KR20210111582A

KR20210111582A - Touch Sensing Device for Compensating Phase Error of Active Pen and Method for Compensating Phase Error of Active Pen

Info

Publication number: KR20210111582A
Application number: KR1020200026685A
Authority: KR
Inventors: 박선영; 최경섭; 김성천
Original assignee: 주식회사 실리콘웍스
Priority date: 2020-03-03
Filing date: 2020-03-03
Publication date: 2021-09-13

Abstract

According to one aspect of the present invention, a touch sensing device for compensating a phase error of a down link signal transmitted and received between a display and an active pen without separate synchronization signal transmission comprises: a plurality of sensing units generating an output signal according to phase information of a first down link signal transmitted from the active pen during a pre-driving section, and generating a comparison signal by comparing the output signal with a predetermined reference signal; and a phase error compensation unit detecting a phase error of the first down link signal by comparing the comparison signal and an internal timing signal and compensating for the phase error by adjusting the internal timing signal according to the phase error.

Description

TECHNICAL FIELD [0002] Touch Sensing Device for Compensating Phase Error of Active Pen and Method for Compensating Phase Error of Active Pen

본 명세서는 터치 센싱장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 액티브 펜에 의한 터치를 센싱할 수 있는 터치 센싱장치에 관한 것이다.The present specification relates to a touch sensing device, and more particularly, to a touch sensing device capable of sensing a touch by an active pen.

최근 다양한 디스플레이 장치에서 핑거(Finger)뿐만 아니라 스타일러스 펜(Stylus Pen)이 입력장치로 사용되고 있다. 스타일러스 펜은 핑거에 비해 좀 더 세밀한 입력이 가능한 장점이 있다. 이러한 스타일러스 펜은 패시브 타입(Passive type)과 액티브 타입(Active type)으로 구분된다.Recently, in various display devices, a stylus pen as well as a finger is used as an input device. A stylus pen has the advantage of being able to input more detailed information than a finger. Such a stylus pen is divided into a passive type and an active type.

패시브 타입의 스타일러스 펜(이하, '패시브 펜'이라 함)은 디스플레이 패널과의 접촉 지점에서 정전용량 변화가 적어 터치위치 검출이 어렵다는 단점이 있는 반면 액티브 타입의 스타일러스 펜(이하, '액티브 펜'이라 함)은 자체적으로 생성한 펜 구동신호를 디스플레이 패널과의 접촉 지점에 출력하기 때문에 패시브 펜에 비해 터치위치 검출이 용이하다는 장점이 있어 그 이용이 증대되고 있다.The passive type stylus pen (hereinafter referred to as 'passive pen') has a disadvantage in that it is difficult to detect the touch position due to the small change in capacitance at the point of contact with the display panel, whereas the active type stylus pen (hereinafter referred to as 'active pen') ) has the advantage of being easier to detect the touch position compared to the passive pen because it outputs the pen driving signal generated by itself at the point of contact with the display panel, and thus its use is increasing.

하지만, 액티브 펜을 사용하는 경우, 디스플레이 장치와 액티브 펜은 서로 연결되어 있지 않은 독립적인 장치로 작동하기 때문에, 두 장치에서 사용하는 타이밍이 동기화되어 있지 않으면 신호의 송수신이 원활히 이루어지지 않을 수 있다는 문제점이 있다. 예를 들어, 액티브 펜이 펜 신호를 송신하는 송신타이밍과 디스플레이 장치가 해당 펜 신호를 수신하는 수신타이밍 간에 위상차이가 존재하는 경우 디스플레이 장치에서 신호 수신 감도가 낮아져 원하는 정보가 정확하게 전달되지 못할 수 있다.However, when an active pen is used, since the display device and the active pen operate as independent devices that are not connected to each other, if the timings used by the two devices are not synchronized, the signal transmission and reception may not be smoothly performed. There is this. For example, if there is a phase difference between the transmission timing when the active pen transmits the pen signal and the reception timing when the display device receives the pen signal, the signal reception sensitivity of the display device may be lowered and desired information may not be accurately transmitted. .

이러한 문제점을 해결하기 위해 디스플레이 장치와 액티브 펜 사이의 동기화를 위해 디스플레이 장치에서 액티브 펜으로 핑(Ping)신호를 전송하고, 액티브 펜이 이를 검출하여 동기화를 수행하는 방법이 제안된 바 있다. 하지만, 디스플레이 장치가 액티브 펜으로 핑 신호를 전송함으로써 액티브 펜과 디스플레이 장치간 동기화를 수행하는 경우, 디스플레이 장치는 하나의 프레임 내에서 핑거 또는 액티브 펜에 대한 터치센싱이 수행되는 터치센싱기간을 나타내는 LHB(Long Horizontal Blanking) 마다 핑 신호를 액티브 펜으로 전송하여야 하므로 전력소모가 크다는 문제점이 있다.To solve this problem, a method has been proposed in which a ping signal is transmitted from the display device to the active pen for synchronization between the display device and the active pen, and the active pen detects the ping signal and performs synchronization. However, when the display device performs synchronization between the active pen and the display device by transmitting a ping signal to the active pen, the display device LHB indicating a touch sensing period during which touch sensing for a finger or an active pen is performed within one frame Since a ping signal must be transmitted to the active pen for each (Long Horizontal Blanking), there is a problem in that power consumption is large.

또한, 액티브 펜이 핑 신호를 해석할 수 없는 경우 동기화 자체가 불가능하므로 디스플레이 장치는 액티브 펜의 동기화 능력에 의존하게 되어 액티브 펜에 대한 선택 자유도가 제한된다는 문제점도 있다.In addition, since synchronization itself is impossible when the active pen cannot interpret the ping signal, the display device depends on the synchronization capability of the active pen, and thus there is a problem in that the freedom of selection for the active pen is limited.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 동기신호 전송 없이도 디스플레이 장치와 액티브 펜 사이에서 송수신되는 다운링크 신호의 위상 에러를 보상할 수 있는 액티브 펜의 위상에러를 보상하는 터치 센싱장치 및 액티브 펜의 위상에러 보상방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the above problems, and includes a touch sensing device for compensating for a phase error of an active pen capable of compensating for a phase error of a downlink signal transmitted/received between a display device and an active pen without transmitting a separate synchronization signal; It is a technical task to provide a method for compensating for a phase error of an active pen.

본 발명의 일 측면에 따른 액티브 펜의 위상에러를 보상하는 터치 센싱장치는, 프리 드라이빙(Pre Driving) 구간 동안 액티브 펜에서 전송된 제1 다운링크 신호의 위상정보에 따라 출력신호를 생성하고, 상기 출력신호를 미리 정해진 기준신호와 비교하여 비교신호를 생성하는 복수개의 센싱유닛; 및 상기 비교신호와 내부 타이밍 신호를 비교하여 상기 제1 다운링크 신호의 위상에러를 검출하고, 상기 위상에러에 따라 상기 내부 타이밍 신호를 조절하여 상기 위상에러를 보상하는 위상에러 보상부를 포함한다.A touch sensing apparatus for compensating for a phase error of an active pen according to an aspect of the present invention generates an output signal according to phase information of a first downlink signal transmitted from an active pen during a pre-driving period, and a plurality of sensing units for generating a comparison signal by comparing the output signal with a predetermined reference signal; and a phase error compensator for detecting a phase error of the first downlink signal by comparing the comparison signal with an internal timing signal, and compensating for the phase error by adjusting the internal timing signal according to the phase error.

본 발명의 다른 측면에 따른 액티브 펜의 위상 에러 보상방법은 프리 드라이빙 구간 동안 액티브 펜으로부터 수신된 제1 다운링크 신호의 위상정보에 따라 출력신호를 생성하는 단계; 상기 출력신호를 미리 정해진 기준신호와 비교하여 비교신호를 생성하는 단계; 상기 비교신호와 내부 타이밍 신호를 비교하여 상기 다운링크 신호의 위상에러를 검출하는 단계; 및 상기 위상에러에 따라 상기 내부 타이밍 신호를 조절하여 상기 위상에러를 보상하는 단계를 포함 한다.According to another aspect of the present invention, a method for compensating for a phase error of an active pen includes: generating an output signal according to phase information of a first downlink signal received from an active pen during a free driving period; generating a comparison signal by comparing the output signal with a predetermined reference signal; detecting a phase error of the downlink signal by comparing the comparison signal with an internal timing signal; and compensating for the phase error by adjusting the internal timing signal according to the phase error.

본 발명에 따르면, 별도의 동기신호 송수신 없이도 디스플레이 장치가 액티브 펜에서 전송되는 다운링크 신호의 위상 에러를 보상할 수 있어 동기신호 전송으로 인한 전력소모를 감소시킬 수 있다는 효과가 있다,According to the present invention, the display device can compensate for the phase error of the downlink signal transmitted from the active pen without separate transmission and reception of the synchronization signal, thereby reducing power consumption due to transmission of the synchronization signal.

또한, 본 발명에 따르면 액티브 펜의 종류에 관계없이 터치센싱장치의 내부 타이밍 신호를 다운링크 신호에 동기화할 수 있기 때문에 액티브 펜에 대한 선택 자유도가 향상된다는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the internal timing signal of the touch sensing device can be synchronized with the downlink signal regardless of the type of the active pen, the freedom of selection for the active pen is improved.

또한, 본 발명에 따르면 일반적인 터치 센싱장치에 포함된 기존 구성을 이용하여 다운링크 신호의 위상 에러를 보상할 수 있기 때문에 제조비용의 증가를 최소화시킬 수 있어 터치센싱장치 및 이를 포함하는 디스플레이 장치의 제조단가를 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since a phase error of a downlink signal can be compensated for using an existing configuration included in a general touch sensing device, an increase in manufacturing cost can be minimized, so that a touch sensing device and a display device including the same can be manufactured. It has the effect of reducing the unit cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 복수개의 디스플레이기간과 복수개의 터치센싱기간으로 구성된 1 프레임 기간을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센싱장치의 터치프레임을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 터치센싱장치의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 센싱유닛의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센싱장치에서 발생되는 각 신호들의 타이밍도이다.
도 7은 도 4에 도시된 검출부의 일 예를 보여주는 블록도이다.
도 8a는 도 7에 도시된 검출부가 위상 에러 검출모드로 동작할 때의 타이밍도이다.
도 8b는 도 7에 도시된 검출부가 센싱 모드로 동작할 때의 타이밍도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 하나의 비교신호와 내부 타이밍 신호의 비교결과에 따라 보상된 내부 타이밍 신호를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 복수개의 비교신호들과 내부 타이밍 신호의 비교결과에 따라 보상된 내부 타이밍 신호를 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 보상된 내부 타이밍 신호 및 제2 다운링크 신호를 기초로 펜 데이터를 생성하는 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상 에러 보상방법을 보여주는 플로우차트이다.1 is a diagram showing the configuration of a display device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing one frame period composed of a plurality of display periods and a plurality of touch sensing periods.
3 is a view showing a touch frame of a touch sensing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of the touch sensing device shown in FIG. 1 .
5 is a block diagram schematically showing the configuration of the sensing unit shown in FIG.
6 is a timing diagram of signals generated by a touch sensing device according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating an example of the detection unit shown in FIG. 4 .
8A is a timing diagram when the detection unit shown in FIG. 7 operates in a phase error detection mode.
8B is a timing diagram when the detector shown in FIG. 7 operates in a sensing mode.
9 is a diagram illustrating an internal timing signal compensated according to a comparison result of one comparison signal and an internal timing signal according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating an internal timing signal compensated according to a comparison result of a plurality of comparison signals and an internal timing signal according to another embodiment of the present invention.
11 is a diagram exemplarily illustrating a method of generating pen data based on a compensated internal timing signal and a second downlink signal according to the present invention.
12 is a flowchart illustrating a phase error compensation method according to an embodiment of the present invention.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 핵심 구성과 관련이 없는 경우 및 본 발명의 기술분야에 공지된 구성과 기능에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다. 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Like reference numerals refer to substantially identical elements throughout. In the following description, detailed descriptions of configurations and functions known in the art and cases not related to the core configuration of the present invention may be omitted. The meaning of the terms described herein should be understood as follows.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be embodied in various different forms, only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. The shapes, sizes, proportions, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present invention are exemplary, and thus the present invention is not limited to the illustrated matters. Like reference numerals refer to like elements throughout. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. When 'including', 'having', 'consisting', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, the case in which the plural is included is included unless otherwise explicitly stated.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components, it is interpreted as including an error range even if there is no separate explicit description.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, 'immediately' or 'directly' when a temporal relationship is described with 'after', 'following', 'after', 'before', etc. It may include cases that are not continuous unless this is used.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.Although the first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다. The term “at least one” should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of “at least one of the first, second, and third items” means each of the first, second, or third items as well as two of the first, second and third items. It may mean a combination of all items that can be presented from more than one.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.Each feature of the various embodiments of the present invention may be partially or wholly combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each of the embodiments may be implemented independently of each other or may be implemented together in a related relationship. may be

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 시스템(200)은 디스플레이장치(210)와 액티브 펜(220)을 포함한다.1 is a diagram schematically showing the configuration of a display system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1 , the display system 200 according to an embodiment of the present invention includes a display device 210 and an active pen 220 .

디스플레이장치(210)는 디스플레이기능과 터치센싱기능을 수행하는 것으로서, 액정디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD)나 유기발광 다이오드 디스플레이(Organic Light Emitting Diode: OLED)와 같은 평판 디스플레이로 구현될 수 있다.The display device 210 performs a display function and a touch sensing function, and may be implemented as a flat panel display such as a liquid crystal display (LCD) or an organic light emitting diode display (OLED).

일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 디스플레이장치(210)는 핑거(Finger) 또는 액티브 펜(220)과 같은 전도성 물체의 접촉에 의한 터치를 센싱하기 위해 그 내부에 일체형으로 구현된 정전용량방식의 터치 스크린을 포함할 수 있다. 이러한 터치 스크린은 디스플레이 구현을 위한 디스플레이 패널과 독립적인 형태로 구성될 수도 있고, 디스플레이 패널의 픽셀 어레이에 내장될 수도 있다. In one embodiment, the display device 210 according to the present invention is a capacitive type integrally implemented therein in order to sense a touch by contact of a conductive object such as a finger or an active pen 220 . It may include a touch screen. Such a touch screen may be configured independently of a display panel for display implementation, or may be embedded in a pixel array of the display panel.

디스플레이 장치(210)의 구성에 대한 구체적인 설명은 도 2 내지 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.A detailed description of the configuration of the display device 210 will be described later with reference to FIGS. 2 to 5 .

액티브 펜(220)은 디스플레이 장치(210)로부터 수신되는 업링크(UP Link) 신호에 동기하여 펜 데이터를 포함하는 다운링크(Down Link) 신호를 생성하여 터치 스크린과의 접촉 지점에 출력한다. 일 실시예에 있어서, 액티브 펜(220)은 다운링크 신호를 이진위상편이변조 (Binary Phase Shift Keying: BPSK) 방식 또는 차동 이진위상편이변조(Differential Binary Phase Shift Keying: DBPSK) 방식으로 변조하여 터치 스크린 상에 출력할 수 있다.The active pen 220 generates a downlink signal including pen data in synchronization with an uplink signal received from the display device 210 and outputs it to a point of contact with the touch screen. In one embodiment, the active pen 220 modulates the downlink signal in a Binary Phase Shift Keying (BPSK) method or a Differential Binary Phase Shift Keying (DBPSK) method on the touch screen. can be printed on the

일 실시예에 있어서, 펜 데이터는 액티브 펜(220)이 터치 스크린에 접촉할 때의 압력을 나타내는 필압정보, 액티브 펜(220)에 구비되어 특정 기능을 수행하는 적어도 하나 이상의 기능식 버튼의 활성 여부를 나타내는 버튼상태정보, 다른 액티브 펜과의 구분을 위한 펜 식별정보, 펜의 기울기를 나타내는 펜 기울기 정보, 및 펜에 의해 입력된 내용의 제거 여부를 나타내는 리무빙 정보 등을 포함할 수 있다.In an embodiment, the pen data includes pen pressure information indicating pressure when the active pen 220 contacts the touch screen, and whether at least one or more functional buttons provided in the active pen 220 to perform a specific function are active. It may include button state information indicating , pen identification information for distinguishing it from other active pens, pen inclination information indicating the inclination of the pen, and removing information indicating whether content input by the pen is removed.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(210)는 디스플레이 패널(300), 패널구동장치(310), 및 터치센싱장치(320)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , a display device 210 according to an embodiment of the present invention includes a display panel 300 , a panel driving device 310 , and a touch sensing device 320 .

디스플레이 패널(300)은 소정 계조의 영상을 표시하거나 핑거 또는 액티브 펜(220)에 의한 터치를 입력 받는다. 일 실시예에 있어서, 디스플레이 패널(300)은 정전용량방식을 이용한 인셀(In-cell) 터치타입의 구조를 갖는 디스플레이 패널일 수 있다. 이러한 실시예에 따를 때, 디스플레이 패널(300)은 자기정전용량(Self Capacitance) 방식을 이용한 인셀 터치타입의 디스플레이 패널 또는 상호정전용량(Mutual Capacitance) 방식을 이용한 인셀 터치타입의 디스플레이 패널일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 디스플레이 패널(300)이 자기정전용량 방식을 이용한 인셀 터치타입의 디스플레이 패널인 것으로 가정하여 설명하기로 한다.The display panel 300 displays an image of a predetermined grayscale or receives a touch input by a finger or the active pen 220 . In one embodiment, the display panel 300 may be a display panel having an in-cell touch type structure using a capacitive method. According to this embodiment, the display panel 300 may be an in-cell touch-type display panel using a self-capacitance method or an in-cell touch-type display panel using a mutual capacitance method. Hereinafter, for convenience of description, it is assumed that the display panel 300 is an in-cell touch type display panel using a self-capacitance method.

디스플레이 패널(300)은 디스플레이모드와 터치센싱모드로 동작한다. 디스플레이 패널(300)은 디스플레이모드 동안 백라이트 유닛으로부터 조사되는 광을 이용하여 영상을 표시하고, 터치센싱모드 동안 터치센싱을 위한 터치패널의 역할을 수행한다The display panel 300 operates in a display mode and a touch sensing mode. The display panel 300 displays an image using the light emitted from the backlight unit during the display mode, and serves as a touch panel for touch sensing during the touch sensing mode.

일 실시예에 있어서, 디스플레이 모드는 도 2에 도시된 바와 같이, 1 프레임(Frame) 내에 설정된 복수개의 디스플레이 기간(DP1~DPn) 마다 수행될 수 있고, 터치센싱모드는 1 프레임 내에서 복수개의 디스플레이 기간(DP1~DPn) 사이에 설정된 복수개의 터치센싱기간(TP1~TPm)마다 수행될 수 있다. 이때, 고해상도 구현을 위해 1 프레임에서 디스플레이 기간(DP1~DPn)의 개수가 터치센싱기간의 개수(TP1~TPm)보다 많도록 설정되거나, 디스플레이 기간(DP1~DPn)의 길이가 터치센싱기간(TP1~TPm)의 길이보다 길게 설정될 수 있다.In an embodiment, the display mode may be performed for every plurality of display periods DP1 to DPn set within one frame, as shown in FIG. 2 , and the touch sensing mode includes a plurality of displays within one frame. Each of the plurality of touch sensing periods TP1 to TPm set between the periods DP1 to DPn may be performed. In this case, for high resolution implementation, the number of display periods DP1 to DPn in one frame is set to be greater than the number of touch sensing periods TP1 to TPm, or the length of the display periods DP1 to DPn is set to be greater than the number of touch sensing periods TP1. ~TPm) may be set longer than the length.

일 예로, 1 프레임이 16개의 터치센싱기간(TP1~TP16)으로 구성되는 경우, 터치센싱기간(TP1~TP16)은 도 3에 도시된 바와 같이, 업링크 신호(예컨대, Beacon 신호)가 전송되는 제1 터치센싱기간(1LHB), 액티브 펜(220)에 의한 터치를 센싱하기 위한 복수개의 제2 터치센싱기간(2LHB, 4LHB, 6LHB, 8LHB, 9LHB, 10LHB, 12LHB, 13LHB, 14LHB), 및 핑거(Finger) 터치를 센싱하기 위한 복수개의 제3 터치센싱기간(3LHB, 5LHB, 7LHB, 11LHB, 15LHB, 16LHB)을 포함할 수 있다. 이때, 제2 터치센싱기간 중 4LHB, 8LHB, 9LHB, 12LHB, 13LHB 동안에는 액티브 펜의 펜 데이터가 센싱되고, 2LHB, 6LHB, 10LHB, 14LHB 동안에는 액티브 펜의 펜 터치좌표가 센싱된다. 여기서, LHB(Long Horizontal Blanking)란 1 프레임 내에서 핑거 또는 액티브 펜에 대한 터치센싱이 수행되는 기간을 나타낸다.For example, when one frame is composed of 16 touch sensing periods TP1 to TP16, the touch sensing periods TP1 to TP16 are, as shown in FIG. 3, an uplink signal (eg, a Beacon signal) is transmitted. A first touch sensing period (1LHB), a plurality of second touch sensing periods (2LHB, 4LHB, 6LHB, 8LHB, 9LHB, 10LHB, 12LHB, 13LHB, 14LHB) for sensing a touch by the active pen 220 , and a finger (Finger) may include a plurality of third touch sensing periods 3LHB, 5LHB, 7LHB, 11LHB, 15LHB, and 16LHB for sensing a touch. In this case, the pen data of the active pen is sensed during 4LHB, 8LHB, 9LHB, 12LHB, and 13LHB during the second touch sensing period, and the pen touch coordinates of the active pen are sensed during 2LHB, 6LHB, 10LHB, and 14LHB. Here, LHB (Long Horizontal Blanking) indicates a period during which touch sensing for a finger or an active pen is performed within one frame.

이러한 예에 따르는 경우 제2 터치센싱기간(2LHB, 4LHB, 6LHB, 8LHB, 9LHB, 10LHB, 12LHB, 13LHB, 14LHB) 동안에는 디스플레이 패널(300)로 터치구동신호 또는 업링크 신호가 공급되지 않기 때문에 디스플레이 패널(300)은 무구동 상태로 유지된다.According to this example, since the touch driving signal or the uplink signal is not supplied to the display panel 300 during the second touch sensing period (2LHB, 4LHB, 6LHB, 8LHB, 9LHB, 10LHB, 12LHB, 13LHB, 14LHB), the display panel (300) is maintained in a no-drive state.

도 3에서는 1 프레임이 16개의 터치센싱기간을 포함하는 것으로 도시하였지만, 이는 하나의 예일 뿐 1 프레임은 16개보다 많은 개수의 터치센싱기간을 포함하거나 16개보다 작은 개수의 터치센싱기간을 포함할 수 있을 것이다.3 shows that one frame includes 16 touch sensing periods, but this is only an example. One frame may include more than 16 touch sensing periods or less than 16 touch sensing periods. will be able

이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 터치센싱기간의 도번은 "TT1"으로 표기하고, 제2 터치센싱기간의 도번은 "TT2"로 표시하며, 제3 터치센싱기간의 도번은 "TT3"로 표기하기로 한다.Hereinafter, for convenience of explanation, the dot number of the first touch sensing period is indicated as "TT1", the dominance of the second touch sensing period is indicated as "TT2", and the dot number of the third touch sensing period is indicated as "TT3". decide to do

한편, 디스플레이 패널(300)은 복수개의 데이터라인(D1~Dn), 복수개의 게이트라인(G1~Gm), 복수개의 픽셀(P), 복수개의 터치전극(TE), 및 복수개의 터치라인(T1~Tk)을 포함한다.Meanwhile, the display panel 300 includes a plurality of data lines D1 to Dn, a plurality of gate lines G1 to Gm, a plurality of pixels P, a plurality of touch electrodes TE, and a plurality of touch lines T1 . ~Tk).

복수개의 데이터라인(D1~Dm) 각각은 디스플레이 모드시 데이터신호를 입력 받는다. 복수개의 게이트라인(G1~Gn) 각각은 디스플레이 모드시 스캔펄스를 입력 받는다. 복수개의 데이터라인(D1~Dm)과 복수개의 게이트라인(G1~Gn) 각각은 기판 상에 서로 교차하도록 마련되어 복수개의 픽셀영역을 정의한다. 복수개의 픽셀(P) 각각은 인접한 게이트라인과 데이터라인에 연결된 박막 트랜지스터(미도시), 박막 트랜지스터에 연결된 픽셀전극(미도시), 및 픽셀전극에 연결된 스토리지 커패시터(미도시)를 포함할 수 있다.Each of the plurality of data lines D1 to Dm receives a data signal in the display mode. Each of the plurality of gate lines G1 to Gn receives a scan pulse in the display mode. Each of the plurality of data lines D1 to Dm and the plurality of gate lines G1 to Gn is provided to cross each other on the substrate to define a plurality of pixel regions. Each of the plurality of pixels P may include a thin film transistor (not shown) connected to adjacent gate lines and data lines, a pixel electrode (not shown) connected to the thin film transistor, and a storage capacitor (not shown) connected to the pixel electrode. .

복수개의 터치전극(TE) 각각은 핑거 또는 액티브 펜(220)에 의한 터치를 센싱하기 위한 터치센서(또는 터치노드)의 역할을 수행하거나 픽셀전극과 함께 전계를 형성시켜 액정을 구동시키는 공통전극의 역할을 수행한다. 즉, 복수개의 터치전극(TE) 각각은 터치센싱모드시 터치센서로 이용되고, 디스플레이 모드시 공통전극으로 이용된다. 이러한 복수개의 터치전극(TE) 각각은 액정구동을 위한 공통전극으로도 사용되기 때문에 투명 전도성 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. Each of the plurality of touch electrodes TE functions as a touch sensor (or touch node) for sensing a touch by a finger or an active pen 220 or forms an electric field together with a pixel electrode to drive liquid crystal. play a role That is, each of the plurality of touch electrodes TE is used as a touch sensor in the touch sensing mode and is used as a common electrode in the display mode. Since each of the plurality of touch electrodes TE is also used as a common electrode for driving the liquid crystal, it may include a transparent conductive material.

복수개의 터치전극(TE) 각각은 터치센싱모드시 자기정전용량 방식의 터치센서로 사용되기 때문에 터치객체와 디스플레이 패널(300) 간의 최소 접촉 크기보다 큰 크기를 가져야 한다. 이에 따라, 복수개의 터치전극(TE) 각각은 하나 이상의 픽셀(P)과 대응되는 크기를 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 복수개의 터치전극(TE)은 복수개의 수평라인과 복수개의 수직라인을 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다.Since each of the plurality of touch electrodes TE is used as a self-capacitance type touch sensor in the touch sensing mode, it should have a size larger than the minimum contact size between the touch object and the display panel 300 . Accordingly, each of the plurality of touch electrodes TE may have a size corresponding to one or more pixels P. In an embodiment, the plurality of touch electrodes TE may be disposed at regular intervals along a plurality of horizontal lines and a plurality of vertical lines.

복수개의 터치라인(T1~Tk) 각각은 복수개의 터치전극(TE) 각각에 개별적으로 연결된다. 도 2에 도시된 1 프레임 기간 중 디스플레이 기간(DP1~DPn) 동안 복수개의 터치라인(T1~Tk) 각각은 해당하는 터치전극(TE)에 공통전압(Vcom)을 공급한다.Each of the plurality of touch lines T1 to Tk is individually connected to each of the plurality of touch electrodes TE. During the display period DP1 to DPn of one frame period shown in FIG. 2 , each of the plurality of touch lines T1 to Tk supplies a common voltage Vcom to the corresponding touch electrode TE.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 1 프레임 기간 중 제1 터치센싱기간(TT1) 동안 복수개의 터치라인(T1~Tk) 각각은 해당하는 터치전극(TE)을 통해 업링크 신호를 공급한다. 또한, 1 프레임 기간 중 복수개의 제2 터치센싱기간(TT2) 동안 복수개의 터치라인(T1~Tk) 각각은 액티브 펜(220)으로부터 전송되는 다운링크 신호에 의해 해당 터치전극(TE)에 발생된 정전용량을 터치센싱장치(320)에 제공한다. 또한, 제1 프레임 기간 중 복수개의 제3 터치센싱기간(TT3) 동안 복수개의 터치라인(T1~Tk) 각각은 해당하는 터치전극(TE)에 터치구동신호를 공급하고 핑거터치에 의해 해당하는 터치전극(TE)에 발생된 정전용량을 터치센싱장치(320)에 제공한다.Also, as shown in FIG. 3 , during the first touch sensing period TT1 of one frame period, each of the plurality of touch lines T1 to Tk supplies an uplink signal through the corresponding touch electrode TE. In addition, during the plurality of second touch sensing periods TT2 in one frame period, each of the plurality of touch lines T1 to Tk is generated in the corresponding touch electrode TE by a downlink signal transmitted from the active pen 220 . The capacitance is provided to the touch sensing device 320 . In addition, during the plurality of third touch sensing periods TT3 in the first frame period, each of the plurality of touch lines T1 to Tk supplies a touch driving signal to the corresponding touch electrode TE, and a corresponding touch is performed by a finger touch. The capacitance generated in the electrode TE is provided to the touch sensing device 320 .

다시 도 1을 참조하면, 패널구동장치(310)는 디스플레이기간(DP1~DPn) 동안 디스플레이 패널(300)에 포함된 복수개의 픽셀(P)에 데이터 신호가 공급되도록 하여 디스플레이 패널(300)을 통해 영상이 표시되도록 한다. 일 실시예에 있어서, 패널구동장치(310)는 데이터 구동부(312), 게이트 구동부(314), 및 타이밍 컨트롤러(316)를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 1 , the panel driving device 310 supplies a data signal to a plurality of pixels P included in the display panel 300 during the display period DP1 to DPn so that the data signal is supplied through the display panel 300 . Let the image be displayed. In an embodiment, the panel driving device 310 may include a data driver 312 , a gate driver 314 , and a timing controller 316 .

데이터 구동부(312)는 디스플레이기간 동안, 데이터 제어 신호(DCS)를 기반으로 픽셀데이터(R/G/B)를 아날로그 형태의 데이터 신호로 변환하여 복수개의 데이터라인(D1~Dm)을 통해 픽셀(P)들에 공급한다.During the display period, the data driver 312 converts the pixel data R/G/B into an analog data signal based on the data control signal DCS, and converts the pixel data R/G/B into an analog data signal through the plurality of data lines D1 to Dm. P) are supplied.

일 실시예에 있어서, 데이터 구동부(312)는 핑거 터치가 센싱되는 복수개의 제3 터치센싱기간(TT3) 동안 터치구동신호가 인가되는 터치전극(TE)과 중첩되는 복수개의 데이터 라인(D1~Dm) 각각에 데이터 로드 프리 신호(Data Load Free Signal)를 공급할 수 있다. 데이터 로드 프리 신호는 복수개의 제3 터치센싱기간(TT3) 동안 터치전극(TE)에 인가되는 터치구동신호와 동일한 위상을 갖는 신호일 수 있다. 이와 같이, 데이터 구동부(312)는 터치구동신호와 동위상을 갖는 데이터 로드 프리 신호를 터치구동신호가 인가되는 터치전극(TE)과 중첩되는 복수개의 데이터 라인(D1~Dm)에 인가함으로써, 터치전극(TE)과 데이터 라인(D1~Dm) 사이의 기생 커패시턴스에 따른 터치전극들(TE)의 로드를 감소시킴으로써 터치 감도를 향상시킬 수 있다.In an embodiment, the data driver 312 includes a plurality of data lines D1 to Dm overlapping the touch electrodes TE to which the touch driving signals are applied during the plurality of third touch sensing periods TT3 in which a finger touch is sensed. ) may be supplied with a data load free signal. The data load free signal may be a signal having the same phase as the touch driving signal applied to the touch electrode TE during the plurality of third touch sensing periods TT3 . As described above, the data driver 312 applies a data load-free signal having the same phase as the touch driving signal to the plurality of data lines D1 to Dm overlapping the touch electrode TE to which the touch driving signal is applied. By reducing the load of the touch electrodes TE according to the parasitic capacitance between the electrode TE and the data lines D1 to Dm, the touch sensitivity may be improved.

게이트 구동부(314)는 게이트 제어신호(GCS)를 기반으로 정해진 순서에 따라 스캔펄스를 생성하여 정해진 순서에 해당하는 게이트라인(G1~Gn)에 공급한다. 게이트 라인(G1~Gn)에 공급되는 스캔펄스는 데이터 라인(D1~Dm)에 공급되는 데이터 신호와 동기된다. 일 실시예에 있어서, 게이트 구동부(314)는 픽셀(P)의 박막 트랜지스터 제조시 디스플레이 패널(300)의 일측 비표시 영역에 내장(또는 집적)되고, 복수의 게이트 라인(G1~Gn)과 일대일로 연결될 수 있다. The gate driver 314 generates scan pulses according to a predetermined order based on the gate control signal GCS and supplies them to the gate lines G1 to Gn corresponding to the predetermined order. The scan pulses supplied to the gate lines G1 to Gn are synchronized with the data signals supplied to the data lines D1 to Dm. In an embodiment, the gate driver 314 is embedded (or integrated) in a non-display area on one side of the display panel 300 when the thin film transistor of the pixel P is manufactured, and is one-to-one with the plurality of gate lines G1 to Gn. can be connected to

한편, 게이트 구동부(314) 또한 데이터 구동부(312)와 유사하게 핑거터치가 센싱되는 제3 터치센싱기간(TT3) 동안 터치구동신호가 인가되는 터치전극(TE)과 중첩되는 복수개의 게이트 라인(G1~Gn) 각각에 게이트 로드 프리 신호(Gate Load Free Signal)를 공급할 수 있다. 게이트 로드 프리 신호는 제3 터치센싱기간(TT3) 동안 터치전극(TE)에 인가되는 터치구동신호와 동일한 위상을 갖는 신호일 수 있다. 이와 같이, 게이트 구동부(314)는 터치구동신호와 동위상을 갖는 게이트 로드 프리 신호를 터치구동신호가 인가되는 터치전극(TE)과 중첩되는 복수개의 게이트 라인(G1~Gn)에 인가함으로써, 터치전극(TE)과 게이트 라인(G1~Gn) 사이의 기생 커패시턴스에 따른 터치전극들(TE)의 로드를 감소시킴으로써 터치 감도를 향상시킬 수 있다.Meanwhile, the gate driver 314 also has a plurality of gate lines G1 overlapping the touch electrode TE to which the touch driving signal is applied during the third touch sensing period TT3 in which a finger touch is sensed similarly to the data driver 312 . ~Gn) may be supplied with a gate load free signal. The gate load free signal may be a signal having the same phase as the touch driving signal applied to the touch electrode TE during the third touch sensing period TT3. As described above, the gate driver 314 applies a gate load-free signal having the same phase as the touch driving signal to the plurality of gate lines G1 to Gn overlapping the touch electrode TE to which the touch driving signal is applied, thereby providing a touch. By reducing the load of the touch electrodes TE according to the parasitic capacitance between the electrode TE and the gate lines G1 to Gn, the touch sensitivity may be improved.

타이밍 컨트롤러(316)는 호스트 시스템(미도시)으로부터 공급되는 데이터 인에이블 신호, 기준 클럭 신호, 수직동기신호(Vsync), 및 수평동기신호 등의 타이밍 동기 신호(TSS)를 수신하고, 이러한 타이밍 동기신호를 기초로 데이터 구동부(312), 게이트 구동부(314), 및 터치센싱장치(320)의 구동을 제어한다. 특히, 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러(316)는 터치동기신호(Tsync)를 직접 생성하거나 호스트 시스템으로부터 수신하고, 터치동기신호를 기초로 1 프레임(Frame)을 복수개의 디스플레이 기간(DP1~DPn)과 복수개의 터치센싱기간(TP1~TPn)으로 시분할 구동한다.The timing controller 316 receives timing synchronization signals TSS, such as a data enable signal, a reference clock signal, a vertical synchronization signal Vsync, and a horizontal synchronization signal, supplied from a host system (not shown), and the timing synchronization Controls driving of the data driver 312 , the gate driver 314 , and the touch sensing device 320 based on the signal. In particular, the timing controller 316 according to the present invention directly generates the touch synchronization signal Tsync or receives it from the host system, and generates one frame based on the touch synchronization signal with a plurality of display periods DP1 to DPn. Time division driving is performed in a plurality of touch sensing periods (TP1 to TPn).

또한, 타이밍 컨트롤러(316)는 호스트 시스템으로부터 제공되는 입력 데이터(Idata)를 수신하고, 복수개의 디스플레이 기간(DP1~DPn) 마다 입력 데이터(Idata)를 디스플레이 패널(300)의 구동에 맞는 픽셀 데이터(R/G/B)로 정렬하여 데이터 구동부(312)에 제공한다.In addition, the timing controller 316 receives the input data Idata provided from the host system, and converts the input data Idata to pixel data suitable for driving the display panel 300 for each of the plurality of display periods DP1 to DPn. R/G/B) and provided to the data driver 312 .

타이밍 컨트롤러(316)는 타이밍 동기신호(TSS)와 터치동기신호(Tsync)를 기반으로, 데이터 제어 신호(DCS)와 게이트 제어 신호(GCS)를 생성하여 출력한다. 여기서, 데이터 제어 신호(DCS)는 소스 스타트 신호, 소스 쉬프트 신호, 소스 인에이블 신호, 및 극성 제어 신호 등을 포함할 수 있다. 그리고, 게이트 제어 신호(GCS)는 적어도 하나의 게이트 스타트 신호 및 복수의 게이트 쉬프트 클럭 등을 포함할 수 있다.The timing controller 316 generates and outputs a data control signal DCS and a gate control signal GCS based on the timing synchronization signal TSS and the touch synchronization signal Tsync. Here, the data control signal DCS may include a source start signal, a source shift signal, a source enable signal, and a polarity control signal. In addition, the gate control signal GCS may include at least one gate start signal and a plurality of gate shift clocks.

터치센싱장치(320)는 타이밍 컨트롤러(314) 또는 호스트 시스템으로부터 입력되는 터치동기신호(Tsync)의 터치센싱기간(TP1~TPn)에 응답하여 제1 내지 제3 터치센싱기간(TT1~TT3) 동안 터치전극(TE)들을 통해 핑거터치 및 액티브 펜(220)에 의한 펜 터치를 센싱한다.The touch sensing device 320 responds to the touch sensing periods TP1 to TPn of the touch synchronization signal Tsync input from the timing controller 314 or the host system during the first to third touch sensing periods TT1 to TT3. A finger touch and a pen touch by the active pen 220 are sensed through the touch electrodes TE.

특히, 본 발명에 따른 터치센싱장치(320)는 제2 터치센싱기간(TT2) 동안 액티브 펜(220)으로부터 전송되는 다운링크 신호를 센싱하여 펜 데이터 및 펜 터치좌표 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 이때, 다운링크 신호의 센싱은 액티브 펜(220)에 의해 터치전극(TE)에 발생되는 정전용량의 변화를 센싱함에 의해 수행될 수 있다.In particular, the touch sensing device 320 according to the present invention may sense a downlink signal transmitted from the active pen 220 during the second touch sensing period TT2 to obtain at least one of pen data and pen touch coordinates. . In this case, the sensing of the downlink signal may be performed by sensing a change in capacitance generated in the touch electrode TE by the active pen 220 .

한편, 터치센싱장치(320)는 제3 터치센싱기간(TT3) 동안에는 핑거터치에 의해 터치전극(TE)에 발생되는 정전용량의 변화량을 기초로 핑거 터치좌표를 산출할 수 있다.Meanwhile, during the third touch sensing period TT3 , the touch sensing device 320 may calculate the finger touch coordinates based on the amount of change in capacitance generated in the touch electrode TE by the finger touch.

이하, 본 발명에 따른 터치센싱장치의 구성을 도 4 내지 도 11를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of the touch sensing device according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 11 .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센싱장치의 구성을 보여주는 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 터치센싱장치(320)는 채널선택부(410), 터치구동부(420), 및 터치센싱부(430)를 포함한다.4 is a block diagram showing the configuration of a touch sensing device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4 , the touch sensing device 320 includes a channel selection unit 410 , a touch driving unit 420 , and a touch sensing unit 430 .

채널선택부(410)는 복수개의 터치라인(T1~Tk)을 통해 복수개의 터치전극(TE)에 일대일로 연결된다. 이러한 채널선택부(410)는 제1 터치센싱기간(TT1) 동안 터치구동부(420)로부터 공급되는 업링크 신호를 터치전극(TE)에 공급하고, 제3 터치센싱기간(TT3) 동안 터치구동부(420)로부터 공급되는 터치구동신호를 터치전극(TE)에 공급한다.The channel selector 410 is connected one-to-one to the plurality of touch electrodes TE through the plurality of touch lines T1 to Tk. The channel selector 410 supplies the uplink signal supplied from the touch driver 420 to the touch electrode TE during the first touch sensing period TT1, and during the third touch sensing period TT3, the touch driver ( The touch driving signal supplied from the 420 is supplied to the touch electrode TE.

또한, 채널선택부(410)는 액티브 펜(220)에 의한 터치 또는 핑거터치에 의해 발생되는 정전용량을 센싱하기 위해 제2 터치센싱기간(TT2) 및 제3 터치센싱기간(TT3) 동안 터치라인(T1~Tk)을 터치센싱부(430)에 연결시킨다. 이를 위해, 채널선택부(410)는 터치동기신호(Tsync)와 채널선택신호(CSS)에 따라서 스위칭되어 복수개의 터치라인(T1~Tk)을 터치센싱부(430)에 선택적으로 연결시키는 복수개의 멀티플렉서(MUX)들을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 각 멀티플렉서(MUX)들은 복수개의 터치라인(T1~TK)들을 통해 복수개의 터치전극(TE)에 연결될 수 있고, 채널선택신호(CSS)에 따라 어느 하나의 터치전극(TE)을 터치라인을 통해 터치센싱부(430)에 연결시킨다.In addition, the channel selector 410 senses the capacitance generated by the touch by the active pen 220 or the finger touch, the touch line during the second touch sensing period TT2 and the third touch sensing period TT3. (T1 to Tk) are connected to the touch sensing unit 430 . To this end, the channel selection unit 410 is switched according to the touch synchronization signal Tsync and the channel selection signal CSS to selectively connect the plurality of touch lines T1 to Tk to the touch sensing unit 430 . It may include multiplexers (MUXs). As shown in FIG. 4 , each of the multiplexers MUX may be connected to a plurality of touch electrodes TE through a plurality of touch lines T1 to TK, and any one touch electrode according to the channel selection signal CSS. (TE) is connected to the touch sensing unit 430 through the touch line.

일 실시예에 있어서, 하나의 멀티플렉서(MUX)는 디스플레이 패널(300) 상에서 열(Row) 방향으로 배열된 복수개의 터치전극들(TE)에 연결될 수 있다.In an embodiment, one multiplexer MUX may be connected to a plurality of touch electrodes TE arranged in a row direction on the display panel 300 .

다른 실시예에 있어서, 열방향으로 순차적으로 배열된 복수개의 터치전극(TE)들이 하나의 터치그룹을 형성하고 열방향으로 복수개의 터치그룹이 배치되는 경우, 하나의 멀티플렉서(MUX)는 열방향으로 배열된 터치그룹 별로 결정된 하나의 터치전극에 각각 연결될 수 있다. 이러한 경우, 하나의 터치그룹 내에서 열방향으로 순차적으로 배치된 터치전극들(TE)은 서로 다른 멀티플렉서(MUX)에 연결될 수 있다.In another embodiment, when the plurality of touch electrodes TE sequentially arranged in the column direction form one touch group and the plurality of touch groups are arranged in the column direction, one multiplexer MUX is disposed in the column direction. Each of the arranged touch groups may be connected to one determined touch electrode. In this case, the touch electrodes TE sequentially arranged in the column direction within one touch group may be connected to different multiplexers MUX.

한편, 채널선택부(410)는 터치동기신호(Tsync)의 디스플레이 구간(DP1~DPn) 동안 복수개의 터치라인(T1~Tk) 각각을 통해서 복수개의 터치전극(TE)에 공통 전압(Vcom)을 공급할 수 있다. Meanwhile, the channel selector 410 applies a common voltage Vcom to the plurality of touch electrodes TE through each of the plurality of touch lines T1 to Tk during the display period DP1 to DPn of the touch synchronization signal Tsync. can supply

터치구동부(420)는 업링크 신호 또는 터치구동신호를 생성하고, 생성된 업링크 신호 또는 터치구동신호를 채널선택부(410)에 연결된 각 터치라인(T1~Tk)을 통해 터치전극(TE)으로 공급한다. The touch driving unit 420 generates an uplink signal or a touch driving signal, and applies the generated uplink signal or touch driving signal to the touch electrode TE through each touch line T1 to Tk connected to the channel selection unit 410 . supplied with

구체적으로, 터치구동부(410)는 도 3에 도시된 바와 같은 1 프레임 기간 중 제1 터치센싱기간(TT1) 동안 업링크 신호를 생성하여 각 터치라인(T1~Tk)을 통해 터치전극(TE)으로 공급하고, 1 프레임 기간 중 복수개의 제3 터치센싱기간(TT3) 동안 터치구동신호를 생성하여 각 터치라인(T1~Tk)를 통해 터치전극(TE)으로 공급한다.Specifically, the touch driver 410 generates an uplink signal during the first touch sensing period TT1 of one frame period as shown in FIG. 3 and uses the touch electrodes TE through each touch line T1 to Tk. In one frame period, a touch driving signal is generated and supplied to the touch electrode TE through each touch line T1 to Tk during a plurality of third touch sensing periods TT3.

이때, 업링크 신호는 디스플레이 패널(300)의 패널정보, 프로토콜 버전, 또는 동기화 신호 등을 포함할 수 있다. 특히, 본 발명에 따르면 터치구동부(410)는 업링크 신호에 후술하는 바와 같이 다운링크 신호의 위상에러가 검출되는 프리 드라이빙(Pre Driving) 구간의 길이 도는 프리 드라이빙 구간의 설정을 위한 다운링크 신호의 펄스개수에 대한 정보를 포함시킬 수 있다.In this case, the uplink signal may include panel information of the display panel 300 , a protocol version, or a synchronization signal. In particular, according to the present invention, the touch driving unit 410 controls the length of the pre-driving section in which the phase error of the downlink signal is detected or the downlink signal for setting the pre-driving section, as will be described later in the uplink signal. Information on the number of pulses can be included.

이러한 업링크 신호가 터치전극(TE)을 통해 액티브 펜(220)으로 전송됨에 따라 액티브 펜(220)이 디스플레이 패널(300)의 정보, 프로토콜 버전, 및 위상에러 검출에 이용될 다운링크 신호의 펄스개수(또는 프리 드라이빙 구간의 길이)를 확인할 수 있고, 동기화 신호에 동기화하여 다운링크 신호를 생성할 수 있게 된다.As this uplink signal is transmitted to the active pen 220 through the touch electrode TE, the active pen 220 pulses the downlink signal to be used for detecting information, protocol version, and phase error of the display panel 300 . The number (or the length of the free driving section) can be checked, and a downlink signal can be generated in synchronization with the synchronization signal.

일 실시예에 있어서, 터치구동부(420)는 기준공통전압을 기준으로 하이전압과 로우전압 사이에서 스윙되는 복수개의 구동펄스를 갖는 구동신호(DS)를 이용하여 업링크 신호 또는 터치구동신호를 생성할 수 있다.In an embodiment, the touch driving unit 420 generates an uplink signal or a touch driving signal using a driving signal DS having a plurality of driving pulses swinging between a high voltage and a low voltage based on the reference common voltage. can do.

한편, 터치구동부(420)는 터치동기신호(Tsync)의 디스플레이 구간(DP1~DPn) 동안 복수개의 터치라인(T1~Tk) 각각을 통해서 복수개의 터치전극(TE) 각각에 공통 전압(Vcom)을 공급할 수 있다.Meanwhile, the touch driver 420 applies a common voltage Vcom to each of the plurality of touch electrodes TE through each of the plurality of touch lines T1 to Tk during the display period DP1 to DPn of the touch synchronization signal Tsync. can supply

도 4에서는 터치구동부(420)가 업링크 신호 또는 터치구동신호를 채널선택부(410)로 직접 입력하는 것으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서 터치구동부(420)는 업링크 신호 또는 터치구동신호를 터치센싱부(430)를 통해 채널선택부(410)로 입력할 수도 있을 것이다.In FIG. 4 , the touch driving unit 420 directly inputs the uplink signal or the touch driving signal to the channel selection unit 410 , but in a modified embodiment, the touch driving unit 420 is an uplink signal or a touch driving signal. may be input to the channel selection unit 410 through the touch sensing unit 430 .

터치센싱부(430)는 위상에러(Phase Error) 검출모드로 동작하여 액티브(220)으로부터 전송되는 다운링크 신호를 이용하여 다운링크 신호의 위상에러를 검출하거나, 센싱모드로 동작하여 다운링크 신호 또는 핑거터치를 센싱하여 센싱데이터를 생성한다.The touch sensing unit 430 operates in a phase error detection mode to detect a phase error of a downlink signal using a downlink signal transmitted from the active 220, or operates in a sensing mode to detect a downlink signal or Sensing a finger touch to generate sensing data.

이를 위해, 제2 터치센싱기간(TT2)은 도 3에 도시된 바와 같이, 프리 드라이빙 구간(P1) 및 액티브 드라이빙(Active Driving) 구간(P2)을 포함할 수 있고, 터치센싱부(430)는 프리 드라이빙 구간(P1)동안 위상에러 검출모드로 동작하고, 액티브 드라이빙 구간(P2)동안 센싱모드로 동작한다.To this end, the second touch sensing period TT2 may include a free driving period P1 and an active driving period P2 as shown in FIG. 3 , and the touch sensing unit 430 may It operates in the phase error detection mode during the free driving period P1 and operates in the sensing mode during the active driving period P2.

이하, 설명의 편의를 위해, 다운링크 신호 중 프리 드라이빙 구간(P1) 동안 액티브 펜(220)으로부터 전송된 다운링크 신호를 제1 다운링크 신호(D1)로 표기하고, 액티브 드라이빙 구간(P2) 동안 액티브 펜(220)으로부터 전송된 다운링크 신호를 제2 다운링크 신호로 기재하기로 한다.Hereinafter, for convenience of description, the downlink signal transmitted from the active pen 220 during the free driving period P1 among the downlink signals is denoted as the first downlink signal D1, and during the active driving period P2. A downlink signal transmitted from the active pen 220 will be described as a second downlink signal.

일 실시예에 있어서, 터치센싱부(430)는 도 3에 도시된 바와 같이, 프리 드라이빙 구간(P1) 동안 위상에러 검출모드로 동작하여 액티브 펜(220)으로부터 전송되는 제1 다운링크 신호를 이용하여 다운링크 신호의 위상에러를 검출한다. 터치센싱부(430)는 위상에러가 검출된 것으로 판단되면 검출된 위상에러를 기초로 터치센싱장치(320)의 내부 타이밍 신호를 조절함으로써 위상에러를 보상한다.In one embodiment, as shown in FIG. 3 , the touch sensing unit 430 operates in the phase error detection mode during the free driving period P1 and uses the first downlink signal transmitted from the active pen 220 . to detect the phase error of the downlink signal. When it is determined that the phase error is detected, the touch sensing unit 430 compensates for the phase error by adjusting the internal timing signal of the touch sensing device 320 based on the detected phase error.

또한, 터치센싱부(430)는 도 3에 도시된 바와 같이, 액티브 드라이빙 구간(P2) 동안 센싱모드로 동작함으로써 제2 다운링크 신호를 이용하여 액티브 펜(220)에 의한 터치를 센싱하여 제1 센싱 데이터를 생성하고, 생성된 제1 센싱 데이터와 터치센싱장치(320)의 내부 타이밍 신호를 이용하여 액티브 펜(220)에 의한 펜 데이터 및 펜 터치좌표 중 적어도 하나를 결정한다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 제2 터치센싱기간(TT2)이 펜 터치좌표가 센싱되는 2LHB인 것으로 가정하여 설명하기로 한다.In addition, as shown in FIG. 3 , the touch sensing unit 430 senses a touch by the active pen 220 using the second downlink signal by operating in the sensing mode during the active driving period P2 to perform the first Sensing data is generated, and at least one of pen data and pen touch coordinates by the active pen 220 is determined using the generated first sensing data and an internal timing signal of the touch sensing device 320 . Hereinafter, for convenience of description, it is assumed that the second touch sensing period TT2 is 2LHB in which the pen touch coordinates are sensed.

또한, 터치센싱부(430)는 제3 터치센싱기간(TT3)동안 핑거터치를 센싱하여 제2 센싱 데이터를 생성하고, 생성된 제2 센싱 데이터를 이용하여 핑거터치에 의한 좌표를 결정한다.Also, the touch sensing unit 430 generates second sensing data by sensing a finger touch during the third touch sensing period TT3, and determines coordinates by the finger touch using the generated second sensing data.

상술한 바와 같은 기능을 구현하기 위해, 본 발명에 따른 터치센싱부(430)는 도 4에 도시된 바와 같이, 복수개의 센싱유닛(432), 아날로그-디지털 컨버터(434, ADC), 위상에러 보상부(436), 및 데이터 생성부(438)를 포함한다.In order to implement the above-described functions, the touch sensing unit 430 according to the present invention includes a plurality of sensing units 432, analog-to-digital converters 434, ADC, and phase error compensation as shown in FIG. 4 . a unit 436 , and a data generation unit 438 .

이하에서는 설명의 편의를 위해, 터치센싱부(430)가 위상 에러 검출모드로 동작할 때의 기능을 먼저 설명한 이후에 터치센싱부(430)가 센싱모드로 동작할 때의 기능들에 대해 설명한다.Hereinafter, for convenience of explanation, functions when the touch sensing unit 430 operates in the sensing mode will be described after first describing the functions when the touch sensing unit 430 operates in the phase error detection mode. .

복수개의 센싱유닛(432)은 프리 드라이빙 구간(P1) 동안 위상에러 검출모드로 동작하여 액티브 펜(220)으로부터 전송된 제1 다운링크 신호의 위상정보에 따라 출력신호를 생성하고, 출력신호를 미리 정해진 기준신호와 비교하여 비교신호를 생성한다. The plurality of sensing units 432 operate in the phase error detection mode during the free driving section P1 to generate an output signal according to the phase information of the first downlink signal transmitted from the active pen 220, and pre-process the output signal. A comparison signal is generated by comparing it with a predetermined reference signal.

이를 위해, 각 센싱유닛(432)은 도 5에 도시된 바와 같이 검출부(510) 및 비교기(520)를 포함한다. 각 센싱유닛(432)에 포함된 검출부(510) 및 비교기(520)의 동작은 모두 동일하므로, 이하에서는 하나의 센싱유닛(432)을 기초로, 검출부(510) 및 비교기(520)의 기능을 설명하기로 한다.To this end, each sensing unit 432 includes a detector 510 and a comparator 520 as shown in FIG. 5 . Since the operations of the detection unit 510 and the comparator 520 included in each sensing unit 432 are all the same, the functions of the detection unit 510 and the comparator 520 are described below based on one sensing unit 432 . to explain

먼저, 검출부(510)는 제2 터치센싱기간(TT2) 중 프리 드라이빙 구간(P1) 동안 제1 다운링크 신호(D1)가 검출되면 위상에러 검출모드로 동작하여 제1 다운링크 신호(D1)의 라이징 엣지(Rising Edge) 및 폴링에지(Falling Edge)를 기초로 출력신호를 생성한다.First, when the first downlink signal D1 is detected during the free driving period P1 of the second touch sensing period TT2, the detector 510 operates in a phase error detection mode to detect the first downlink signal D1. An output signal is generated based on a rising edge and a falling edge.

구체적으로, 검출부(510)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 다운링크 신호(D1)의 위상정보가 제1 레벨(L1)에서 제2 레벨(L2)로 변경되면 라이징 엣지가 검출된 것으로 판단하여 리셋신호가 입력될 때까지 출력값을 기준값으로부터 증가시키고, 제1 다운링크 신호(D1)의 위상정보가 제2 레벨(L2)에서 제1 레벨(L1)로 변경되면 폴링엣지가 검출된 것으로 판단하여 리셋신호가 입력될 때까지 출력값을 기준값으로부터 감소시킴으로써 출력신호를 생성한다.Specifically, as shown in FIG. 6 , the detection unit 510 determines that the rising edge is detected when the phase information of the first downlink signal D1 is changed from the first level L1 to the second level L2. It is determined that the output value is increased from the reference value until the reset signal is input, and when the phase information of the first downlink signal D1 is changed from the second level (L2) to the first level (L1), a falling edge is detected. The output signal is generated by decrementing the output value from the reference value until the reset signal is input.

이때, 검출부(510)는 도 6에서 알 수 있듯이 리셋신호가 수신되면 출력신호의 출력값을 기준값으로 리셋시키고, 이후 제1 다운링크 신호(D1)의 위상정보가 제2 레벨(L2)에서 제1 레벨(L1)로 변경될 때까지 출력신호의 출력값을 기준값으로 유지시킨다. 이와 유사하게 검출부(510)는 리셋신호가 수신된 이후 제1 다운링크 신호(D1)의 위상정보가 제1 레벨(L1)에서 제2 레벨(L2)로 변경될 때까지 출력신호의 출력값을 기준값으로 유지시킨다.At this time, as shown in FIG. 6 , when the reset signal is received, the detector 510 resets the output value of the output signal to the reference value, and thereafter, the phase information of the first downlink signal D1 is changed to the first level at the second level L2. The output value of the output signal is maintained as the reference value until it is changed to the level L1. Similarly, the detector 510 sets the output value of the output signal as a reference value until the phase information of the first downlink signal D1 is changed from the first level L1 to the second level L2 after the reset signal is received. keep it as

일 실시예에 있어서, 검출부(510)는 도 7에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 증폭기(Amplifier)로 구현될 수 있다. 검출부(510)가 도 7에 도시된 바와 같은 증폭기로 구현되는 경우, 검출부(510)의 제1 스위치(Phi), 제2 스위치(Ph_B), 및 리셋스위치(Phi_rst)는 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같은 타이밍에 따라 온오프된다.In an embodiment, the detector 510 may be implemented as an amplifier having a structure as shown in FIG. 7 . When the detection unit 510 is implemented as an amplifier as shown in FIG. 7 , the first switch Phi, the second switch Ph_B, and the reset switch Phi_rst of the detection unit 510 are shown in FIGS. 8A and 8B . It is turned on and off according to the timing as shown.

구체적으로, 검출부(510)가 위상에러 검출모드로 동작하는 경우 증폭기가 스위치드 커패시터(Switched capacitor)로 동작할 수 있도록 하기 위해, 도 8a에 도시된 바와 같이 제1 스위치(Phi)는 온 상태로 동작하고 제2 스위치(PhB)는 오프상태로 동작하며, 리셋스위치(Phi_rst)는 미리 정해진 주기마다 온되어 피드백 커패시터(Cf)에 축적된 전하를 리셋시킨다. Specifically, when the detector 510 operates in the phase error detection mode, the first switch Phi is turned on as shown in FIG. 8A so that the amplifier can operate as a switched capacitor. and the second switch PhB operates in an off state, and the reset switch Phi_rst is turned on every predetermined period to reset the charge accumulated in the feedback capacitor Cf.

한편, 검출부(510)가 센싱 모드로 동작하는 경우, 증폭기가 적분기로 동작할 수 있도록 하기 위해, 도 8b에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(Phi) 및 제2 스위치(Phi_B)는 서로 교번하여 온오프되고, 리셋스위치(Phi_rst)는 증폭기가 스위치드 커패시터로 동작하는 경우에 비해 더 긴 주기로 온되어 피드백 커패시터(Cf)에 축적된 전하를 리셋시킨다. On the other hand, when the detector 510 operates in the sensing mode, in order to allow the amplifier to operate as an integrator, as shown in FIG. 8B , the first switch Phi and the second switch Phi_B are alternated with each other to It is turned on and off, and the reset switch Phi_rst is turned on with a longer cycle compared to the case in which the amplifier operates as a switched capacitor to reset the charge accumulated in the feedback capacitor Cf.

이와 같이, 본 발명에 따르면 위상에러 검출 기능과 터치 센싱 기능을 하나의 검출부(510)만으로 구현할 수 있기 때문에 위상 에러 검출을 위한 별도의 구성을 추가할 필요가 없어 터치센싱장치(430) 및 이를 포함하는 디스플레이 장치의 제조단가를 감소시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, since the phase error detection function and the touch sensing function can be implemented with only one detection unit 510, there is no need to add a separate configuration for detecting the phase error, including the touch sensing device 430 and the same. It is possible to reduce the manufacturing cost of the display device.

한편, 검출부(510)는 프리 드라이빙 구간(P1) 동안 제1 다운링크 신호(D1)가 검출되지 않는 경우, 출력값이 기준값으로 유지되는 출력신호를 출력할 수 있다. Meanwhile, when the first downlink signal D1 is not detected during the free driving period P1 , the detector 510 may output an output signal in which an output value is maintained as a reference value.

다시 도 5를 참조하면, 비교기(520)는 프리 드라이빙 구간(P1) 동안 검출부(510)로부터 출력되는 출력신호를 미리 정해진 기준신호와 비교하여 비교신호를 생성한다. 구체적으로, 비교기(520)는 도 6에 도시된 바와 같이 검출부(510)의 출력신호가 미리 정해진 상한값(Ref_H) 이상이 되는 트리거(Trigger)가 발생되면 하이레벨의 비교신호를 출력하고, 검출부(510)의 출력신호가 미리 정해진 하한값(Ref_L) 이하가 되는 트리거가 발생되면 로우레벨의 비교신호를 출력한다.Referring back to FIG. 5 , the comparator 520 compares the output signal output from the detector 510 with a predetermined reference signal during the free driving period P1 to generate a comparison signal. Specifically, as shown in FIG. 6 , the comparator 520 outputs a high level comparison signal when a trigger is generated in which the output signal of the detection unit 510 is equal to or greater than the predetermined upper limit value Ref_H, and the detection unit ( 510), a low-level comparison signal is output when a trigger is generated that is equal to or less than the predetermined lower limit value Ref_L.

한편, 프리 드라이빙 구간(P1) 동안 제1 다운링크 신호(D1)가 검출되지 않은 경우 검출부(510)에 의해 기준값으로 유지되는 출력신호가 출력되기 때문에 비교기(520) 또한 로우레벨로 유지되는 비교신호를 출력할 수 있다.On the other hand, when the first downlink signal D1 is not detected during the free driving period P1 , the comparator 520 is also maintained at a low level because an output signal maintained as a reference value is output by the detector 510 . can be printed out.

다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 위상에러 보상부(436)는 센싱유닛(432)으로부터 출력되는 비교신호의 위상과 터치센싱장치(320)의 내부 타이밍 신호를 비교하여 위상에러(도 6의 △S1)를 검출한다. 이때, 내부 타이밍 신호는 다운링크 신호와 동일 주파수를 갖기 때문에, 내부 타이밍 신호는 다운링크 신호를 기초로 생성된 비교신호와도 동일 주파수를 갖게 된다.Referring back to FIGS. 4 and 5 , the phase error compensator 436 compares the phase of the comparison signal output from the sensing unit 432 with the internal timing signal of the touch sensing device 320 to obtain a phase error (in FIG. 6 ). ΔS1) is detected. At this time, since the internal timing signal has the same frequency as the downlink signal, the internal timing signal has the same frequency as the comparison signal generated based on the downlink signal.

이하, 위상에러 보상부(436)가 위상에러를 검출하여 보상하는 방법을 도 9 및 도 10을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 하나의 비교신호와 내부 타이밍 신호의 비교결과에 따라 보상된 내부 타이밍 신호를 보여주는 도면이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 복수개의 비교신호들과 내부 타이밍 신호의 비교결과에 따라 보상된 내부 타이밍 신호를 보여주는 도면이다.Hereinafter, a method for detecting and compensating for the phase error by the phase error compensator 436 will be described in detail with reference to FIGS. 9 and 10 . 9 is a view showing an internal timing signal compensated according to a comparison result of one comparison signal and an internal timing signal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a plurality of comparison signals according to another embodiment of the present invention. It is a diagram showing the internal timing signal compensated according to the comparison result of the internal timing signal and the internal timing signal.

도 9에 도시된 바와 같이, 위상에러 보상부(436)는 비교신호에 포함된 제1 펄스들(C1~Cn)의 라이징 엣지들과 내부 타이밍 신호에 포함된 제2 펄스들(T1~Tn)의 라이징 엣지들 각각의 위상차인 제1 위상차들(Rw1~Rwn)을 검출하고, 검출된 제1 위상차들(Rw1~Rwn)을 평균하여 제1 평균값(Rw_avg)을 산출한다.As shown in FIG. 9 , the phase error compensator 436 includes the rising edges of the first pulses C1 to Cn included in the comparison signal and the second pulses T1 to Tn included in the internal timing signal. A first average value Rw_avg is calculated by detecting the first phase differences Rw1 to Rwn, which are phase differences of the rising edges, respectively, and averaging the detected first phase differences Rw1 to Rwn.

또한, 위상에러 보상부(436)는 비교신호에 포함된 제1 펄스들(C1~Cn)의 폴링 엣지들과 내부 타이밍 신호에 포함된 제2 펄스들(T1~Tn)의 폴링 엣지들 각각의 위상차인 제2 위상차들(Fw1~Fwn)을 검출하고, 검출된 제2 위상차들(Fw1~Fwn)을 평균하여 제2 평균값(Fw_avg)을 산출한다.In addition, the phase error compensator 436 is configured to measure the falling edges of the first pulses C1 to Cn included in the comparison signal and the falling edges of the second pulses T1 to Tn included in the internal timing signal, respectively. A second average value Fw_avg is calculated by detecting the second phase differences Fw1 to Fwn, which are phase differences, and averaging the detected second phase differences Fw1 to Fwn.

위상에러 보상부(436)는 산출된 제1 평균값(Rw_avg) 및 제2 평균값(Fw_avg) 중 적어도 하나를 위상에러(도 6의 △S1)로 검출한다. 일 실시예에 있어서, 위상에러 보상부(436)는 제1 평균값(Rw_avg)을 위상에러로 검출하거나, 제2 평균값(Fw_avg)을 위상에러로 검출할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 위상에러 보상부(436)는 제1 평균값(Rw_avg)과 제2 평균값(Fw_avg)을 평균한 결과값(Avg)을 위상에러로 검출할 수도 있다.The phase error compensator 436 detects at least one of the calculated first average value Rw_avg and the second average value Fw_avg as a phase error (ΔS1 in FIG. 6 ). In an embodiment, the phase error compensator 436 may detect the first average value Rw_avg as a phase error or detect the second average value Fw_avg as a phase error. In another embodiment, the phase error compensator 436 may detect a result value Avg obtained by averaging the first average value Rw_avg and the second average value Fw_avg as a phase error.

이와 같이, 본 발명에 따르면 제1 평균값(Rw_avg), 제2 평균값(Fw_avg), 또는 제1 평균값(Rw_avg)과 제2 평균값(Fw_avg)을 평균한 결과값(Avg)을 위상에러로 검출함으로써, 비교기(520) 또는 터치센싱채널의 오프셋 딜레이(Offset Delay)로 인해 부정확한 위상에러가 검출되는 것을 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, the first average value (Rw_avg), the second average value (Fw_avg), or the result value (Avg) obtained by averaging the first average value (Rw_avg) and the second average value (Fw_avg) is detected as a phase error, It is possible to prevent an inaccurate phase error from being detected due to an offset delay of the comparator 520 or the touch sensing channel.

한편, 상술한 실시예에 있어서, 위상에러 보상부(436)는 센싱유닛(432)에서 출력되는 비교신호에 포함된 모든 펄스들(C1~Cn)의 라이징 엣지 및 폴링 엣지를 이용하여 위상에러를 검출하는 것으로 설명하였다. 하지만, 비교기(520)는 초기동작시 불안정한 출력으로 인해 비교신호 중 비정상적인 펄스가 포함될 수 있기 때문에, 위상에러 보상부(436)는 비교신호의 펄스들 중 최초로 발생된 p개의 펄스들(C1~Cp)을 더미펄스로 간주하여 위상에러 검출시 반영되지 않도록 할 수 있다. On the other hand, in the above-described embodiment, the phase error compensator 436 uses the rising edge and the falling edge of all the pulses C1 to Cn included in the comparison signal output from the sensing unit 432 to correct the phase error. described as detection. However, since the comparator 520 may include an abnormal pulse in the comparison signal due to an unstable output during the initial operation, the phase error compensator 436 generates the first p pulses C1 to Cp among the pulses of the comparison signal. ) can be regarded as a dummy pulse and not reflected when detecting a phase error.

또한, 비교신호의 펄스들(C1~Cn) 중 액티브 드라이빙 구간(P2)에 인접하여 발생된 펄스들을 위상에러 검출에 이용하는 경우, 위상에러 보상을 위한 시간이 부족할 수도 있기 때문에, 위상에러 보상부(436)는 비교신호의 펄스들(C1~Cn) 중 액티브 드라이빙 구간(P2)에 인접하여 발생된 q개의 펄스들(Cn-q~Cn)을 더미펄스로 간주하여 해당 펄스들이 위상에러 검출시 반영되지 않도록 할 수 있다.In addition, when the pulses generated adjacent to the active driving section P2 among the pulses C1 to Cn of the comparison signal are used to detect the phase error, since the time for compensating the phase error may be insufficient, the phase error compensator ( 436) considers q pulses Cn-q to Cn generated adjacent to the active driving section P2 among the pulses C1 to Cn of the comparison signal as dummy pulses, and the corresponding pulses are reflected when a phase error is detected can make it not happen.

위상에러 보상부(436)는 위상에러가 검출되면, 검출된 위상에러에 미리 정해진 오프셋(미도시)을 반영한 값을 위상 보상값(△S2)으로 결정하고, 도 9에 도시된 바와 같이, 결정된 위상 보상값(△S2)만큼 내부 타이밍 신호를 지연(Delay)시킴으로써 위상에러를 보상하여 보상된 내부 타이밍 신호를 생성한다. 일 실시예에 있어서, 오프셋은 디스플레이 패널의 오프셋 및 터치센싱장치의 오프셋을 포함할 수 있고, 디스플레이 패널의 오프셋은 디스플레이 패널 상에서 터치가 발생된 터치전극(TE)의 위치에 따라 상이하게 설정될 수 있다.When a phase error is detected, the phase error compensator 436 determines a value in which a predetermined offset (not shown) is reflected in the detected phase error as a phase compensation value ΔS2, and as shown in FIG. 9 , the determined By delaying the internal timing signal by the phase compensation value ?S2, the phase error is compensated to generate a compensated internal timing signal. In an embodiment, the offset may include an offset of the display panel and an offset of the touch sensing device, and the offset of the display panel may be set differently depending on the position of the touch electrode TE on the display panel where the touch is generated. have.

일 예로, 터치가 발생된 터치전극(TE)과 터치센싱장치 간의 이격거리에 비례하도록 오프셋이 설정될 수 있다. 이러한 실시예에 따르는 경우 터치가 발생된 터치전극(TE)과 터치센싱장치 간의 이격거리가 클수록 디스플레이 패널의 오프셋은 값으로 설정되고, 터치가 발생된 터치전극(TE)과 터치센싱장치의 이격거리가 가까울수록 디스플레이 패널의 오프셋은 작은 값으로 설정될 수 있다.For example, the offset may be set to be proportional to the separation distance between the touch electrode TE in which the touch is generated and the touch sensing device. According to this embodiment, as the separation distance between the touch electrode TE and the touch sensing device increases, the offset of the display panel is set to a value, and the separation distance between the touch electrode TE and the touch sensing device where the touch occurs is increased. As the distance increases, the offset of the display panel may be set to a smaller value.

상술한 실시예에 있어서, 위상에러 보상부(436)가 복수개의 센싱유닛(432)들 중 제1 다운링크 신호를 센싱한 어느 하나의 센싱유닛(432)에서 출력되는 비교신호를 내부 타이밍 신호와 비교하여 다운링크 신호의 위상에러를 검출하는 것으로 설명하였다. 하지만, 특정 터치전극(TE)에 액티브 펜(220)의 터치가 발생되는 경우, 해당 터치전극(TE)에 연결된 센싱유닛(432) 뿐만 아니라 해당 터치전극(TE)에 인접한 터치전극(TE)에 연결된 센싱유닛(432)에서도 제1 다운링크 신호(D1)가 센싱될 수 있고, 이러한 경우, 복수개의 센싱유닛(432)으로부터 하이레벨 및 로우레벨로 교번하는 비교신호가 출력될 수 있다. 따라서, 이러한 경우, 위상에러 보상부(436)는 제1 다운링크 신호(D1)를 센싱한 복수개의 센싱유닛(432)에 의해 발생된 비교신호들 중 가장 먼저 발생된 비교신호를 내부 타이밍 신호와 비교함으로써 위상에러를 검출할 수 있다.In the above-described embodiment, the phase error compensator 436 compares the comparison signal output from any one sensing unit 432 sensing the first downlink signal among the plurality of sensing units 432 with the internal timing signal. It has been described as detecting the phase error of the downlink signal by comparison. However, when a touch of the active pen 220 is generated on a specific touch electrode TE, not only the sensing unit 432 connected to the corresponding touch electrode TE but also the touch electrode TE adjacent to the corresponding touch electrode TE The first downlink signal D1 may also be sensed by the connected sensing unit 432 , and in this case, a comparison signal alternating with a high level and a low level may be output from the plurality of sensing units 432 . Accordingly, in this case, the phase error compensator 436 compares the first comparison signal among the comparison signals generated by the plurality of sensing units 432 sensing the first downlink signal D1 with the internal timing signal. A phase error can be detected by comparison.

이하, 위상에러 보상부(436)가 복수개의 센싱유닛(432)에 의해 제1 다운링크 신호(D1)가 센싱된 경우 위상에러를 검출하는 방법을 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10에서는 설명의 편의를 위해 3개의 센싱유닛(432)에 의해 제1 다운링크 신호(D1)가 센싱되어 3개의 비교기(520)로부터 3개의 비교신호(제1 비교신호, 제2 비교신호, 제3 비교신호)가 출력되는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method in which the phase error compensator 436 detects a phase error when the first downlink signal D1 is sensed by the plurality of sensing units 432 will be described with reference to FIG. 10 . In FIG. 10, for convenience of explanation, the first downlink signal D1 is sensed by the three sensing units 432, and three comparison signals (a first comparison signal, a second comparison signal, It is assumed that the third comparison signal) is output.

위상에러 보상부(436)는 3개의 비교기(520)로부터 출력된 제1 내지 데3 비교신호들의 라이징 엣지들을 OR연산함으로써 제1 엣지출력 신호들을 생성하고, 제1 내지 제3 비교신호들의 폴링 엣지들을 OR연산함으로써 제2 엣지 출력신호들을 생성한다. 구체적으로, 각 비교기(520)에서 출력되는 비교신호 각각은 복수개의 제1 펄스들(C1~Cn)을 포함하므로, 위상에러 보상부(436)는 비교신호의 각각의 제1 펄스(C1~Cn) 별로 3개의 라이징 엣지들을 OR연산하여 3개의 제1 엣지출력 신호들을 생성하고, 3개의 폴링엣지들을 OR연산하여 3개의 제2 엣지 출력신호들을 생성한다. 이에 따라, 비교신호가 n개의 제1 펄스(C1~Cn)를 포함하는 경우 각각의 제1 펄스(C1~Cn)별로 3개의 제1 엣지출력신호 및 3개의 제2 엣지출력 신호가 생성되므로, 전체적으로 3n개의 제1 엣지출력신호 및 3n개의 제3 엣지 출력신호가 생성된다. The phase error compensator 436 generates first edge output signals by ORing the rising edges of the first to third comparison signals output from the three comparators 520 , and the falling edges of the first to third comparison signals The second edge output signals are generated by ORing them. Specifically, since each of the comparison signals output from each comparator 520 includes a plurality of first pulses C1 to Cn, the phase error compensating unit 436 is configured to include each of the first pulses C1 to Cn of the comparison signal. ), three rising edges are ORed to generate three first edge output signals, and three falling edges are ORed to generate three second edge output signals. Accordingly, when the comparison signal includes n first pulses C1 to Cn, three first edge output signals and three second edge output signals are generated for each first pulse C1 to Cn, In total, 3n first edge output signals and 3n third edge output signals are generated.

위상에러 보상부(436)는 제1 펄스(C1~Cn) 별로 생성된 3개의 제1 엣지출력 신호들 중 가장 먼저 발생된 각각의 제1 엣지출력 신호와 내부 타이밍 신호에 포함된 각 펄스(T1~Tn)들의 라이징 엣지의 위상차인 제1 위상차들(Rw1~Rwn)을 검출하고, 검출된 제1 위상차들(Rw1~Rwn)을 평균하여 제1 평균값(Rw_avg)을 산출한다.The phase error compensator 436 includes each of the first edge output signals generated first among the three first edge output signals generated for each of the first pulses C1 to Cn and each pulse T1 included in the internal timing signal. To calculate the first average value Rw_avg by detecting the first phase differences Rw1 to Rwn that are the phase differences of the rising edges of the to Tn, and averaging the detected first phase differences Rw1 to Rwn.

또한, 위상에러 보상부(436)는 제1 펄스(C1~Cn) 별로 생성된 3개의 제2 엣지출력 신호들 중 가장 먼저 발생된 각각의 제2 엣지출력 신호와 내부 타이밍 신호에 포함된 각 펄스(T1~Tn)들의 폴링 엣지의 위상차인 제2 위상차들(Fw1~Fwn)을 검출하고, 검출된 제2 위상차들(Fw1~Fwn)을 평균하여 제2 평균값(Fw_avg)을 산출한다.In addition, the phase error compensator 436 includes each second edge output signal first generated among the three second edge output signals generated for each first pulse C1 to Cn and each pulse included in the internal timing signal. A second average value Fw_avg is calculated by detecting second phase differences Fw1 to Fwn that are phase differences of the falling edges of (T1 to Tn) and averaging the detected second phase differences Fw1 to Fwn.

위상에러 보상부(436)는 산출된 제1 평균값(Rw_avg) 및 제2 평균값(Fw_avg) 중 적어도 하나를 위상에러(도 6의 △S1)로 검출한다. 일 실시예에 있어서, 위상에러 보상부(436)는 제1 평균값(Rw_avg)을 위상에러로 검출하거나, 제2 평균값(Fw_avg)을 위상에러로 검출하거나, 제1 평균값(Rw_avg)과 제2 평균값(Fw_avg)을 평균한 결과값(Avg)을 위상에러로 검출할 수도 있다.The phase error compensator 436 detects at least one of the calculated first average value Rw_avg and the second average value Fw_avg as a phase error (ΔS1 in FIG. 6 ). In an embodiment, the phase error compensator 436 detects the first average value Rw_avg as a phase error, detects the second average value Fw_avg as a phase error, or the first average value Rw_avg and the second average value A result value (Avg) obtained by averaging (Fw_avg) may be detected as a phase error.

한편, 상술한 실시예에 있어서, 위상에러 보상부(436)는 각 비교신호들에 포함된 모든 펄스들(C1~Cn)을 대상으로 위상에러를 검출하는 것으로 설명하였다. 하지만, 노이즈나 패널에서의 불안정한 전원공급 등에 의해 복수개의 비교기(520)들 중 일부가 불안정한 비교신호를 출력할 수 있기 때문에, 위상에러 보상부(436)는 도 10에 도시된 바와 같이, 각 비교신호들을 제1 윈도우(W1) 범위를 갖는 복수개의 펄스(RF1~Fn)들로 구성된 제1 필터링 신호와 제2 윈도우(W2)를 갖는 복수개의 펄스(FF1~FFn)들로 구성된 제2 필터링 신호로 필터링할 수 있다. Meanwhile, in the above-described embodiment, it has been described that the phase error compensator 436 detects a phase error with respect to all pulses C1 to Cn included in each comparison signal. However, since some of the plurality of comparators 520 may output an unstable comparison signal due to noise or unstable power supply from the panel, the phase error compensator 436 performs each comparison as shown in FIG. 10 . A first filtering signal composed of a plurality of pulses RF1 to Fn having a range of the first window W1 and a second filtering signal composed of a plurality of pulses FF1 to FFn having a second window W2 can be filtered by

이러한 경우, 위상에러 보상부(436)는 제1 윈도우(W1) 범위에 포함된 라이징 엣지들을 OR연산하여 제1 엣지출력 신호들을 생성하고, 제2 윈도우(W2) 범위에 포함된 폴링 엣지들을 OR연산하여 제2 엣지출력 신호들을 생성할 수 있다.In this case, the phase error compensator 436 generates first edge output signals by performing an OR operation on the rising edges included in the range of the first window W1, and ORing the falling edges included in the range of the second window W2. The operation may be performed to generate second edge output signals.

또한, 위상에서 보상부(436)는 각 비교신호들의 제1 펄스들(C1~Cn) 중 최초로 발생된 p개의 제1 펄스들(C1~Cp) 또는 액티브 드라이빙 구간(P2)에 인접하여 발생된 q개의 제1 펄스들(Cn-q~Cn)을 더미펄스로 간주하여 해당 제1 펄스들은 위상에러 검출시 반영되지 않도록 할 수도 있다.In addition, in the phase, the compensator 436 generates p first pulses C1 to Cp first generated among the first pulses C1 to Cn of each comparison signal or generated adjacent to the active driving period P2. The q first pulses Cn-q to Cn may be regarded as dummy pulses so that the corresponding first pulses are not reflected when the phase error is detected.

위상에러 보상부(436)는 위상에러(도 6의 △S1)가 검출되면, 검출된 위상에러에 미리 정해진 오프셋(미도시)을 반영한 값을 위상 보상값(△S2)으로 결정하고, 도 6, 도 9, 및 도 10에 도시된 바와 같이, 결정된 위상 보상값(△S2)만큼 내부 타이밍 신호를 지연시킴으로써 위상에러를 보상하여 보상된 내부 타이밍 신호를 생성한다. 일 실시예에 있어서, 오프셋은 디스플레이 패널의 오프셋 및 터치센싱장치의 오프셋을 포함할 수 있고, 디스플레이 패널의 오프셋은 디스플레이 패널 상에서 터치가 발생된 터치전극(TE)의 위치에 따라 상이하게 설정될 수 있다.When a phase error (ΔS1 in FIG. 6) is detected, the phase error compensator 436 determines a value in which a predetermined offset (not shown) is reflected in the detected phase error as a phase compensation value (ΔS2), FIG. , 9, and 10, the phase error is compensated by delaying the internal timing signal by the determined phase compensation value ΔS2 to generate a compensated internal timing signal. In an embodiment, the offset may include an offset of the display panel and an offset of the touch sensing device, and the offset of the display panel may be set differently depending on the position of the touch electrode TE on the display panel where the touch is generated. have.

상술한 바와 같은 위상에러 보상부(436)는 미리 정해진 주기 마다 리셋신호를 생성하여 상술한 검출부(510)로 전송함으로써 검출부(510)가 피드백 커패시터(Cf)에 축적된 전하를 리셋시킬 수 있도록 한다. 이때, 리셋신호는 도 6에서 알 수 있듯이, 검출부(510)가 센싱모드로 동작할 때보다 위상 에러 검출모드로 동작할 때가 더 짧은 주기로 설정될 수 있다.As described above, the phase error compensator 436 generates a reset signal every predetermined period and transmits it to the above-described detection unit 510 so that the detection unit 510 can reset the charge accumulated in the feedback capacitor Cf. . In this case, as shown in FIG. 6 , the reset signal may be set to a shorter cycle when the detector 510 operates in the phase error detection mode than when it operates in the sensing mode.

한편, 검출부(510)가 센싱모드로 동작할 때, 검출부(510)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 터치센싱기간(TT2) 중 액티브 드라이빙 구간(P2) 동안 수신된 제2 다운링크 신호(D2)를 누적한다. 구체적으로, 각 센싱유닛(432)에 포함된 검출부(510)는 채널선택부(410)를 통해 터치라인(T1~Tk)에 연결되고, 해당 터치라인(T1~Tk)이 연결된 터치전극(TE) 상에 액티브 펜(220)으로부터 수신된 제2 다운링크 신호(D2)를 누적한다.Meanwhile, when the detector 510 operates in the sensing mode, as shown in FIG. 6 , the detector 510 receives a second downlink signal during the active driving period P2 of the second touch sensing period TT2 . (D2) is accumulated. Specifically, the detection unit 510 included in each sensing unit 432 is connected to the touch lines T1 to Tk through the channel selection unit 410 , and the touch electrodes TE to which the corresponding touch lines T1 to Tk are connected. ), the second downlink signal D2 received from the active pen 220 is accumulated.

일 실시예에 있어서, 검출부(510)는 먼저 액티브 드라이빙 구간(P2) 동안 수신된 제2 다운링크 신호(D2)의 위상정보를 이용하여 제2 다운링크 신호(D2)의 위상을 판단하고, 판단된 위상에 따라 제2 다운링크 신호(D2)를 누적하는 방향을 결정할 수 있다.In one embodiment, the detector 510 first determines the phase of the second downlink signal D2 using the phase information of the second downlink signal D2 received during the active driving period P2, and determines The direction in which the second downlink signal D2 is accumulated may be determined according to the phase.

구체적으로, 검출부(510)는 제2 다운링크 신호(D2)의 위상정보가 제1 레벨이면, 도 6에 도시된 바와 같이 제2 다운링크 신호(D2)를 베이스 라인(Base Line: BL)으로부터 포지티브(Positive) 방향(PD)으로 누적함으로써 제1 센싱 데이터를 생성한다. 한편, 도시하지는 않았지만, 검출부(510)는 제2 다운링크 신호(D2)의 위상정보가 제2 레벨이면 제2 다운링크 신호(D2)를 베이스 라인(BL)으로부터 네거티브(Negative) 방향으로 누적함으로써 제2 센싱 데이터를 생성한다.Specifically, when the phase information of the second downlink signal D2 is the first level, the detector 510 detects the second downlink signal D2 from the base line BL as shown in FIG. 6 . The first sensing data is generated by accumulating in the positive direction PD. Meanwhile, although not shown, when the phase information of the second downlink signal D2 is at the second level, the detector 510 accumulates the second downlink signal D2 from the base line BL in the negative direction. Generates second sensed data.

예컨대, 검출부(510)는 제2 다운링크 신호(D2)의 첫 번째 펄스가 하이레벨로 시작되는 경우 제2 다운링크 신호(D2)는 제1 위상을 갖는 것으로 판단하고, 제2 다운링크 신호(D2)의 첫 번째 펄스가 로우레벨로 시작되는 경우 제2 다운링크 신호(D2)는 제2 위상을 갖는 것으로 판단할 수 있다. For example, when the first pulse of the second downlink signal D2 starts at a high level, the detection unit 510 determines that the second downlink signal D2 has a first phase, and the second downlink signal D2 has a first phase. When the first pulse of D2) starts at a low level, it may be determined that the second downlink signal D2 has a second phase.

상술한 실시예에 있어서, 검출부(510)는 제2 다운링크 신호(D2)의 위상정보를 이용하여 제2 다운링크 신호(D2)의 위상을 판단하는 것으로 설명하였다. 하지만, 본 발명에 따른 검출부(510)는 제1 다운링크 신호(D1)의 위상정보를 이용하여 제2 다운링크 신호(D2)의 위상을 판단하거나, 제2 다운링크 신호(D2)의 위상을 판단하기 위한 별도의 제3 다운링크 신호(미도시)를 추가로 수신할 수도 있다. 이러한 실시예에 따르는 경우, 검출부(510)는 제3 다운링크 신호의 위상정보를 이용하여 제2 다운링크 신호(D2)의 위상을 판단할 수 있다.In the above-described embodiment, it has been described that the detector 510 determines the phase of the second downlink signal D2 by using the phase information of the second downlink signal D2. However, the detector 510 according to the present invention determines the phase of the second downlink signal D2 by using the phase information of the first downlink signal D1, or determines the phase of the second downlink signal D2. A separate third downlink signal (not shown) for determining may be additionally received. According to this embodiment, the detector 510 may determine the phase of the second downlink signal D2 by using the phase information of the third downlink signal.

한편, 검출부(510)는 제3 터치센싱기간(TT3) 동안 채널선택부(410)를 통해 터치라인(T1~Tk)에 연결되고, 해당 터치라인(T1~Tk)이 연결된 터치전극(TE) 상에 핑거터치에 의해 발생되는 정전용량을 수신하여 누적함으로써 제2 센싱 데이터를 생성한다.On the other hand, the detection unit 510 is connected to the touch lines T1 to Tk through the channel selection unit 410 during the third touch sensing period TT3, and the touch electrodes TE to which the corresponding touch lines T1 to Tk are connected. The second sensing data is generated by receiving and accumulating capacitance generated by a finger touch on the image.

신호처리부(530)는 검출부(510)에서 출력되는 제2 센싱 데이터 또는 제3 센싱 데이터를 SHA(Sampling and Holding Amplifying)처리하여 ADC(434)로 공급한다. The signal processing unit 530 processes the second or third sensing data output from the detection unit 510 by SHA (Sampling and Holding Amplifying) and supplies it to the ADC 434 .

다시 도 4를 참조하면, ADC(434)는 각 센싱유닛(432)으로부터 제1 센싱 데이터 또는 제2 센싱 데이터를 입력받고, 제1 센싱 데이터를 디지털값으로 변환하여 제1 터치 로우 데이터(Touch Raw Data)를 생성하거나 제2 센싱 데이터를 디지털 값으로 변환하여 제2 터치 로우 데이터를 생성한다.Referring back to FIG. 4 , the ADC 434 receives the first sensing data or the second sensing data from each sensing unit 432 , converts the first sensing data into a digital value, and converts the first sensing data into a digital value. Data) or converts the second sensed data into a digital value to generate the second touch raw data.

ADC(434)는 생성된 제1 터치 로우 데이터 및 제2 터치 로우 데이터를 데이터 생성부(440)로 전달한다.The ADC 434 transfers the generated first touch raw data and the second touch raw data to the data generator 440 .

데이터 생성부(440)는 ADC(434)에 의해 생성된 제1 터치 로우 데이터와 위상에러 보상부(436)에 의해 보상된 내부 타이밍 신호를 기초로 액티브 펜(220)의 펜 데이터 및 펜 터치좌표 중 적어도 하나를 생성한다. 또한, 데이터 생성부(440)는 ADC(434)에 의해 생성된 제2 터치 로우 데이터를 기초로 핑거 터치좌표를 생성한다.The data generator 440 is configured to generate pen data and pen touch coordinates of the active pen 220 based on the first touch raw data generated by the ADC 434 and the internal timing signal compensated by the phase error compensator 436 . create at least one of Also, the data generator 440 generates finger touch coordinates based on the second touch raw data generated by the ADC 434 .

일 예로, 데이터 생성부(440)는 제1 터치 로우 데이터가 베이스 라인으로부터 포지티브 방향으로 증가한 증가분 또는 해당 제1 터치 로우 데이터가 베이스 라인으로부터 네거티브 방향으로 감소한 감소분을 산출하고, 산출된 증가분 또는 감소분을 펜 터치강도로 결정할 수 있다. 데이터 생성부(440)는 결정된 펜 터치강도를 이용하여 펜 터치좌표를 산출한다. 예컨대, 데이터 생성부(440)는 산출된 펜 터치강도가 문턱값을 초과하는 터치전극(TE)의 좌표를 펜 터치좌표로 결정할 수 있다.For example, the data generator 440 calculates an increment in which the first touch raw data increases in a positive direction from the base line or a decrease in which the first touch raw data decreases in a negative direction from the base line, and calculates the calculated increment or decrement. It can be determined by the pen touch intensity. The data generator 440 calculates pen touch coordinates by using the determined pen touch intensity. For example, the data generator 440 may determine the coordinates of the touch electrodes TE in which the calculated pen touch intensity exceeds a threshold value as the pen touch coordinates.

데이터 생성부(440)는 제2 터치 로우 데이터를 미리 정해진 기준값과 비교함으로써 제2 터치 로우 데이터가 기준값을 초과하는 터치전극(TE)의 좌표를 핑거 터치좌표로 결정할 수 있다.The data generator 440 may determine the coordinates of the touch electrode TE in which the second touch raw data exceeds the reference value as the finger touch coordinates by comparing the second touch raw data with a predetermined reference value.

한편, 상술한 실시예에 있어서는 제2 터치센싱기간(TT2)이 펜 터치좌표가 센싱되는 터치센싱기간(예컨대, 2LHB)인 것으로 가정하여 설명하였지만, 제2 터치센싱기간(TT2)은 펜 데이터가 센싱되는 터치센싱기간(예컨대, 4LHB)일 수도 있다. 이러한 실시예에 따르는 경우, 터치센싱부(430)는 도 11에 도시된 바와 같이, 제2 터치센싱기간(TT2) 중 액티브 드라이빙 구간(P2)을 복수개의 단위구간(a1~a3)으로 구분하고, 각 단위구간(a1~a3) 별로 제2 다운링크 신호(D2)를 누적함으로써 제1 센싱 데이터를 생성할 수 있다.Meanwhile, in the above-described embodiment, it is assumed that the second touch sensing period TT2 is a touch sensing period (eg, 2LHB) in which pen touch coordinates are sensed. It may be a sensed touch sensing period (eg, 4LHB). According to this embodiment, as shown in FIG. 11 , the touch sensing unit 430 divides the active driving period P2 of the second touch sensing period TT2 into a plurality of unit periods a1 to a3 and , by accumulating the second downlink signal D2 for each unit section a1 to a3, the first sensing data may be generated.

이때, 터치센싱부(430)는 각 단위구간(a1~a3) 별로 수신된 제2 다운링크 신호(D2)의 첫 번째 펄스를 이용하여 제2 데이터(D2)의 위상을 판단하고, 판단된 위상에 따라 제2 다운링크 신호(D2)를 누적할 방향을 결정할 수 있다. 예컨대, 터치센싱부는 각 단위구간(a1)동안 제1 위상(Phase)의 제2 다운링크 신호(D2)가 수신된 것으로 판단되면, 해당 단위구간(a1) 동안 수신된 제2 다운링크 신호(D2)를 베이스 라인(BL)으로부터 포지티브(Positive) 방향(PD)으로 누적하여 제1 센싱 데이터를 생성한다.At this time, the touch sensing unit 430 determines the phase of the second data D2 by using the first pulse of the second downlink signal D2 received for each unit period a1 to a3, and the determined phase Accordingly, the direction in which the second downlink signal D2 is accumulated may be determined. For example, if the touch sensing unit determines that the second downlink signal D2 of the first phase is received during each unit period a1, the second downlink signal D2 received during the corresponding unit period a1. ) from the base line BL in the positive direction PD to generate the first sensing data.

이와 달리, 터치센싱부(430)는 해당 단위구간(a2, a3)에 동안 제2 위상의 제2 다운링크 신호(D2)가 수신된 것으로 판단되면, 해당 단위구간(a2, a3) 동안 수신된 제2 다운링크 신호(D2)를 베이스 라인(BL)으로부터 네거티브(Negative) 방향(ND)으로 누적하여 제1 센싱 데이터를 생성한다.On the other hand, if it is determined that the touch sensing unit 430 has received the second downlink signal D2 of the second phase during the corresponding unit periods a2 and a3, it is determined that the second downlink signal D2 is received during the corresponding unit periods a2 and a3. The first sensing data is generated by accumulating the second downlink signal D2 from the base line BL in the negative direction ND.

이때, 터치센싱부(430)는 해당 단위구간(a1) 동안 수신된 제2 다운링크 신호(D2)의 펄스가 하이레벨로 시작되는 경우 해당 단위구간(a1)의 제2 다운링크 신호(D2)는 제1 위상을 갖는 것으로 판단하고, 해당 단위구간(a2, a3) 동안 수신된 제2 다운링크 신호(D2)의 펄스가 로우레벨로 시작되는 경우 해당 단위구간(a2, a3)의 제2 다운링크 신호(D2)는 제2 위상을 갖는 것으로 판단할 수 있다. At this time, when the pulse of the second downlink signal D2 received during the corresponding unit period a1 starts at a high level, the touch sensing unit 430 controls the second downlink signal D2 of the corresponding unit period a1. is determined to have the first phase, and when the pulse of the second downlink signal D2 received during the corresponding unit period a2, a3 starts with a low level, the second downlink of the corresponding unit period a2, a3 The link signal D2 may be determined to have a second phase.

이후, 터치센싱부(430)는 각 단위구간(a1~a3) 별로 생성된 제1 센싱 데이터를 디지털 값으로 변환하여 각 단위 구간(a1~a3) 별로 제1 터치로우 데이터를 생성하고, 각 단위 구간(a1~a3) 별로 생성된 제1 터치 로우 데이터를 미리 정해진 기준값과 비교함으로써 제1 터치 로우 데이터를 제1 값 또는 제2 값 중 어느 하나의 값으로 변환한다. 구체적으로, 터치센싱부(430)는 제1 터치 로우 데이터가 제1 기준값보다 크면 해당 제1 터치 로우 데이터를 제1 값으로 변환한다. 일 예로, 터치센싱부(430)는 제1 터치 로우 데이터가 제1 기준값보다 크면 해당 제1 터치 로우 데이터를 "1"로 변환할 수 있다.Thereafter, the touch sensing unit 430 converts the first sensing data generated for each unit section a1 to a3 into a digital value to generate first touch raw data for each unit section a1 to a3, and each unit By comparing the first touch raw data generated for each section a1 to a3 with a predetermined reference value, the first touch raw data is converted into any one of the first value and the second value. Specifically, when the first touch raw data is greater than the first reference value, the touch sensing unit 430 converts the corresponding first touch raw data into a first value. For example, when the first touch raw data is greater than the first reference value, the touch sensing unit 430 may convert the corresponding first touch raw data to “1”.

또한, 터치센싱부(430)는 제1 터치 로우 데이터가 제2 기준값보다 작으면 해당 제1 터치 로우 데이터를 제2 값으로 변환한다. 이때, 제2 기준값은 제1 기준값보다 작은 값으로 설정된다. 일 예로, 터치센싱부(430)는 제1 터치 로우 데이터가 제2 기준값보다 작으면 해당 제1 터치 로우 데이터를 "2"로 변환할 수 있다. Also, when the first touch raw data is smaller than the second reference value, the touch sensing unit 430 converts the first touch raw data into a second value. In this case, the second reference value is set to a value smaller than the first reference value. For example, when the first touch raw data is smaller than the second reference value, the touch sensing unit 430 may convert the corresponding first touch raw data into “2”.

이후, 터치센싱부(430)는 하나의 제2 터치센싱기간(TT2)에 포함된 각 단위구간(a1~a3)별로 생성된 제1 값 또는 제2 값을 순차적으로 배열함으로써 하나의 제2 터치센싱기간(TT2)에 대해 하나의 바이너리 데이터를 생성하고, 1 프레임에 포함된 모든 제2 터치센싱기간(TT2)의 바이너리 데이터들을 순차적으로 배열함으로써 펜 데이터를 생성할 수 있다. 이에 따라, 터치센싱부(430)에 의해 생성되는 펜 데이터는 1 프레임 단위로 생성될 수 있게 된다.Thereafter, the touch sensing unit 430 sequentially arranges the first value or the second value generated for each unit period a1 to a3 included in one second touch sensing period TT2 to make one second touch. Pen data may be generated by generating one binary data for the sensing period TT2 and sequentially arranging binary data of all the second touch sensing periods TT2 included in one frame. Accordingly, pen data generated by the touch sensing unit 430 may be generated in units of one frame.

이하, 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 펜의 위상 에러 보상방법(이하, '위상 에러 보상 방법'이라 함)에 대해 설명한다.Hereinafter, a method for compensating for a phase error of an active pen (hereinafter, referred to as a 'phase error compensation method') according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 12 .

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상 에러 보상방법을 보여주는 플로우차트이다. 도 12에 도시된 바와 같은 위상 에러 보상방법은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 터치센싱장치에 의해 구현될 수 있다. 또한, 본 실시예에 따를 때, 터치센싱기간은 프리 드라이빙 구간(P1) 및 액티브 드라이빙 구간(P2)을 포함할 수 있고, 액티브 펜으로부터 전송되는 다운링크 신호는 제1 다운링크 신호 및 제2 다운링크 신호를 포함할 수 있다.12 is a flowchart illustrating a phase error compensation method according to an embodiment of the present invention. The phase error compensation method as shown in FIG. 12 may be implemented by a touch sensing device having the configuration shown in FIGS. 4 and 5 . Also, according to the present embodiment, the touch sensing period may include a free driving period P1 and an active driving period P2, and the downlink signal transmitted from the active pen is the first downlink signal and the second downlink signal. It may include a link signal.

먼저, 터치센싱장치는 도 6에 도시된 바와 같이 프리 드라이빙 구간(P1) 동안 액티브 펜으로부터 제1 다운링크 신호(D1)를 수신한다(S1200).First, as shown in FIG. 6 , the touch sensing device receives the first downlink signal D1 from the active pen during the free driving period P1 ( S1200 ).

이후, 터치센싱장치는 도 6에 도시된 바와 같이 제1 다운링크 신호(D1)의 위상정보에 따라 출력신호를 생성한다(S1210).Thereafter, as shown in FIG. 6 , the touch sensing device generates an output signal according to the phase information of the first downlink signal D1 ( S1210 ).

구체적으로, 터치센싱장치는 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 다운링크 신호(D1)의 위상정보가 제1 레벨(L1)에서 제2 레벨(L2)로 변경되면 라이징 엣지가 검출된 것으로 판단하여 리셋신호가 입력될 때까지 출력신호를 기준값으로부터 증가시키고, 제1 다운링크 신호(D1)의 위상정보가 제2 레벨(L2)에서 제1 레벨(L1)로 변경되면 폴링엣지가 검출된 것으로 판단하여 리셋신호가 입력될 때까지 출력신호를 기준값으로부터 감소시킴으로써 출력신호를 생성한다.Specifically, as shown in FIG. 6 , the touch sensing device determines that a rising edge is detected when the phase information of the first downlink signal D1 is changed from the first level L1 to the second level L2. Thus, the output signal is increased from the reference value until the reset signal is input, and when the phase information of the first downlink signal D1 is changed from the second level L2 to the first level L1, a falling edge is detected. The output signal is generated by decreasing the output signal from the reference value until a reset signal is inputted.

이때, 터치센싱장치는 도 6에서 알 수 있듯이 리셋신호가 수신되면 출력신호를 기준값으로 리셋시키고, 이후 제1 다운링크 신호(D1)의 위상정보가 제1 레벨(L1)에서 제2 레벨(L2)로 변경될 때까지 출력신호를 기준값으로 유지시킨다. 이와 유사하게 터치센싱장치는 리셋신호가 수신된 이후 제1 다운링크 신호(D1)의 위상정보가 제2 레벨(L2)에서 제1 레벨(L1)로 변경될 때까지 출력신호를 기준값으로 유지시킨다.At this time, as shown in FIG. 6 , the touch sensing device resets the output signal to the reference value when the reset signal is received, and then phase information of the first downlink signal D1 is changed from the first level L1 to the second level L2. ) to keep the output signal as the reference value until it is changed to Similarly, the touch sensing device maintains the output signal as a reference value until the phase information of the first downlink signal D1 is changed from the second level L2 to the first level L1 after the reset signal is received. .

이후, 터치센싱장치는 출력신호를 미리 정해진 기준신호와 비교하여 비교신호를 생성한다(S1220). 구체적으로, 터치센싱장치는 도 6에 도시된 바와 같이 S1210에서 생성된 출력신호가 미리 정해진 상한값(Ref_H) 이상이 되는 트리거(Trigger)가 발생되면 하이레벨의 비교신호를 생성하고, S1210에서 생성된 출력신호가 미리 정해진 하한값(Ref_L) 이하가 되는 트리거가 발생되면 로우레벨의 비교신호를 생성한다.Thereafter, the touch sensing device generates a comparison signal by comparing the output signal with a predetermined reference signal (S1220). Specifically, as shown in FIG. 6 , the touch sensing device generates a high-level comparison signal when a trigger is generated in which the output signal generated in S1210 is equal to or greater than the predetermined upper limit value Ref_H, and the output signal generated in S1210 is generated. When a trigger is generated in which the output signal becomes less than or equal to the predetermined lower limit value Ref_L, a low-level comparison signal is generated.

이후, 터치센싱장치는 비교신호에 포함된 제1 펄스들의 라이징 엣지들과 내부 타이밍 신호에 포함된 제2 펄스들의 라이징 엣지들 각각의 위상차인 제1 위상차들의 제1 평균값과 비교신호에 포함된 제1 펄스들의 폴링 엣지들과 내부 타이밍 신호에 포함된 제2 펄스들의 폴링 엣지들 각각의 위상차인 제2 위상차들의 제2 평균값을 산출한다(S1230).Thereafter, the touch sensing device performs the first average value of the first phase differences, which is a phase difference between the rising edges of the first pulses included in the comparison signal and the rising edges of the second pulses included in the internal timing signal, and the first average value of the first pulses included in the comparison signal. A second average value of second phase differences, which is a phase difference between the falling edges of one pulse and the falling edges of the second pulses included in the internal timing signal, is calculated (S1230).

터치센싱장치는 S1230에서 산출된 제1 평균값 및 제2 평균값 중 적어도 하나를 이용하여 위상에러(△S1)를 검출한다(S1235). 일 실시예에 있어서, 터치센싱장치는 제1 평균값을 위상에러로 검출하거나, 제2 평균값을 위상에러로 검출하거나, 제1 평균값과 제2 평균값을 평균한 결과값을 위상에러로 검출할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따르면 제1 평균값, 제2 평균값, 또는 제1 평균값과 제2 평균값을 평균한 결과값을 위상에러로 검출함으로써, 비교기 또는 터치센싱채널의 오프셋 딜레이로 인해 부정확한 위상에러가 검출되는 것을 방지할 수 있다.The touch sensing device detects the phase error ΔS1 by using at least one of the first average value and the second average value calculated in S1230 ( S1235 ). In an embodiment, the touch sensing device may detect a first average value as a phase error, detect a second average value as a phase error, or detect a result of averaging the first average value and the second average value as a phase error . As described above, according to the present invention, by detecting the first average value, the second average value, or the result value obtained by averaging the first average value and the second average value as a phase error, an inaccurate phase error due to the offset delay of the comparator or the touch sensing channel is reduced. detection can be prevented.

한편, 상술한 실시예에 있어서, 터치센싱장치가 제1 다운링크 신호를 센싱한 어느 하나의 센싱유닛에서 출력되는 비교신호를 내부 타이밍 신호와 비교하여 다운링크 신호의 위상에러를 검출하는 것으로 설명하였다. 하지만, 특정 터치전극에 액티브 펜의 터치가 발생되는 경우, 해당 터치전극에 연결된 센싱유닛 뿐만 아니라 해당 터치전극에 인접한 터치전극에 연결된 센싱유닛에서도 제1 다운링크 신호가 센싱될 수 있다.On the other hand, in the above-described embodiment, it has been described that the touch sensing device detects the phase error of the downlink signal by comparing the comparison signal output from any one sensing unit sensing the first downlink signal with the internal timing signal. . However, when the touch of the active pen is generated on a specific touch electrode, the first downlink signal may be sensed not only by the sensing unit connected to the corresponding touch electrode but also by the sensing unit connected to the touch electrode adjacent to the corresponding touch electrode.

이러한 경우 터치센싱장치는 제1 다운링크 신호를 센싱한 복수개의 센싱유닛에 의해 발생된 비교신호들 중 가장 먼저 발생된 비교신호를 내부 타이밍 신호와 비교함으로써 위상에러를 검출할 수 있다. 터치센싱장치는 복수개의 비교신호들의 각 펄스 별로 라이징 엣지들을 OR연산함으로써 제1 엣지출력 신호들을 생성하고, 복수개의 비교신호들의 각 펄스별로 폴링 엣지들을 OR연산함으로써 제2 엣지 출력신호들을 생성한다. 터치센싱장치는 각 펄스 별로 생성된 제1 엣지출력 신호들 중 가장 먼저 발생된 각각의 제1 엣지출력 신호와 내부 타이밍 신호에 포함된 각 펄스들의 라이징 엣지간의 위상차인 제1 위상차들의 제1 평균값과 각 펄스 별로 생성된 제2 엣지출력 신호들 중 가장 먼저 발생된 각각의 제2 엣지출력 신호와 내부 타이밍 신호에 포함된 각 펄스들의 폴링 엣지간의 위상차인 제2 위상차들의 제2 평균값을 이용하여 위상에러를 검출한다.In this case, the touch sensing device may detect a phase error by comparing the first comparison signal among the comparison signals generated by the plurality of sensing units sensing the first downlink signal with the internal timing signal. The touch sensing device generates first edge output signals by ORing the rising edges for each pulse of the plurality of comparison signals, and generates second edge output signals by ORing the falling edges for each pulse of the plurality of comparison signals. The touch sensing device includes a first average value of first phase differences, which is a phase difference between each first edge output signal first generated among the first edge output signals generated for each pulse, and a rising edge of each pulse included in the internal timing signal, and Phase error using the second average value of the second phase differences, which is the phase difference between each second edge output signal first generated among the second edge output signals generated for each pulse and the falling edge of each pulse included in the internal timing signal to detect

또한, 터치센싱장치는 노이즈 등에 의해 불안정한 비교신호가 출력되는 경우, 각 비교신호들을 제1 펄터링 신호와 제2 필터링 신호로 필터링하고, 필터링된 비교신호를 이용하여 제1 및 제2 엣지출력 신호들을 생성할 수도 있다. 또한, 터치센싱장치는 비교신호의 펄스들 중 최초로 발생된 p개의 펄스들 또는 액티브 드라이빙 구간(P2)에 인접하여 발생된 펄스들을 더미펄스로 간주하여 해당 펄스들이 위상에러 검출시 반영되지 않도록 할 수도 있을 것이다.In addition, when an unstable comparison signal is output due to noise or the like, the touch sensing device filters each comparison signal into a first fluttering signal and a second filtering signal, and uses the filtered comparison signal to output the first and second edge output signals can also create In addition, the touch sensing device regards the first p pulses among the pulses of the comparison signal or the pulses generated adjacent to the active driving period P2 as dummy pulses so that the corresponding pulses are not reflected when the phase error is detected. There will be.

이후, 터치센싱장치는 S1235에서 검출된 위상에러(△S1)에 미리 정해진 오프셋을 반영한 값을 위상 보상값(△S2)으로 결정하고(S1240), 결정된 위상 보상값(△S2)만큼 내부 타이밍 신호를 지연시킴으로써 위상에러를 보상하여 보상된 내부 타이밍 신호를 생성한다(S1250). 일 실시예에 있어서, 오프셋은 디스플레이 패널의 오프셋 및 터치센싱장치의 오프셋을 포함할 수 있고, 디스플레이 패널의 오프셋은 디스플레이 패널 상에서 터치가 발생된 터치전극의 위치에 따라 상이하게 설정될 수 있다.Thereafter, the touch sensing device determines a value reflecting the predetermined offset to the phase error ΔS1 detected in S1235 as the phase compensation value ΔS2 (S1240), and the internal timing signal by the determined phase compensation value ΔS2 The phase error is compensated for by delaying , and a compensated internal timing signal is generated (S1250). In an embodiment, the offset may include an offset of the display panel and an offset of the touch sensing device, and the offset of the display panel may be set differently according to a position of a touch electrode on the display panel where a touch is generated.

이후, 터치센싱장치는 도 6에 도시된 바와 같이 액티브 드라이빙 구간(P2) 동안 제2 다운링크 신호(D2)를 수신하고(S1260), 수신된 제2 다운링크 신호(D2)를 이용하여 센싱 데이터를 생성한다(S1270). 구체적으로, 터치센싱장치는 제2 다운링크 신호(D2)의 위상정보가 제1 레벨이면(예컨대, 제2 다운링크 신호(D2)의 첫 번째 펄스가 하이레벨로 시작되는 경우) 제2 다운링크 신호(D2)를 베이스 라인(BL)으로부터 포지티브 방향(PD)으로 누적하고, 제2 다운링크 신호(D2)의 위상정보가 제2 레벨이면(예컨대, 상기 첫 번째 펄스가 로우레벨로 시작되는 경우) 제2 다운링크 신호(D2)를 베이스 라인(BL)으로부터 네거티브 방향으로 누적함으로써 센싱 데이터를 생성한다.Thereafter, as shown in FIG. 6 , the touch sensing device receives the second downlink signal D2 during the active driving period P2 ( S1260 ), and senses data using the received second downlink signal D2 . to generate (S1270). Specifically, when the phase information of the second downlink signal D2 is at the first level (eg, when the first pulse of the second downlink signal D2 starts with a high level), the touch sensing device performs the second downlink When the signal D2 is accumulated in the positive direction PD from the base line BL, and the phase information of the second downlink signal D2 is at the second level (eg, when the first pulse starts with a low level) ) by accumulating the second downlink signal D2 in a negative direction from the base line BL to generate sensing data.

이후, 터치센싱장치는 S1270에서 생성된 센싱 데이터를 기초로 액티브 펜의 펜 데이터 및 펜 터치좌표 중 적어도 하나를 산출한다(S1280). 터치센싱장치가 센싱 데이터를 기초로 펜 데이터 및 펜 터치좌표 중 적어도 하나를 생성하는 방법은 상술한 데이터 생성부에 대한 설명 부분에서 구체적으로 기재하였기 때문에 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.Thereafter, the touch sensing device calculates at least one of pen data and pen touch coordinates of the active pen based on the sensing data generated in S1270 ( S1280 ). Since the method for the touch sensing device to generate at least one of pen data and pen touch coordinates based on the sensed data has been described in detail in the description of the data generating unit, a description thereof will be omitted.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the above-described present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof.

또한, 본 명세서에 설명되어 있는 방법들은 적어도 부분적으로, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 또는 구성요소를 사용하여 구현될 수 있다.　 이 구성요소는 휘발성 및 비휘발성 메모리를 포함하는 컴퓨터로 판독 가능한 매체 또는 기계 판독 가능한 매체를 통해 일련의 컴퓨터 지시어들로서 제공될 수 있다. 상기 지시어들은 소프트웨어 또는 펌웨어로서 제공될 수 있으며, 전체적 또는 부분적으로, ASICs, FPGAs, DSPs, 또는 그 밖의 다른 유사 소자와 같은 하드웨어 구성에 구현될 수도 있다. 상기 지시어들은 하나 이상의 프로세서 또는 다른 하드웨어 구성에 의해 실행되도록 구성될 수 있는데, 상기 프로세서 또는 다른 하드웨어 구성은 상기 일련의 컴퓨터 지시어들을 실행할 때 본 명세서에 개시된 방법들 및 절차들의 모두 또는 일부를 수행하거나 수행할 수 있도록 한다.Further, the methods described herein may be implemented, at least in part, using one or more computer programs or components. This component may be provided as a series of computer instructions via computer-readable media or machine-readable media, including volatile and non-volatile memory. The directives may be provided as software or firmware, and may be implemented in whole or in part in a hardware configuration such as ASICs, FPGAs, DSPs, or other similar devices. The instructions may be configured to be executed by one or more processors or other hardware components, which when executing the series of computer instructions perform or perform all or part of the methods and procedures disclosed herein. make it possible

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

200: 디스플레이 시스템 210: 디스플레이 장치
220: 액티브 펜 300: 디스플레이 패널
310: 패널구동장치 320: 터치센싱장치200: display system 210: display device
220: active pen 300: display panel
310: panel driving device 320: touch sensing device

Claims

a plurality of sensing units for generating an output signal according to phase information of a first downlink signal transmitted from the active pen during a pre-driving period, and comparing the output signal with a predetermined reference signal to generate a comparison signal; and
and a phase error compensator for detecting a phase error of the first downlink signal by comparing the comparison signal with an internal timing signal, and compensating for the phase error by adjusting the internal timing signal according to the phase error. A touch sensing device that compensates for phase error.

According to claim 1,
The comparison signal includes a plurality of first pulses, the internal timing signal includes a plurality of second pulses,
The phase error compensator is a first average value of first phase differences, which is a phase difference between a rising edge of the first pulse and a rising edge of the second pulse, and a phase difference between a falling edge of the first pulse and a falling edge of the second pulse A touch sensing device for compensating for a phase error of an active pen detecting a phase error of the downlink signal by using at least one of a second average value of two phase differences.

3. The method of claim 2,
The phase error compensator compensates for a phase error of an active pen that detects a result of averaging the first average value and the second average value as a phase error of the downlink signal.

According to claim 1,
The phase error compensator calculates a phase compensation value by reflecting the offset of the touch sensing device and the display panel to the detected phase error, and delays the internal timing signal by the phase compensation value to compensate the phase error A touch sensing device that compensates for the phase error of the active pen.

5. The method of claim 4,
The offset of the display panel is a touch sensing device for compensating for a phase error of the active pen that is set differently for each touch electrode on which a touch is generated by the active pen.

According to claim 1,
The phase error compensator converts the first edge output signal generated first among the plurality of first edge output signals generated by ORing the rising edges of the comparison signals output from the plurality of sensing units to the rising edge of the internal timing signal. and a phase error of the active pen comparing the first second edge output signal among the plurality of second edge output signals generated by ORing the falling edges of the comparison signals with the falling edge of the internal timing signal A touch sensing device that compensates for

7. The method of claim 6,
The phase error compensator filters the comparison signals by using a first fluttering signal having a first window range and performs an OR operation on the rising edges of the filtered comparison signals to generate the first edge output signals, A touch sensing device for compensating for a phase error of an active pen that generates the second edge output signals by filtering using a second pulser signal having a second window range and performing an OR operation on falling edges of the filtered comparison signals.

According to claim 1,
Each sensing unit is
When the phase information of the downlink signal is changed from the first level to the second level, the output value is increased from the reference value until a reset signal is input, and the phase information of the downlink signal is changed from the second level to the first level a detection unit generating the output signal in which the output value is decreased from the reference value until the reset signal is inputted; and
and a comparator configured to compare the output signal with the reference signal to generate the comparison signal.

9. The method of claim 8,
The comparator outputs a high level value when a trigger occurs in which the output signal becomes greater than or equal to a predetermined upper limit value, and outputs a low level value when a trigger occurs when the output signal becomes less than or equal to a predetermined lower limit value. A touch sensing device that compensates for

According to claim 1,
The sensing unit generates sensing data based on a second downlink signal received during an active driving period, and based on the sensing data and the adjusted internal timing signal, pen data and pen touch coordinates of the active pen A touch sensing device for compensating for a phase error of an active pen that calculates at least one of.

11. The method of claim 10,
The sensing unit generates the sensing data by accumulating the second downlink signal in a positive direction from a base line when the phase information of the second downlink signal is at a first level, and When the phase information is at the second level, the touch sensing apparatus compensates for a phase error of an active pen that generates the sensing data by accumulating the second downlink signal from the base line in a negative direction.

According to claim 1,
Further comprising a touch driver for transmitting an uplink signal to the active pen,
The first downlink signal is synchronized with the uplink signal to compensate for a phase error of the active pen transmitted from the active pen.

generating an output signal according to the phase information of the first downlink signal received from the active pen during the free driving period;
generating a comparison signal by comparing the output signal with a predetermined reference signal;
detecting a phase error of the downlink signal by comparing the comparison signal with an internal timing signal; and
and compensating for the phase error by adjusting the internal timing signal according to the phase error.

14. The method of claim 13,
The comparison signal includes a plurality of first pulses, the internal timing signal includes a plurality of second pulses,
In the detecting of the phase error, a first average value of first phase differences, which is a phase difference between a rising edge of the first pulse and a rising edge of the second pulse, and a falling edge of the first pulse and a falling edge of the second pulse A method for compensating for a phase error of an active pen for detecting a phase error of the downlink signal by using at least one of a second average value of second phase differences that are phase differences between the two.

14. The method of claim 13,
In the step of compensating for the phase error, a phase compensation value is calculated by reflecting the offset of the touch sensing device and the display panel to the detected phase error, and the internal timing signal is delayed by the phase compensation value to compensate the phase error A method of compensating for the phase error of an active pen.

14. The method of claim 13,
In the step of generating the comparison signal, a plurality of comparison signals are generated from a plurality of sensing units that have received the first downlink signal,
In the step of detecting the phase error, the first edge output signal generated first among the plurality of first edge output signals generated by ORing the rising edges of the plurality of comparison signals is combined with the rising edge of the internal timing signal. The phase of the active pen that compares and compares the first second edge output signal among the plurality of second edge output signals generated by ORing the falling edges of the plurality of comparison signals with the falling edge of the internal timing signal Error compensation method.

14. The method of claim 13,
In the step of generating the output signal, the output value of the output signal is,
When the phase information of the downlink signal is changed from the first level to the second level, it is increased from the reference value until a reset signal is input, and when the reset signal is received, the phase information of the downlink signal is reset to the reference value, and the phase information of the downlink signal is When the second level is changed to the first level, it is decreased from the reference value until the reset signal is input, and until the phase information of the downlink signal is changed from the first level to the second level or the second level A touch sensing device compensating for a phase error of the active pen maintained at the reference value until the second level is changed to the first level.

14. The method of claim 13,
In the step of generating the comparison signal, a high level value is output when a trigger is generated in which the output signal becomes greater than or equal to a predetermined upper limit value, and a low level value is output when a trigger occurs when the output signal becomes less than or equal to a predetermined lower limit value. A method of compensating for the phase error of an active pen.

14. The method of claim 13,
generating sensing data based on a second downlink signal received during an active driving period after the end of the free driving period; and
and calculating at least one of pen data and pen touch coordinates of the active pen based on the sensing data.