plurality of SR-ICs.
따라서, 종래의 AIT 타입의 터치 패널 액정 표시 장치에서, 상기 SR-IC가 6개일 경우, 상기 MCU는 총 25개의 핀이 요구된다. 또한, 상기 SR-IC가 6개일 경우, 상기 각 SR-IC는 2개의 ROIC를 구비하고 있으므로, 상기 MCU와 상기 6개의 SR-IC 간에는 48개의 전송 라인(24×2)이 요구된다.Therefore, in the conventional AIT type touch panel liquid crystal display device, when the SR-IC is six, the MCU requires a total of 25 pins. When the number of SR-ICs is six, since each SR-IC has two ROICs, 48 transmission lines (24x2) are required between the MCU and the six SR-ICs.
이와 같은 종래의 AIT 타입의 터치 패널 액정 표시 장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.Such a conventional AIT type touch panel liquid crystal display device has the following problems.
첫째, TTL 형태의 양방향 통신이고, 주파수 한계로 인해 마스터(MCU)와 각 슬레이브(SR-IC)를 다중 포인트(Multi Point) 형태로 연결하므로, 대면적 고해상도 표시장치일 경우 SR-IC가 증가되어야 하므로, 상기 MCU와 상기 복수개의 SR-IC 간에 전송 라인 수가 급격히 증가한다.First, TTL-type bidirectional communication. Due to the frequency limit, the MCU and each slave (SR-IC) are connected in multi-point form, so that in the case of a large-area high- The number of transmission lines between the MCU and the plurality of SR-ICs increases sharply.
둘째, 상기 MCU도 상기 다중 포인트만큼의 핀(Pin)을 가져야 하므로, 표시 패널 사이즈가 증가하여 SR-IC가 증가할수록 핀 수도 증가할 뿐만 아니라, IC의 패키지(Package)가 증가하게 된다.Secondly, since the MCU also needs to have as many pins as the multi-point, as the size of the display panel increases and the number of SR-ICs increases, the number of pins increases and the number of IC packages increases.
셋째, 상기 AIT 타입 터치 패널는 LOG(Line On Glass) 영역을 구비해야 하므로 각 배선의 저항 값이 상승하고 공간 제약이 발생한다.Thirdly, since the AIT type touch panel must have a LOG (Line On Glass) region, the resistance value of each wiring line increases and a space restriction occurs.
넷째, TTL 방식으로 양방향 통신하므로 EMI(Electro Magnetic Interference) 특성이 나빠진다.Fourth, since the two-way communication is performed by the TTL method, EMI (Electro Magnetic Interference) characteristics are deteriorated.
다섯째, SPI클럭과 별개로 터치 센싱 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 클럭(TTL)을 사용해야 한다.Fifth, a clock (TTL) must be used to convert the touch sensing signal to a digital signal separately from the SPI clock.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 알고리즘 처리부(이하 'MCU'라 칭함)와 소오스 드라이브 IC(이하 'SR-IC"라 칭함) 간에 멀티 포인트(Multi-Point) LVDS(Low Voltage Differential signaling)(이하 "MLVDS"이라함) 토폴로지(Topology)를 기본으로 채용하고, 여기에 별도의 ADC 클럭을 MLVDS 클럭으로 대체하여 상기 MCU의 핀(Pin)및 패키지(Package)를 절감할 수 있는 AIT(Advanced In-cell Touch) 터치 패널 액정표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem and has an object of providing a multi-point LVDS (Low Voltage Differential Signaling) method between an algorithm processing unit (MCU) and a source drive IC (MLVDS) topology is adopted as a base and an ADC clock is replaced with an MLVDS clock to reduce the pin and package of the MCU. Advanced In-cell Touch) touch panel liquid crystal display device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 패널 액정 표시 장치는, 레지스터 셋팅 데이터, 클럭 신호 및 각종 제어신호를 제공하는 MCU; 상기 MCU에서 상기 레지스터 셋팅 데이터, 클럭 신호 및 각종 제어신호를 수신하고, 터치 센싱 데이터를 차례로 상기 MCU로 전송하는 복수개의 SR-IC들; 터치 동기 신호(TSYNCN)의 터치 비 센싱 논리 구간에 상기 레지스터 셋팅 데이터 및 각종 제어신호를 상기 MCU로부터 상기 복수개의 SR-IC들로 전송하고 상기 터치 동기 신호(TSYNCN)의 터치 센싱 논리 구간에 상기 터치 센싱 데이터를 상기 복수개의 SR-IC들로부터 상기 MCU로 차례로 전송하는 양방향 데이터 전송 라인;그리고 상기 클럭 신호를 상기 MCU에서 각 SR-IC로 일 방향 전송하기 위한 클럭 전송 라인을 구비함에 그 특징이 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a touch panel liquid crystal display comprising: an MCU for providing register setting data, a clock signal, and various control signals; A plurality of SR-ICs receiving the register setting data, a clock signal, and various control signals from the MCU and sequentially transmitting the touch sensing data to the MCU; The register setting data and various control signals are transmitted from the MCU to the plurality of SR-ICs in the touch sensing logic section of the touch synchronizing signal TSYNCN, and the touch sensing logic section of the touch synchronizing signal TSYNCN, A bidirectional data transmission line for sequentially transmitting sensing data from the plurality of SR-ICs to the MCU, and a clock transmission line for transmitting the clock signal from the MCU to each SR-IC in one direction .
여기서, 상기 MCU는, 상기 레지스터 셋팅 데이터 및 상기 각종 제어신호를 상기 양방향 데이터 전송 라인을 통해 상기 각 SR-IC에 전송하기 위한 데이터 송신버퍼와, 상기 각 SR-IC로부터 상기 터치 센싱 데이터를 상기 양방향 데이터 전송 라인을 통해 수신하기 위한 데이터 데이터 수신 버퍼와, 상기 클럭 신호를 상기 클럭 전송 라인을 통해 상기 각 SR-IC에 송신하기 위한 클럭 송신 버퍼을 구비함을 특징으로 한다The MCU includes a data transmission buffer for transmitting the register setting data and the various control signals to the respective SR-ICs through the bidirectional data transmission line, and a memory for storing the touch sensing data from the respective SR- And a clock transmission buffer for transmitting the clock signal to each of the SR-ICs through the clock transmission line
상기 각 SR-IC는, 상기 MCU로부터 상기 레지스터 셋팅 데이터 및 상기 각종 제어신호를 상기 양방향 데이터 전송 라인을 통해 수신하기 위한 데이터 수신버퍼와, 상기 터치 센싱 데이터를 상기 양방향 데이터 전송 라인을 통해 상기 MCU에 송신하기 위한 데이터 송신 버퍼와, 상기 클럭 신호를 상기 클럭 전송 라인을 통해 상기 MCU로부터 수신하기 위한 클럭 수신 버퍼를 구비함을 특징으로 한다.Each of the SR-ICs includes a data receiving buffer for receiving the register setting data and the various control signals from the MCU through the bidirectional data transmission line, and a controller for receiving the touch sensing data from the MCU through the bidirectional data transmission line And a clock receiving buffer for receiving the clock signal from the MCU through the clock transmission line.
상기 레지스터 셋팅 데이터 및 상기 각종 제어신호를 상기 양방향 데이터 전송 라인을 통해 상기 각 SR-IC에 전송하는 프로토콜은, 상기 복수개의 SR-IC 중 하나 또는 전체를 지정하는 명령어와, 내부 레지스터를 지정하는 어드레스와, 해당 레지스터를 셋팅하기 위한 데이터로 구성됨을 특징으로 한다.The protocol for transmitting the register setting data and the various control signals to the respective SR-ICs through the bidirectional data transmission line includes a command for specifying one or all of the plurality of SR-ICs, an address specifying an internal register And data for setting the corresponding register.
상기 터치 센싱 데이터를 상기 양방향 데이터 전송 라인을 통해 상기 각 SR-IC에서 상기 MCU로 전송하는 프로토콜은, 명령어 없이, 상기 터치 동기 신호(TSYNCN)의 터치 센싱 논리 구간에, 정해진 순서로 상기 복수개의 SR-IC에서 일정 간격을 갖고 전송함을 특징으로 한다.The protocol for transmitting the touch sensing data from the respective SR-ICs to the MCU via the bidirectional data transmission line is a protocol for transmitting the touch sensing data to the MCU in the touch sensing logic section of the touch synchronizing signal TSYNCN, -IC with a predetermined interval.
상기 터치 동기 신호의 터치 비 센싱 논리 구간이면 상기 MCU는 송신 모드로 전환되고 상기 각 SR-IC는 수신 모드로 전환되며, 상기 터치 동기 신호의 터치 센싱 논리 구간이면 상기 MCU는 수신 모드로 전환 되고 상기 각 SR-IC는 송신 모드로 전환됨을 특징으로 한다.The MCU is switched to the transmission mode and each SR-IC is switched to the reception mode if the touch sensing logic period of the touch synchronizing signal is a touch sensing period, And each SR-IC is switched to the transmission mode.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 터치 패널 액정 표시 장치에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.The touch panel liquid crystal display device according to the present invention having the above-described features has the following effects.
상기 MCU와 상기 각 SR-IC 간에 MLVDS 인터페이스를 이용하여 데이터 송수신이 이루어지므로, 상기 SR-IC가 6개일 경우에도, 상기 MCU는 4개의 핀만이 요구되고, 상기 MCU와 상기 6개의 SR-IC 간에는 24개의 전송 라인이 요구된다.Since data is transmitted and received between the MCU and each SR-IC using an MLVDS interface, even when the number of SR-ICs is six, the MCU requires only four pins, and between the MCU and the six SR- 24 transmission lines are required.
따라서, 상기 MCU의 핀의 개수 및 상기 MCU와 상기 6개의 SR-IC 간의 전송 라인의 개수가 감소되므로, IC의 패키지(Package)도 감소하고, LOG(Line On Glass) 영역이 크게 요구되지 않으므로, 좁은 패널 베젤을 구현할 수 있고, 각 배선의 폭을 크게 할 수 있어서 배선 저항을 줄일 수 있고 공간 제약을 받지 않는다.Therefore, since the number of pins of the MCU and the number of transmission lines between the MCU and the six SR-ICs are reduced, the package of the IC is also reduced, and the LOG (Line On Glass) A narrow panel bezel can be realized and the width of each wiring can be increased, so that the wiring resistance can be reduced and space is not restricted.
또한, 상기 MCU와 상기 각 SR-IC 간에 MLVDS 인터페이스를 이용하므로 기존의 TTL 방식에 의한 EMI 특성을 향상시킬 수 있고, 기준의 터치 동기 신호를 그대로 활용하여 송수신 버퍼(Tx/Rx buffer)를 전환할 수 있으므로, 양 방향 통신에서 요구되는 별도의 핀 또는 패킷이 필요하지 않는다.Further, since the MLVDS interface is used between the MCU and each of the SR-ICs, it is possible to improve the EMI characteristics of the conventional TTL method and to switch the transmission / reception buffer (Tx / Rx buffer) So there is no need for a separate pin or packet required for bidirectional communication.
이 밖에, 본 발명은 인-셀 터치 패널뿐만 아니라, 아웃 셀/ 온 셀(Out-cell/On-cell) 등 별도의 ROIC를 사용하는 표시 장치에도 적용할 수 있다.In addition, the present invention can be applied not only to an in-cell touch panel but also to a display device using a separate ROIC such as an out-cell / on-cell.
도 1은 종래의 AIT 타입의 터치 패널 액정 표시 장치에서 SR-IC와 MCU를 개략적으로 도시한 구성도
도 2는 종래의 ROIC의 개략적인 구성도
도 3은 본 발명에 따른 AIT 타입의 터치 패널 액정 표시 장치에서 SR-IC와 MCU를 개략적으로 도시한 구성도
도 4는 본 발명에 따른 MCU와 복수개의 SR-IC 간의 통신 라인 구성도
도 5는 본 발명에 따른 ROIC의 개략적인 구성도
도 6은 본 발명에 따른 터치 패널 액정표시 장치에서, MCU에서 각 SR-IC로 데이터를 전송하는 프로토콜 예시도
도 7은 본 발명에 따른 터치 패널 액정표시 장치에서, 복수개의 SR-IC에서 MCU로 데이터를 전송하는 프로토콜 예시도Fig. 1 is a schematic diagram showing an SR-IC and an MCU in a conventional AIT type touch panel liquid crystal display device
2 is a schematic diagram of a conventional ROIC
3 is a schematic view showing an SR-IC and an MCU in an AIT type touch panel liquid crystal display device according to the present invention
4 is a diagram illustrating a communication line configuration between an MCU and a plurality of SR-ICs according to the present invention
5 is a schematic diagram of the ROIC according to the present invention
6 is an exemplary protocol for transferring data from the MCU to each SR-IC in the touch panel liquid crystal display device according to the present invention
7 is an exemplary protocol for transmitting data from a plurality of SR-ICs to an MCU in a touch panel liquid crystal display device according to the present invention
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 터치 패널 액정 표시 장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.A touch panel liquid crystal display device according to the present invention having the above features will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 AIT 타입의 터치 패널 액정 표시 장치에서 SR-IC와 MCU를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 MCU와 복수개의 SR-IC 간의 통신 라인 구성도이다.3 is a block diagram schematically showing an SR-IC and an MCU in an AIT type touch panel liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating a communication line structure between an MCU and a plurality of SR-ICs according to the present invention .
먼저, 도면에는 도시되지 않았지만, AIT 타입 터치 패널은 영상을 표시하기 위한 복수개의 게이트(gate) 라인 및 복수개의 데이터(data) 라인과 터치를 센싱하기 위한 복수개의 터치 센싱 전극 및 이들을 연결하는 터치 센싱 라인을 구비한다.Although not shown in the drawing, the AIT type touch panel includes a plurality of gate lines and a plurality of data lines for displaying an image, a plurality of touch sensing electrodes for sensing touches, and a touch sensing Line.
본 발명에 따른 AIT 타입의 터치 패널 액정 표시 장치는, 도 3에 도시한 바와 같이, MCU와 복수개의 SR-IC 간에 버스(Bus, Multi-drop)) 형태의 양방향 통신이 가능한 MLVDS 토폴로지(Topology)를 기본으로 채용하고, 여기에 별도의 ADC 클럭을 MLVDS 클럭으로 대체한다.As shown in FIG. 3, the AIT type touch panel liquid crystal display device according to the present invention includes an MLVDS topology capable of bidirectional communication in the form of a bus (Bus, Multi-drop) between an MCU and a plurality of SR- And replaces the separate ADC clock with the MLVDS clock.
따라서, 상기 MCU는 하나의 마스터 블록(MSPI Mst)을 구비하며, 상기 마스터 블록(MSPI Mst)은 레지스터 셋팅 신호 및 각종 제어신호 등을 상기 각 SR-IC에 전송하고, 상기 각 SR-IC로부터 터치 센싱 데이터를 수신하기 위한 한 쌍의 핀과, 클럭 신호를 상기 각 SR-IC에 송신하기 위한 한 쌍의 핀을 구비한다. 다시 말하면, 상기 마스터 블록(MSPI Mst)은 레지스터 셋팅 신호 및 각종 제어신호 등을 상기 각 SR-IC에 전송하고, 상기 각 SR-IC로부터 터치 센싱 데이터를 수신하기 위한 데이터 송수신 버퍼(Tx, Rx)와, 상기 클럭 신호를 상기 각 SR-IC에 송신하기 위한 클럭 송신 버퍼(Tx)을 구비한다. 따라서, 상기 MCU는 4개의 핀을 구비한다.Therefore, the MCU has one master block (MSPI Mst), and the master block MSPI Mst transmits a register setting signal and various control signals to each SR-IC, A pair of pins for receiving sensing data, and a pair of pins for transmitting a clock signal to each SR-IC. In other words, the master block MSPI Mst transmits a register setting signal, various control signals, etc. to each SR-IC, and a data transmission / reception buffer Tx, Rx for receiving touch sensing data from each SR- And a clock transmission buffer Tx for transmitting the clock signal to each SR-IC. Therefore, the MCU has four pins.
그리고, 상기 MCU와 복수개의 SR-IC 간의 인터페이스는 상기 레지스터 셋팅 신호, 각종 제어신호 및 상기 터치 센싱 데이터 등을 양 방향으로 전송하기 위한 한 쌍의 데이터 전송 라인(DTL)과, 상기 클럭 신호를 상기 MCU에서 각 SR-IC로 일 방향 전송하기 위한 한 쌍의 클럭 전송 라인(CTL)을 구비한다.The interface between the MCU and the plurality of SR-ICs includes a pair of data transmission lines (DTL) for transmitting the register setting signal, various control signals, and the touch sensing data in both directions, The MCU has a pair of clock transmission lines (CTL) for one-directional transmission to each SR-IC.
또한, 상기 각 SR-IC는 상기 MCU로부터 상기 레지스터 셋팅 신호 및 각종 제어신호 등을 수신하고, 상기 터치 센싱 데이터를 상기 MCU에 송신하기 위한 한 쌍의 핀과, 상기 클럭 신호를 수신하기 위한 한 쌍의 핀을 구비한다. 다시 말하면, 상기 각 SR-IC는 상기 레지스터 셋팅 신호 및 각종 제어신호 등을 상기 MCU로부터 수신하고 상기 터치 센싱 데이터를 상기 MCU에 전송하기 위한 데이터 송수신 버퍼(Tx, Rx)와, 상기 클럭 신호를 상기 MCU로부터 수신하기 위한 클럭 수신 버퍼(Rx)을 구비한다. 따라서, 상기 각 SR-IC는 4개의 핀을 구비한다. The SR-IC includes a pair of pins for receiving the register setting signal and various control signals from the MCU, transmitting the touch sensing data to the MCU, and a pair of pins for receiving the clock signal, Respectively. In other words, each SR-IC includes a data transmission / reception buffer (Tx, Rx) for receiving the register setting signal and various control signals from the MCU and transmitting the touch sensing data to the MCU, And a clock reception buffer Rx for receiving from the MCU. Therefore, each SR-IC has four pins.
상기 각 SR-IC는 타이밍 콘트롤러로부터 영상 데이터를 수신하여 각 데이터 라인들을 구동한다.Each SR-IC receives image data from a timing controller and drives each data line.
본 발명에 따른 상기 각 SR-IC는 터치 센싱 신호를 읽어들여 디지털 신호로 변환하여 상기 인터페이스를 통해 상기 MCU에 전달하는 ROIC와, 상기 MCU에서 상기 레지스터 셋팅 신호 및 각종 제어신호를 수신하고, 타이밍 콘트롤러로부터 영상 데이터를 수신하여 데이터 라인을 구동하는 SDIC를 포함한다.Each of the SR-ICs according to the present invention includes a ROIC that reads a touch sensing signal, converts the touch sensing signal into a digital signal, and transmits the digital signal to the MCU through the interface, and a microcomputer receiving the register setting signal and various control signals from the MCU, And SDIC for driving the data lines.
또한, 상기 MCU는 복수개의 SR-IC 에 터치 센싱 구간과 영상 데이터 표시 구간을 정의하는 터치 동기 신호(TSYNCN)와 터치 센싱을 위한 PWM 신호(PWM_TX, PWM_DATA)를 전송한다.In addition, the MCU transmits to the plurality of SR-ICs a touch synchronization signal TSYNCN for defining a touch sensing interval and a video data display interval, and PWM signals PWM_TX and PWM_DATA for touch sensing.
도 5는 본 발명에 따른 ROIC의 개략적인 구성도이다.5 is a schematic block diagram of the ROIC according to the present invention.
도 5에 도시한 바와 같이, 상기 액정 패널의 복수개의 터치 센싱 라인으로부터 터치 신호들을 수신하여 하나의 신호를 선택하여 출력하는 채널 멀티플렉서(11)와, 상기 채널 멀티플렉서(11)에서 출력된 터치 신호를 예비 증폭하는 예비 증폭부(12)와, 상기 예비 증폭된 터치 신호를 샘플 및 홀드(Sample & Hold)하여 증폭하는 S/H 증폭부(13)와, 상기 클럭 전송 라인(CTL)을 통해 상기 MCU에서 제공되는 클럭 신호에 의해 상기 S/H 증폭부(13)에서 출력되는 터치 신호를 디지털 신호로 변환하여 MLVDS 인터페이스를 통해 상기 MCU에 제공하는 A/D 변환기(14)를 구비하여 구성된다.A
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 터치 패널 액정표시 장치의 데이터 전송 방법을 설명하면 다음과 같다.A data transmission method of the touch panel liquid crystal display device according to the present invention having the above-described structure will now be described.
도 6은 본 발명에 따른 터치 패널 액정표시 장치에서, MCU에서 각 SR-IC로 데이터를 전송하는 프로토콜 예시도이다.6 is a diagram illustrating a protocol for transferring data from an MCU to each SR-IC in a touch panel liquid crystal display device according to the present invention.
먼저, 상기 MCU 및 상기 각 SR-IC는 터치 동기 신호(TSYNCN)에 따라 송수신 모드가 결정된다. 즉, 상기 터치 동기 신호(TSYNCN)가 하이 구간이 되면 상기 MCU는 송신 모드로 전환되고 상기 각 SR-IC는 수신 모드로 전환된다. 반대로, 상기 터치 동기 신호(TSYNCN)가 로우 구간이 되면 상기 MCU는 수신 모드로 전환 되고 상기 각 SR-IC는 송신 모드로 전환된다.First, a transmission / reception mode is determined according to a touch synchronous signal (TSYNCN) of the MCU and each SR-IC. That is, when the touch synchronous signal TSYNCN becomes high, the MCU is switched to the transmission mode and each SR-IC is switched to the reception mode. On the contrary, when the touch synchronous signal TSYNCN becomes low, the MCU is switched to the reception mode and each SR-IC is switched to the transmission mode.
따라서, 도 6과 같은 프로토콜은 상기 터치 동기 신호((TSYNCN)의 하이 구간에서 상기 MCU에서 상기 각 SR-IC로 상기 한 쌍의 데이터 전송 라인(DTL)을 통해 전송한다Therefore, the protocol shown in FIG. 6 transmits the pair of data transmission lines (DTL) from the MCU to the respective SR-ICs in the high interval of the touch synchronous signal (TSYNCN)
상기 MCU에서 상기 각 SR-IC로 레지스터 셋팅 신호 및 각종 제어신호 등을 전송하는 프로토콜의 패킷(Packet)은, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 복수개의 SR-IC 중 하나를 지정하는 명령어(Command)와, 내부 레지스터(Register)를 지정하는 어드레스(Address) 및 해당 레지스터를 셋팅하기 위한 데이터(Data)로 구성된다. 따라서, 상기 SR-IC 개수에 상응하도록 상기 패킷이 반복된다.As shown in FIG. 6, a packet of a protocol for transmitting a register setting signal and various control signals to the respective SR-ICs from the MCU is a command for specifying one of the plurality of SR- An address for designating an internal register, and data for setting the corresponding register. Therefore, the packet is repeated so as to correspond to the SR-IC number.
예를들면, 상기 명령어가 "00"이면 첫번째 SR-IC를 지정하고, "01"이면 두번째 SR-IC를 지정하고, … "05"이면 마지막 6번째 SR-IC를 지정한 것이고, "AA"이면 모든 SR-IC를 지정한 것이다.For example, if the instruction is "00", designate the first SR-IC, "01" designate the second SR-IC, ... If it is "05", the last 6th SR-IC is designated, and if it is "AA", all SR-ICs are designated.
따라서, 상기 복수개의 SR-IC에 개별적으로 데이터를 전송하기 위해서는, 명령어(Command), 어드레스(Address) 및 데이터(Data)를 구비하는 패킷으로 구성되고, 상기 복수개의 SR-IC 전체에 공통된 데이터를 전송하기 위해서는 명령어(Command, "AA"), 어드레스(Address) 및 반복된 데이터(Data)를 구비하는 패킷으로 구성된다.Accordingly, in order to individually transmit data to the plurality of SR-ICs, it is preferable that the SR-IC includes a packet including a command, an address and data, In order to transmit data, a packet including a command (Command, "AA"), an address (Address), and repeated data (Data)
그러면, 상기 각 SR-IC는 자신의 수신 버퍼(Rx)를 통해 자신이 지정된 명령어에 해당되는 레지스터 셋팅 데이터를 수신하여 자신의 레지스터를 셋팅시킨다.Then, each SR-IC receives the register setting data corresponding to the designated instruction word through its own reception buffer Rx, and sets its own register.
이와 같은 과정에서, 터치 센싱 데이터를 전송하는 순서가 정해진다. 예를들면, 첫번째 SR-IC부터 마지막 SR-IC 순으로 터치 센싱 데이터를 전송하도록 셋팅된다.In this process, the order of transmitting the touch sensing data is determined. For example, it is set to transmit touch sensing data from the first SR-IC to the last SR-IC.
도 7은 본 발명에 따른 터치 패널 액정표시 장치에서, 복수개의 SR-IC에서 MCU로 센싱 데이터를 전송하는 프로토콜 예시도이다.7 is a diagram illustrating a protocol for transferring sensing data from a plurality of SR-ICs to an MCU in a touch panel liquid crystal display device according to the present invention.
상기 각 SR-IC에서 상기 MCU로 터치 센싱 데이터를 전송하는 프로토콜은, 도 7에 도시한 바와 같다.The protocol for transmitting the touch sensing data from each SR-IC to the MCU is as shown in FIG.
상술한 바와 같이, 도 7과 같은 프로토콜은 상기 터치 동기 신호((TSYNCN)의 로우 구간에서, 명령어 없이, 상기 각 SR-IC에서 상기 MCU로 터치 센싱 데이터가 상기 한 쌍의 데이터 전송 라인(DTL)을 통해 전송된다.7, the touch sensing data is transmitted from the respective SR-ICs to the MCU in the low interval of the touch synchronous signal (TSYNCN) without an instruction, through the pair of data transmission lines (DTL) Lt; / RTI >
즉, 상기 MCU는 내부의 카운터(Counter)를 이용하여 터치 동기 신호(TSYNCN) 로우 신호 얼마 후(상기 ROIC의 A/D 변환기(14)에서 디지털 변환 완료 시점)에 터치 센싱 데이터 송신이 시작되므로, 상기 터치 센싱 데이터를 수신한 준비를 하게 된다.That is, since the MCU starts to transmit touch sensing data after a short time of the touch synchronizing signal TSYNCN (the digital conversion completion time in the A /
한편, 상기 각 SR-IC의 ROIC는, 도 5에서 설명한 바와 같이, 터치 동기 신호(TSYNCN)의 로우(low) 논리 시간에 상기 터치 센싱 전극(S11, S12, S13, S21, S22, S23, S31, S32, S33)으로부터 터치 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환한다. 그리고, 상기 MCU에서 터치 센싱 데이터를 수신한 준비가 완료되면, 상기 각 SR-IC는 일정한 지연 시간을 갖고 터치 센싱 데이터를 상기 데이터 전송 라인(DTL)을 통해 순차적으로 송신한다.S12, S13, S21, S22, S23, and S31 in the low logic time of the touch synchronous signal TSYNCN, as described in FIG. 5, , S32, and S33, and converts the touch signal into a digital signal. When the preparation for receiving the touch sensing data in the MCU is completed, each SR-IC sequentially transmits touch sensing data through the data transmission line (DTL) with a predetermined delay time.
도 7에서, Data(#1)은 첫번째 SR-IC에서 송신한 터치 센싱 데이터이며, Data(#2)은 두번째 SR-IC에서 송신한 터치 센싱 데이터이며, … Data(#Last)은 마지막 SR-IC에서 송신한 터치 센싱 데이터이다.In Fig. 7, Data (# 1) is the touch sensing data transmitted by the first SR-IC, Data (# 2) is the touch sensing data transmitted by the second SR-IC, Data (#Last) is the touch sensing data sent from the last SR-IC.
이와 같은 방법으로, 상기 MCU와 상기 복수개의 SR-IC들 간에는 상기 한 쌍의 데이터 전송 라인(DTL)을 통해 MLVDS 인터페이스를 이용하여 상기 MCU와 상기 각 SR-IC 간에 데이터 송수신이 이루어진다.In this way, data transmission / reception is performed between the MCU and each of the plurality of SR-ICs using the MLVDS interface through the pair of data transmission lines (DTL).
따라서, 상기 SR-IC가 6개일 경우에도, 상기 MCU는 4개의 핀만이 요구되고, 상기 MCU와 상기 6개의 SR-IC 간에는 24개의 전송 라인이 요구된다.Therefore, even when the number of SR-ICs is six, only four pins are required for the MCU, and 24 transmission lines are required between the MCU and the six SR-ICs.
또한, 상기 MCU와 상기 복수개의 SR-IC들 간에는 상기 클럭 전송 라인(CTL)이 구비되어, 상기 각 SR-IC가 터치 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환할 때 필요한 클럭신호를 상기 MCU에서 상기 각 SR-IC들에 제공된다.In addition, the clock transmission line (CTL) is provided between the MCU and the plurality of SR-ICs, and a clock signal required when each SR-IC receives a touch signal and converts the touch signal to a digital signal, SR-ICs.
이와 같이, 상기 MCU의 핀의 개수 및 상기 MCU와 상기 6개의 SR-IC 간의 전송 라인의 개수가 감소되므로, IC의 패키지(Package)도 감소하고, LOG(Line On Glass) 영역이 크게 요구되지 않으므로 각 배선의 폭을 크게 할 수 있어서 배선 저항을 줄일 수 있고 공간 제약을 받지 않는다.Since the number of pins of the MCU and the number of transmission lines between the MCU and the six SR-ICs are reduced, the package of the IC is also reduced, and the LOG (Line On Glass) region is not required to be large The width of each wiring can be increased, so that the wiring resistance can be reduced and space is not restricted.
또한, 기존의 TTL 방식에 의한 EMI 특성을 향상시킬 수 있다.In addition, EMI characteristics by the existing TTL method can be improved.
이 밖에, 본 발명은 인-셀 터치 패널뿐만 아니라, 아웃 셀/ 온 셀(Out-cell/On-cell) 등 별도의 ROIC를 사용하는 표시 장치에도 적용할 수 있다.In addition, the present invention can be applied not only to an in-cell touch panel but also to a display device using a separate ROIC such as an out-cell / on-cell.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 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 general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents. Will be clear to those who have knowledge of.
Claims (7)
상기 MCU에서 상기 레지스터 셋팅 데이터, 클럭 신호 및 각종 제어신호를 수신하고, 터치 센싱 데이터를 차례로 상기 MCU로 전송하는 복수개의 SR-IC들;
터치 동기 신호(TSYNCN)의 터치 비 센싱 논리 구간에 상기 레지스터 셋팅 데이터 및 각종 제어신호를 상기 MCU로부터 상기 복수개의 SR-IC들로 전송하고 상기 터치 동기 신호(TSYNCN)의 터치 센싱 논리 구간에 상기 터치 센싱 데이터를 상기 복수개의 SR-IC들로부터 상기 MCU로 차례로 전송하는 양방향 데이터 전송 라인;
상기 클럭 신호를 상기 MCU에서 각 SR-IC로 일 방향 전송하기 위한 클럭 전송 라인을 구비한 터치 패널 액정 표시 장치.An MCU for providing register setting data, a clock signal, and various control signals;
A plurality of SR-ICs receiving the register setting data, a clock signal, and various control signals from the MCU and sequentially transmitting the touch sensing data to the MCU;
The register setting data and various control signals are transmitted from the MCU to the plurality of SR-ICs in the touch sensing logic section of the touch synchronizing signal TSYNCN, and the touch sensing logic section of the touch synchronizing signal TSYNCN, A bidirectional data transmission line for sequentially transmitting sensing data from the plurality of SR-ICs to the MCU;
And a clock transmission line for transferring the clock signal from the MCU to each SR-IC in one direction.
상기 MCU는,
상기 레지스터 셋팅 데이터 및 상기 각종 제어신호를 상기 양방향 데이터 전송 라인을 통해 상기 각 SR-IC에 전송하기 위한 데이터 송신버퍼와,
상기 각 SR-IC로부터 상기 터치 센싱 데이터를 상기 양방향 데이터 전송 라인을 통해 수신하기 위한 데이터 데이터 수신 버퍼와,
상기 클럭 신호를 상기 클럭 전송 라인을 통해 상기 각 SR-IC에 송신하기 위한 클럭 송신 버퍼을 구비하는 터치 패널 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
The MCU includes:
A data transmission buffer for transmitting the register setting data and the various control signals to each SR-IC through the bidirectional data transmission line,
A data data reception buffer for receiving the touch sensing data from each SR-IC through the bidirectional data transmission line,
And a clock transmission buffer for transmitting the clock signal to each SR-IC via the clock transmission line.
상기 각 SR-IC는,
상기 MCU로부터 상기 레지스터 셋팅 데이터 및 상기 각종 제어신호를 상기 양방향 데이터 전송 라인을 통해 수신하기 위한 데이터 수신버퍼와,
상기 터치 센싱 데이터를 상기 양방향 데이터 전송 라인을 통해 상기 MCU에 송신하기 위한 데이터 송신 버퍼와,
상기 클럭 신호를 상기 클럭 전송 라인을 통해 상기 MCU로부터 수신하기 위한 클럭 수신 버퍼를 구비한 터치 패널 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
Each SR-IC includes:
A data receiving buffer for receiving the register setting data and the various control signals from the MCU through the bidirectional data transmission line,
A data transmission buffer for transmitting the touch sensing data to the MCU through the bidirectional data transmission line,
And a clock receiving buffer for receiving the clock signal from the MCU through the clock transmission line.
상기 레지스터 셋팅 데이터 및 상기 각종 제어신호를 상기 양방향 데이터 전송 라인을 통해 상기 각 SR-IC에 전송하는 프로토콜은, 상기 복수개의 SR-IC 중 하나 또는 전체를 지정하는 명령어와, 내부 레지스터를 지정하는 어드레스와, 해당 레지스터를 셋팅하기 위한 데이터로 구성되는 터치 패널 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
The protocol for transmitting the register setting data and the various control signals to the respective SR-ICs through the bidirectional data transmission line includes a command for specifying one or all of the plurality of SR-ICs, an address specifying an internal register And data for setting the corresponding register.
상기 터치 센싱 데이터를 상기 양방향 데이터 전송 라인을 통해 상기 각 SR-IC에서 상기 MCU로 전송하는 프로토콜은, 명령어 없이, 상기 터치 동기 신호(TSYNCN)의 터치 센싱 논리 구간에, 정해진 순서로 상기 복수개의 SR-IC에서 일정 간격을 갖고 전송하는 터치 패널 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
The protocol for transmitting the touch sensing data from the respective SR-ICs to the MCU via the bidirectional data transmission line is a protocol for transmitting the touch sensing data to the MCU in the touch sensing logic section of the touch synchronizing signal TSYNCN, -The touch panel liquid crystal display device transmits at a predetermined interval in IC.
상기 MCU 및 각 SR-IC의 송수신 모드는 상기 터치 동기 신호에 의해 전환되는 터치 패널 액정 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the transmission / reception mode of the MCU and each SR-IC is switched by the touch synchronous signal.
상기 터치 동기 신호의 터치 비 센싱 논리 구간이면 상기 MCU는 송신 모드로 전환되고 상기 각 SR-IC는 수신 모드로 전환되며, 상기 터치 동기 신호의 터치 센싱 논리 구간이면 상기 MCU는 수신 모드로 전환 되고 상기 각 SR-IC는 송신 모드로 전환되는 터치 패널 액정 표시 장치.The method according to claim 6,
The MCU is switched to the transmission mode and each SR-IC is switched to the reception mode if the touch sensing logic period of the touch synchronizing signal is a touch sensing period, Each SR-IC is switched to the transmission mode.
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| KR1020160179180A KR20180075168A (en) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | Touch panel liquid crystal display device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10671198B2 (en) | 2017-11-21 | 2020-06-02 | Silicon Works Co., Ltd. | Display device |
| US10866672B2 (en) | 2018-09-20 | 2020-12-15 | Lg Display Co., Ltd. | Signal transmission device and display using the same |
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2016
- 2016-12-26 KR KR1020160179180A patent/KR20180075168A/en not_active Application Discontinuation
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