KR20170077639A

KR20170077639A - Display device with touch

Info

Publication number: KR20170077639A
Application number: KR1020150187729A
Authority: KR
Inventors: 서은지
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2017-07-06
Anticipated expiration: 2035-12-28
Also published as: KR102482987B1

Abstract

본 발명은 터치 패드 수를 줄일 수 있는 터치 겸용 표시 장치에 관한 것이다. 한 실시예에 따른 터치 겸용 표시 장치는 각 터치 그룹이 N개(N은 2 이상의 자연수)의 터치 블록들을 포함하는 M개(M은 2 이상의 자연수)의 터치 그룹과, K(K는 N보다 작은 2이상의 자연수)개의 제어 신호들을 개별적으로 공급하는 K개의 제어 라인들과, 상기 각 터치 그룹에 속하는 N개의 터치 신호 라인들이 상기 N개의 터치 블록들을 개별적으로 터치 센싱부와 접속시키는 N*M개의 터치 신호 라인들을 구비한다. 각 터치 그룹에 속하는 N개의 터치 블록들 각각은 K개의 터치 전극들과, K개의 터치 전극들과 개별적으로 접속되고, K개의 제어 라인들에 의해 개별적으로 제어되어, N개의 터치 신호 라인들 중 어느 하나의 터치 신호라인을 K개의 터치 전극들 중 적어도 하나와 접속시키는 K개의 스위칭 소자들을 구비한다.The present invention relates to a touch-sensitive display device capable of reducing the number of touch pads. A touch-sensitive display device according to an embodiment includes M (M is a natural number of 2 or more) touch groups each including N touch groups (N is a natural number of 2 or more) touch blocks and K K) control lines for individually supplying control signals to the touch sensing unit and N touch signal lines belonging to each touch group are connected to N * M touch Signal lines. Each of the N touch blocks belonging to each touch group is individually connected to K touch electrodes and K touch electrodes and is individually controlled by K control lines so that any one of N touch signal lines And K switching elements for connecting one touch signal line to at least one of the K touch electrodes.

Description

DISPLAY DEVICE WITH TOUCH [0002]

본 발명은 터치 패드 수를 줄일 수 있는 터치 겸용 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch-sensitive display device capable of reducing the number of touch pads.

표시 장치의 화면상에서 터치로 정보 입력이 가능한 터치 센서는 스마트 폰과 같은 휴대용 정보 기기뿐만 아니라 노트북, 모니터, 가전 제품 등의 다양한 디스플레이에 확대 적용되고 있다.The touch sensor capable of inputting information by touching on the screen of the display device is being applied not only to a portable information device such as a smart phone but also to various displays such as a notebook computer, a monitor, and a home appliance.

표시 장치에 적용된 터치 기술은 터치 센서의 위치에 따라 애드 온(Add on) 타입과 인 셀(In-cell) 타입으로 나누어진다. 애드 온 타입은 터치 스크린 패널을 표시 패널 위에 부착한 외장형 방식이고, 인 셀 타입은 터치 전극을 표시 패널에 내장함으로써 표시 패널과 터치 스크린을 일체화한 내장형 방식이다.The touch technology applied to the display device is divided into an add-on type and an in-cell type depending on the position of the touch sensor. The add-on type is an external type in which a touch screen panel is mounted on a display panel, and the in-cell type is a built-in type in which a display panel and a touch screen are integrated by incorporating a touch electrode in a display panel.

인 셀 타입은 표시 장치의 슬림화를 위하여 더욱 진보되어 액정 표시 장치의 공통 전극을 분할하여 터치 전극으로 활용하는 어드밴스드 인 셀 터치(Advanced In-cell Touch; 이하 AIT) 표시 장치로 발전되고 있다.In-cell type has been developed as an Advanced In-cell Touch (AIT) display device which is further advanced for slimming down a display device and is used as a touch electrode by dividing a common electrode of a liquid crystal display device.

AIT 표시 장치는 다수개로 분할된 공통 전극 겸용 터치 전극들과, 다수의 터치 전극들을 개별적으로 터치 센싱 IC와 연결하는 다수의 터치 신호 라인들을 구비한다.The AIT display device includes a plurality of touch electrodes divided into a plurality of common electrodes and a plurality of touch signal lines connecting the plurality of touch electrodes to the touch sensing IC.

도 1을 참조하면, 종래의 AIT 표시 장치는 18개의 터치 전극(T1~T18)을 갖는다고 가정했을 때, 18개의 터치 전극들(T1~T18)을 개별적으로 터치 센싱 IC와 접속시키는 18개의 터치 신호 라인들(L1~L18)을 구비한다.Referring to FIG. 1, assuming that the conventional AIT display device has eighteen touch electrodes T1 to T18, eighteen touches that connect 18 touch electrodes T1 to T18 to the touch sensing IC And signal lines (L1 to L18).

이로 인하여, 종래의 AIT 표시 장치는 18개의 터치 신호 라인들(L1~L18)을 터치 센싱 IC와 접속시키는 터치 패드들의 수도 터치 전극들(T1~T18)의 수와 동일하게 구비한다.Accordingly, the conventional AIT display device has the same number of touch electrodes T1 to T18 as the number of touch pads connecting the eight touch signal lines L1 to L18 to the touch sensing IC.

그런데, AIT 표시 장치의 패널 크기가 증가함에 따라 터치 전극들 및 터치 신호 라인들의 수가 증가하여 패널의 로드가 증가할 뿐만 아니라 터치 신호 라인들을 터치 센싱 IC의 패드들과 개별적으로 접속시키는 터치 패드의 수가 증가하여 패드 영역 및 터치 센싱 IC의 크기가 증가되어야 하므로 코스트가 상승되는 문제점이 있다.As the panel size of the AIT display device increases, the number of touch electrodes and the number of touch signal lines increases to increase the load on the panel. In addition, the number of touch pads connecting the touch signal lines to the pads of the touch sensing IC The size of the pad area and the size of the touch sensing IC must be increased to increase the cost.

또한, 패드 수가 증가하면 IC와 실장되는 패드 영역의 제한된 공간 내에서 설계가 복잡하고 설계상 제약이 있을 뿐만 아니라 패드간 피치가 충분하지 못하여 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.In addition, if the number of pads increases, the design is complicated within a limited space of the pad area to be mounted with the IC, and there is also a problem in that the reliability is deteriorated due to insufficient pitch between the pads.

본 발명은 터치 패드 수를 줄일 수 있는 터치 겸용 표시 장치를 제공한다.The present invention provides a touch-sensitive display device capable of reducing the number of touch pads.

본 발명의 한 실시예에 따른 터치 겸용 표시 장치는 각 터치 그룹이 N개(N은 2 이상의 자연수)의 터치 블록들을 포함하는 M개(M은 2 이상의 자연수)의 터치 그룹과, K(K는 N보다 작은 2이상의 자연수)개의 제어 신호들을 개별적으로 공급하는 K개의 제어 라인들과, 상기 각 터치 그룹에 속하는 N개의 터치 신호 라인들이 상기 N개의 터치 블록들을 개별적으로 터치 센싱부와 접속시키는 N*M개의 터치 신호 라인들을 구비한다.The touch-sensitive display device according to an embodiment of the present invention includes M (M is a natural number of 2 or more) touch groups each including N touch groups (N is a natural number of 2 or more) N) number of control signals to be supplied to the touch sensing unit, and N touch signal lines belonging to each touch group are connected to N * M touch signal lines.

각 터치 그룹에 속하는 N개의 터치 블록들 각각은 K개의 터치 전극들과, K개의 터치 전극들과 개별적으로 접속되고, K개의 제어 라인들에 의해 개별적으로 제어되어, N개의 터치 신호 라인들 중 어느 하나의 터치 신호라인을 K개의 터치 전극들 중 적어도 하나와 접속시키는 K개의 스위칭 소자들을 구비한다.Each of the N touch blocks belonging to each touch group is individually connected to K touch electrodes and K touch electrodes and is individually controlled by K control lines so that any one of N touch signal lines And K switching elements for connecting one touch signal line to at least one of the K touch electrodes.

터치 센싱부는 각 멀티플렉서가 각 터치 그룹과 접속되는 M개의 멀티플렉서를 구비한다. 터치 센싱 기간에서 각 멀티플렉서는 각 터치 그룹에 속하는 N개의 터치 신호 라인들을 시분할 구동한다.The touch sensing unit includes M multiplexers in which each multiplexer is connected to each touch group. In the touch sensing period, each multiplexer drives N touch signal lines belonging to each touch group in a time division manner.

터치 센싱 기간에서, 터치 센싱부는 N개의 터치 신호 라인들이 각각 구동되는 기간마다, K개의 제어 신호에 교번적으로 온 전압을 공급하여, 각 터치 블록에서 K개의 스위칭 소자와 접속된 터치 신호 라인이 K개의 터치 전극과 교번적으로 접속된다.In the touch sensing period, the touch sensing unit alternately supplies an ON voltage to the K control signals for each period in which the N touch signal lines are driven, and the touch signal line connected to the K switching devices in each touch block is K Are alternately connected to the plurality of touch electrodes.

디스플레이 구동 기간에서, 터치 센싱부는 M개의 터치 그룹에 속하는 N*M개의 터치 신호 라인들로 공통 전압을 공급하고, K개의 제어 신호들로 동시에 온 전압을 공급하여, 각 터치 블록에 속하는 K개의 스위칭 소자들을 통해 K개의 터치 전극들은 공통 전압이 공급되는 터치 신호 라인과 동시에 접속된다.In the display driving period, the touch sensing unit supplies the common voltage to the N * M touch signal lines belonging to the M touch groups, simultaneously supplies the ON voltage to the K control signals, and performs K switching The K touch electrodes through the elements are simultaneously connected to the touch signal line to which the common voltage is supplied.

본 발명의 한 실시예에 따른 터치 겸용 표시 장치는 K개의 터치 전극당 1개의 터치 신호 라인을 할당하고, 그 터치 신호 라인과 공통 접속된 K개의 박막 트랜지스터를 이용하여 1개의 터치 신호 라인당 K개의 터치 전극들을 독립적으로 구동 및 센싱할 수 있다.A touch-sensitive display device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of touch signal lines, each of which includes one touch signal line per K touch electrodes, and K pieces of touch signal lines The touch electrodes can be independently driven and sensed.

이에 따라, 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 겸용 표시 장치 및 그 구동 방법에서는 터치 신호 라인들의 수가 터치 전극들의 수 대비 1/K로 감소됨으로써 터치 신호 라인들로 인한 패널 로드를 줄일 수 있다.Accordingly, in the touch-sensitive display device and the driving method thereof according to the embodiment of the present invention, the number of touch signal lines is reduced to 1 / K of the number of touch electrodes, thereby reducing the panel load due to the touch signal lines.

또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 겸용 표시 장치 및 그 구동 방법에서는 터치 신호 라인들을 수와 동일한 터치 패드들의 수도 터치 전극들의 수 대비 1/K로 감소됨으로써 터치 센싱 IC의 패드 수 및 칩 크기가 감소하여 코스트를 절감할 수 있고, 제한된 패드 영역에서 패드간 피치를 충분히 확보할 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Further, in the touch-sensitive display device and the driving method thereof according to an embodiment of the present invention, the number of touch signal lines is reduced to 1 / K of the number of touch pads equal to the number of touch electrodes, The cost can be reduced and the pitch between the pads can be sufficiently secured in the limited pad area, thereby improving the reliability.

도 1은 종래의 터치 겸용 표시 장치의 터치 배선을 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 겸용 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 패널의 구동 타이밍도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패널의 구동 타이밍도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 겸용 표시 장치를 터치 배선 위주로 나타낸 도면이다.
도 6a는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센싱 기간에서 제어 신호들을 이용한 터치 센싱 시퀀스를 나타낸 타이밍도이고, 도 6b는 디스플레이 구동 기간에서 제어 신호들의 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 겸용 표시 장치를 터치 배선 위주로 나타낸 도면이다.
도 8a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센싱 기간에서 제어 신호들을 이용한 터치 센싱 시퀀스를 나타낸 타이밍도이고, 도 8b는 디스플레이 구동 기간에서 제어 신호들의 타이밍도이다.1 is a diagram showing a touch wiring of a conventional touch-compatible display device as an example.
2 is a block diagram schematically showing a touch-compatible liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
3 is a driving timing diagram of a panel according to an embodiment of the present invention.
4 is a driving timing diagram of a panel according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing a touch-compatible display device according to an embodiment of the present invention, focusing on a touch wiring.
FIG. 6A is a timing diagram illustrating a touch sensing sequence using control signals in a touch sensing period according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a timing diagram of control signals in a display driving period.
FIG. 7 is a view showing a touch-related display device according to another embodiment of the present invention, focusing on a touch wiring.
FIG. 8A is a timing chart showing a touch sensing sequence using control signals in a touch sensing period according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a timing diagram of control signals in a display driving period.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 겸용 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 패널의 구동 타이밍도이다.FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a touch-sensitive display device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are driving timing diagrams of a panel according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 터치 겸용 표시 장치는 타이밍 컨트롤러(100), 게이트 구동부(200), 데이터 구동부(300), 터치 센싱부(400), 패널(500)을 구비한다.2, the touch-sensitive display device includes a timing controller 100, a gate driver 200, a data driver 300, a touch sensing unit 400, and a panel 500.

타이밍 컨트롤러(100)는 호스트 시스템(도시 생략)으로부터 영상 데이터와, 타이밍 신호들을 공급받는다. 타이밍 신호들은 도트 클럭, 데이터 인에이블 신호, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호를 포함한다. 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호는 데이터 인에이블 신호를 카운트하여 생성할 수 있으므로 생략 가능하다.The timing controller 100 receives image data and timing signals from a host system (not shown). The timing signals include a dot clock, a data enable signal, a vertical synchronization signal, and a horizontal synchronization signal. The vertical synchronization signal and the horizontal synchronization signal can be omitted because they can be generated by counting the data enable signal.

타이밍 컨트롤러(100)는 호스트 시스템으로부터 공급받은 영상 데이터를 화질 보정 등과 같은 다양한 영상 처리를 수행하여 데이터 구동부(300)로 공급한다.The timing controller 100 performs various image processes such as image quality correction and supplies the image data supplied from the host system to the data driver 300.

타이밍 컨트롤러(100)는 호스트 시스템으로부터 공급받은 타이밍 신호들을 이용하여 데이터 구동부(300)의 동작 타이밍을 제어하는 데이터 제어 신호들을 생성하여 데이터 구동부(300)로 공급하고, 게이트 구동부(200)의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호들을 생성하여 게이트 구동부(200)로 공급한한다. 예를 들면, 데이터 제어 신호들은 데이터의 래치 타이밍을 제어하는데 이용되는 소스 스타트 펄스, 소스 샘플링 클럭, 데이터의 출력 기간을 제어하는 소스 출력 인에이블 신호 등을 포함한다. 게이트 제어 신호들은 각 프레임의 시작을 지시하는 게이트 스타트 펄스, 디스플레이 구동 기간에서 스캔 출력으로 이용되는 다수의 게이트 쉬프트 클럭 등을 포함한다.The timing controller 100 generates data control signals for controlling the operation timing of the data driver 300 using the timing signals supplied from the host system and supplies the data control signals to the data driver 300, And supplies the gate control signals to the gate driver 200. [ For example, the data control signals include a source start pulse used to control latch timing of data, a source sampling clock, a source output enable signal for controlling an output period of data, and the like. The gate control signals include a gate start pulse indicating the start of each frame, a plurality of gate shift clocks used in the scan output in the display driving period, and the like.

타이밍 컨트롤러(100)는 호스트 시스템으로부터 공급받은 타이밍 신호들을 이용하여, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 각 프레임 기간을 적어도 하나의 디스플레이 구동 기간(TD)과 적어도 하나의 터치 센싱 기간(TS)으로 시분할하기 위한 터치 동기 신호(Tsync)를 생성하여 게이트 구동부(200), 데이터 구동부(300), 터치 센싱부(400)로 공급한다.3 and 4, the timing controller 100 uses at least one display driving period TD and at least one touch sensing period TS, using the timing signals supplied from the host system, And supplies the generated touch synchronous signal Tsync to the gate driver 200, the data driver 300, and the touch sensing unit 400. [

예를 들면, 타이밍 컨트롤러(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 터치 동기 신호(Tsync)을 이용하여 각 프레임 기간을 다수의 디스플레이 구동 기간(TD)과 다수의 터치 센싱 기간(TS)으로 시분할하고, 각 디스플레이 구동 기간(TD)과 각 터치 센싱 기간(TS)이 교번되게 구동할 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, the timing controller 100 may time-divide each frame period into a plurality of display driving periods (TD) and a plurality of touch sensing periods (TS) using a touch synchronous signal Tsync , The display driving period (TD) and each touch sensing period (TS) can be alternately driven.

이와 달리, 타이밍 컨트롤러(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 터치 동기 신호(Tsync)을 이용하여 각 프레임 기간을 하나의 디스플레이 구동 기간(TD)과, 하나의 터치 센싱 기간(TS)으로 시분할하여 구동할 수 있다.Alternatively, the timing controller 100 may time-divide each frame period into one display driving period (TD) and one touch sensing period (TS) using the touch synchronous signal Tsync as shown in FIG. 4 Can be driven.

타이밍 컨트롤러(100)는 호스트 시스템으로부터 전송받은 영상 데이터를 내부 메모리에 저장하고, 각 디스플레이 구동 기간(TD)에서 메모리에 저장된 영상 데이터를 라이팅 속도보다 빠른 리딩 속도로 데이터 구동부(300)로 공급함과 아울러 게이트 구동부(200) 및 데이터 구동부(300)의 동작 타이밍을 제어하여 디스플레이 구동 기간(TD)에 패널(500)의 픽셀 어레이에 데이터 전압이 기입되게 한다.The timing controller 100 stores the image data received from the host system in the internal memory and supplies the image data stored in the memory in the display driving period TD to the data driver 300 at a reading speed higher than the writing speed, The operation timing of the gate driving unit 200 and the data driving unit 300 is controlled to cause the data voltage to be written to the pixel array of the panel 500 during the display driving period TD.

데이터 구동부(300)는 타이밍 컨트롤러(100)로부터 공급된 데이터 제어 신호에 응답하여, 디스플레이 구동 기간(TD)에서 타이밍 컨트롤러(100)로부터 공급된 영상 데이터를 아날로그 데이터 전압(Vdata)신호로 변환하여 패널(500)의 데이터 라인들(DL)로 공급한다. 데이터 구동부(300)는 자신에게 내장되거나, 외부에 별도로 구비된 감마 전압 생성부(도시 생략)로부터 공급된 기준 감마 전압 세트를 데이터의 계조값에 각각 대응하는 계조 전압들로 세분화한다. 데이터 구동부(300)는 세분화된 계조 전압들을 이용하여 디스플레이 구동 기간(TD)에서 디지털 데이터를 정극성 또는 부극성 아날로그 데이터 전압(Vdata)로 변환하여 데이터 라인들(DL)로 각각 공급한다.The data driver 300 converts the video data supplied from the timing controller 100 into an analog data voltage Vdata signal in the display driving period TD in response to the data control signal supplied from the timing controller 100, To the data lines DL of the data driver 500. The data driver 300 subdivides the reference gamma voltage set supplied from a gamma voltage generator (not shown), which is built in or externally provided to the data driver 300, into the gray scale voltages corresponding to the gray scale values of the data. The data driver 300 converts the digital data into the positive or negative analog data voltage Vdata in the display driving period TD using the subdivided gradation voltages and supplies the data voltages to the data lines DL.

게이트 구동부(200)는 타이밍 컨트롤러(100)로부터 공급된 게이트 제어 신호(GCS)에 응답하여, 각 디스플레이 구동 기간(TD)에서 패널(500)의 게이트 라인들(GL)을 순차 구동한다. 각 디스플레이 구동 기간(TD)에서 게이트 라인(GL)에 해당 스캔 기간마다 게이트 온 전압의 스캔 펄스(SP)를 공급하고, 다른 게이트 라인(GL)이 구동되는 나머지 기간에는 게이트 오프 전압을 공급한다.The gate driving unit 200 sequentially drives the gate lines GL of the panel 500 in each display driving period TD in response to the gate control signal GCS supplied from the timing controller 100. [ The scan pulse SP of the gate-on voltage is supplied to the gate line GL for each scan period in each display driving period TD and the gate-off voltage is supplied for the remaining period in which the other gate line GL is driven.

패널(500)은 화소들(P)이 매트릭스 형태로 배열된 화소 어레이를 통해 영상을 표시하고, 공통 전극 겸용 터치 전극(TE; 이하 터치 전극)을 이용하여 커패시턴스 방식으로 터치 여부를 센싱한다. 패널(500)은 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널 또는 액정 디스플레이 패널일 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 액정 디스플레이 패널을 예를 들어 설명한다.The panel 500 displays an image through a pixel array in which pixels P are arranged in a matrix form and senses whether or not the touch is performed in a capacitance manner using a common electrode and a touch electrode TE. The panel 500 may be an organic light emitting diode display panel or a liquid crystal display panel, and a liquid crystal display panel will be described by way of example in the embodiment of the present invention.

패널(500)의 화소들(P) 각각은 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 박막 트랜지스터와, 박막 트랜지스터와 접속된 액정 커패시터를 구비한다. 액정 커패시터는 박막 트랜지스터를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극 겸용 터치 전극(TE)에 공급된 공통 전압과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절한다.Each of the pixels P of the panel 500 includes a thin film transistor connected to the gate line GL and the data line DL and a liquid crystal capacitor connected to the thin film transistor. The liquid crystal capacitor charges the difference voltage between the data signal supplied to the pixel electrode through the thin film transistor and the common voltage supplied to the common electrode and the touch electrode TE and drives the liquid crystal according to the charged voltage to adjust the light transmittance .

공통 전극이 분할된 구조를 갖는 터치 전극들(TE) 각각은 터치점 크기를 고려하여 다수의 화소들(P)을 포함하는 일정 크기로 형성된다.Each of the touch electrodes TE having a structure in which the common electrode is divided is formed to have a predetermined size including a plurality of pixels P in consideration of the touch point size.

터치 센싱부(400)는 터치 센싱 기간(TS)에서 셀프 커패시턴스(Self-Capacitance) 터치 방식으로 터치 전극들(TE) 각각의 터치 여부를 센싱한다. 터치 센싱부(400)는 타이밍 컨트롤러(100)로부터 공급된 터치 동기 신호(Tsync)에 응답하여, 터치 센싱 기간(TS)에서 터치 전극들(TE)을 시분할 구동하면서 각 터치 전극(TE)에 개별적으로 터치 구동 신호(Vtouch)를 공급한 다음, 각 터치 전극(TE)으로부터의 피드백 신호를 수신한다. 터치 센싱부(400)는 각 터치 전극(TE)에 대한 터치 구동 신호(Vtouch)와 피드백 신호를 차동 증폭하여 터치로 인한 각 터치 전극(TE)의 셀프 커패시턴스 변화(신호 지연량)를 센싱하여 센싱 정보를 생성하고, 센싱 정보를 신호 처리하여 터치 좌표 정보를 산출하고, 터치 좌표 정보를 호스트 시스템(도시 생략)으로 출력한다.The touch sensing unit 400 senses whether or not each of the touch electrodes TE is touched by a self-capacitance touch method in the touch sensing period TS. The touch sensing unit 400 is responsive to the touch synchronous signal Tsync supplied from the timing controller 100 to individually apply the touch electrodes TE to the respective touch electrodes TE while driving the touch electrodes TE in a time division manner in the touch sensing period TS And then receives a feedback signal from each touch electrode TE. The touch sensing unit 400 differentially amplifies the touch driving signal Vtouch and the feedback signal for each touch electrode TE to sense the self capacitance change (signal delay amount) of each touch electrode TE due to the touch, Generates touch coordinates information by signal processing of the sensing information, and outputs touch coordinate information to a host system (not shown).

터치 센싱부(400)는 터치 동기 신호(Tsync)에 응답하여, 각 디스플레이 구동 기간(TD)에서 공통 전압 공급부(도시 생략)로부터 공급된 공통 전압(Vcom)을 모든 터치 전극들(TE)에 공급한다.The touch sensing unit 400 supplies the common voltage Vcom supplied from the common voltage supply unit (not shown) to all the touch electrodes TE in each display driving period TD in response to the touch synchronous signal Tsync do.

각 터치 센싱 기간(TS)에서 터치 센싱부(400)는 게이트 구동부(200) 및 데이터 구동부(300)를 통해 게이트 라인들(GL) 및 데이터 라인들(DL)에도 터치 구동 신호(Vtouch)를 공급하여 로드 프리 구동(Load Free Driving)을 함으로써 터치 전극(TE)을 포함하는 터치 배선들의 RC 로드(Resistor Capacitor Load)를 최소화하여 터치 센싱 감도를 향상시킬 수 있다.In each touch sensing period TS, the touch sensing unit 400 supplies the touch driving signal Vtouch to the gate lines GL and the data lines DL through the gate driver 200 and the data driver 300 By doing load free driving, it is possible to minimize the RC load of the touch wirings including the touch electrode TE, thereby improving the touch sensing sensitivity.

이를 위하여, 게이트 구동부(200)의 출력단과 데이터 구동부(300)의 출력단에는 각각 출력 선택부를 추가로 구비할 수 있다. 게이트 구동부(200)의 출력단에 구비되는 출력 선택부는 터치 동기 신호(Tsync)에 응답하여 각 디스플레이 구동 기간(TD)에서는 게이트 구동부(200)로부터 공급된 스캔 신호(SP)를 선택하여 출력하고, 터치 센싱 기간(TS)에서는 터치 센싱부(400)로부터 공급된 터치 구동 신호(Vtouch)를 선택하여 출력할 수 있다. 데이터 구동부(300)의 출력단에 구비되는 출력 선택부는 터치 동기 신호(Tsync)에 응답하여, 디스플레이 구동 기간(TD)에서는 데이터 구동부(300)로부터 공급된 데이터 신호(Vdata)를 선택하여 출력하고, 터치 센싱 기간(TS)에서는 터치 센싱부(400)로부터 공급된 터치 구동 신호(Vtouch)를 선택하여 출력할 수 있다.To this end, the output terminal of the gate driver 200 and the output terminal of the data driver 300 may further include an output selector. The output selector provided at the output terminal of the gate driver 200 selects and outputs the scan signal SP supplied from the gate driver 200 in each display drive period TD in response to the touch sync signal Tsync, In the sensing period TS, the touch sensing signal Vtouch supplied from the touch sensing unit 400 can be selected and output. The output selector provided at the output terminal of the data driver 300 selects and outputs the data signal Vdata supplied from the data driver 300 in the display driving period TD in response to the touch synchronous signal Tsync, In the sensing period TS, the touch sensing signal Vtouch supplied from the touch sensing unit 400 can be selected and output.

터치 센싱부(400)는 터치 IC로 집적화되거나, 데이터 구동부(300)와 함께 구동 IC로 집적화될 수 있다. 데이터 구동부(300)는 적어도 하나의 IC로 구성될 수 있다. 게이트 구동부(200)는 적어도 하나의 IC로 구성되거나, 박막 트랜지스터 기판의 박막 트랜지스터 어레이와 함께 형성되어 GIP(Gate In Panel) 방식으로 박막 트랜지스터 기판의 비표시 영역에 내장될 수 있다.The touch sensing unit 400 may be integrated into a touch IC or may be integrated with a data driving unit 300 as a driving IC. The data driver 300 may include at least one IC. The gate driver 200 may be formed of at least one IC, or may be formed together with the thin film transistor array of the thin film transistor substrate and embedded in the non-display region of the thin film transistor substrate by a GIP (Gate In Panel) method.

특히, 본 발명의 한 실시예에 따른 패널(500)은 K개의 터치 전극(TE)당 1개의 터치 신호 라인을 할당하고, 그 터치 신호 라인과 공통 접속된 K개의 스위칭 소자를 이용하여 1개의 터치 신호 라인당 K개의 터치 전극들(TE)을 독립적으로 구동 및 센싱할 수 있다.In particular, the panel 500 according to an embodiment of the present invention allocates one touch signal line per K touch electrodes TE, and uses one K touch switching element connected to the touch signal line to perform one touch The K touch electrodes TE per signal line can be independently driven and sensed.

이에 따라, 패널(500)은 터치 신호 라인들의 수를 터치 전극들(TE)의 수 대비 1/K로 감소시킬 수 있고, 터치 신호 라인들을 개별적으로 터치 센싱부(400)와 접속시키는 터치 패드들의 수도 1/K로 감소시킬 수 있다.Accordingly, the panel 500 can reduce the number of touch signal lines to 1 / K of the number of the touch electrodes TE, and the number of the touch pads for connecting the touch signal lines to the touch sensing unit 400 individually It can be reduced to 1 / K water.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 겸용 표시 장치를 터치 배선 위주로 나타낸 도면이고, 도 6a는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 센싱 기간에서 제어 신호들을 이용한 터치 센싱 시퀀스를 나타낸 타이밍도이고, 도 6b는 디스플레이 구동 기간에서 제어 신호들의 타이밍도이다.FIG. 5 is a view illustrating a touch-sensitive display device according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 6A is a timing diagram illustrating a touch sensing sequence using control signals in a touch sensing period according to an exemplary embodiment of the present invention , And FIG. 6B is a timing diagram of control signals in the display driving period.

본 발명의 한 실시예에 따른 패널은, 각 터치 그룹이 N개(N은 2 이상의 자연수)의 터치 블록들을 포함하는 M개(M은 2 이상의 자연수)의 터치 그룹과, K(K는 N보다 작은 2이상의 자연수)개의 제어 신호들을 개별적으로 공급하는 K개의 제어 라인들과, 각 터치 그룹에 속하는 N개의 터치 신호 라인들이 N개의 터치 블록들을 개별적으로 터치 센싱부(400)와 접속시키는 N*M개의 터치 신호 라인들을 구비한다. 각 터치 그룹에 속하는 N개의 터치 블록들 각각은 K개의 터치 전극들과, K개의 터치 전극들과 개별적으로 접속되고, K개의 제어 라인들에 의해 개별적으로 제어되어, N개의 터치 신호 라인들 중 어느 하나의 터치 신호라인을 K개의 터치 전극들 중 적어도 하나와 접속시키는 K개의 스위칭 소자들을 구비한다.The panel according to an embodiment of the present invention includes M (M is a natural number of 2 or more) touch groups each including N (N is a natural number of 2 or more) touch blocks and K K) control signals for individually supplying control signals to the touch sensing unit 400 and N touch signal lines belonging to each touch group are connected to the touch sensing unit 400 by N * M Touch signal lines. Each of the N touch blocks belonging to each touch group is individually connected to K touch electrodes and K touch electrodes and is individually controlled by K control lines so that any one of N touch signal lines And K switching elements for connecting one touch signal line to at least one of the K touch electrodes.

도 5에서는 설명의 편의상 패널(500)이 18개의 터치 전극들(11, 12, 21, 22, ..., 91, 92)을 갖는 구조와 N=3, M=3, K=2인 경우를 예시한 것이며, 이것으로 한정되지 않는다.5, when the panel 500 has a structure having eightteen touch electrodes 11, 12, 21, 22, ..., 91 and 92 and N = 3, M = 3 and K = 2 And the present invention is not limited to this.

패널(500)에서 18개의 터치 전극들(11, 12, 21, 22, ..., 91, 92)은 수평 방향으로 배열된 3개의 터치 그룹(G1, G2, G3)으로 분할될 수 있다. 터치 그룹(G1, G2, G3) 각각은 수직 방향으로 배열된 3개의 터치 블록(Bm1, Bm2, Bm3, m=1, 2, 3)과, 3개의 터치 신호 라인(Lm1~Lm3, m=1, 2, 3)을 포함한다. 각 터치 블록(Bmn, n=1, 2, 3)은 수직 방향으로 배열된 2개의 터치 전극(#1, #2, #= 1, 2, ..., 9)과, 2개의 스위칭 소자(S1, S2)를 포함한다. 스위칭 소자(S1, S2) 각각은 박막 트랜지스터이다.The eighteen touch electrodes 11, 12, 21, 22, ..., 91 and 92 in the panel 500 can be divided into three touch groups G1, G2 and G3 arranged in the horizontal direction. Each of the touch groups G1, G2 and G3 includes three touch blocks Bm1, Bm2, Bm3, m = 1, 2 and 3 arranged in the vertical direction and three touch signal lines Lm1 to Lm3, , 2, 3). Each of the touch blocks Bmn, n = 1, 2 and 3 includes two touch electrodes # 1, # 2, # = 1, 2, ..., 9 arranged in the vertical direction, S1, S2). Each of the switching elements S1 and S2 is a thin film transistor.

터치 센싱부(400)는 터치 그룹(G1, G2, G3)과 개별적으로 접속되는 3개의 멀티플렉서(MUX1, MUX2, MUX3)를 포함한다. 각 멀티플렉서(MUXm, m=1, 2, 3)는 터치 센싱 기간(TS)에서 각 터치 그룹(Gm)에 속하는 3개의 터치 신호 라인들(Lm1~Lm3)을 시분할하여 구동 및 센싱하고, 디스플레이 구동 기간(TD)에서는 동작하지 않는다.The touch sensing unit 400 includes three multiplexers MUX1, MUX2, and MUX3 that are individually connected to the touch groups G1, G2, and G3. Each of the multiplexers MUXm and m = 1, 2 and 3 drives and senses the three touch signal lines Lm1 to Lm3 belonging to each touch group Gm in a time division manner by time division, And does not operate in the period (TD).

각 터치 블록(Bmn)에 속하는 2개의 터치 전극(#1, #2) 중 제1 터치 전극(#1)은 제1 스위칭 소자(S1)에 의해 하나의 터치 신호 라인(Lmn)과 접속되고, 제2 터치 전극(#2)은 제2 스위칭 소자(S2)에 의해 상기 터치 신호 라인(Lmn)과 접속된다.The first touch electrode # 1 of the two touch electrodes # 1 and # 2 belonging to each touch block Bmn is connected to one touch signal line Lmn by the first switching device S1, The second touch electrode # 2 is connected to the touch signal line Lmn by the second switching device S2.

패널(500)에서 모든 제1 스위칭 소자들(S1)은 제1 제어 신호(CS1)를 공급하는 제1 제어 라인(CL1)과 공통 접속되어 제1 제어 신호(CS1)에 온 전압이 공급될 때 턴-온되고, 모든 제2 스위칭 소자들(S2)은 제2 제어 신호(CS2)를 공급하는 제2 제어 라인(CL2)과 공통 접속되어 제2 제어 신호(CS2)가 온 전압이 공급될 때 턴-온된다.All the first switching elements S1 in the panel 500 are connected in common to the first control line CL1 for supplying the first control signal CS1 and when the first control signal CS1 is supplied with the ON voltage And all the second switching elements S2 are connected in common to the second control line CL2 for supplying the second control signal CS2 so that when the second control signal CS2 is supplied with the ON voltage Turn on.

터치 센싱부(400)는 공통 전압 스위칭부(402)를 포함한다. 공통 전압 스위칭부(402)는 디스플레이 구동 기간(TD)에서 9개의 터치 신호 라인들(L11, L12, L13, L21, L22, L23, L31, L32, L33) 각각에 공통 전압(Vcom)을 동시 공급하고, 각 터치 센싱 기간(TS)에서는 공통 전압(Vcom) 공급을 차단한다.The touch sensing unit 400 includes a common voltage switching unit 402. The common voltage switching unit 402 simultaneously supplies the common voltage Vcom to each of the nine touch signal lines L11, L12, L13, L21, L22, L23, L31, L32 and L33 in the display driving period TD. And interrupts the supply of the common voltage Vcom in each touch sensing period TS.

도 6a를 참조하면, 터치 센싱부(400)는 터치 센싱 기간(TS1, TS2, TS3)에서 3개의 멀티플렉서(MUX1, MUX2, MUX3)에 의해 9개의 터치 신호 라인들(L11, L12, L13, L21, L22, L23, L31, L32, L33)이 3개씩 구동되는 기간마다 제1 및 제2 제어 신호(CS1, CS2)에 교번적으로 하이 상태의 온 전압을 공급한다. 이에 따라, 각 터치 블록(Bmn)에 속하는 제1 및 제2 스위칭 소자(S1, S2)를 교번적으로 턴-온되고, 2개의 터치 전극(#1, #2)은 제1 및 제2 스위칭 소자(S1, S2)를 통해 교번적으로 하나의 터치 신호 라인(Lmn)과 접속된다.Referring to FIG. 6A, the touch sensing unit 400 includes nine touch signal lines L11, L12, L13, and L21 by three multiplexers MUX1, MUX2, and MUX3 in the touch sensing periods TS1, TS2, , L22, L23, L31, L32, and L33 are alternately driven to the first and second control signals CS1 and CS2 during three driving periods. Accordingly, the first and second switching elements S1 and S2 belonging to each touch block Bmn are alternately turned on, and the two touch electrodes # 1 and # 2 are turned on by the first and second switching elements S1 and S2, Are connected to one touch signal line (Lmn) alternately through the elements (S1, S2).

터치 센싱 기간(TS1)에서 멀티플렉서(MUX1, MUX2, MUX3)에 의해 터치 신호 라인들(L11, L21, L31)이 터치 센싱부(400) 내의 센싱 회로와 접속되어 구동된다.The touch signal lines L11, L21 and L31 are connected to the sensing circuit in the touch sensing unit 400 and driven by the multiplexers MUX1, MUX2 and MUX3 in the touch sensing period TS1.

터치 센싱 기간(TS1) 중 전반부에서 제어 신호(CS1)의 온 전압에 응답하여 턴-온된 스위칭 소자들(S1)을 통해 터치 전극들(11, 21, 31)이 터치 신호 라인들(L11, L21, L31)과 개별적으로 접속됨으로써, 터치 센싱부(400)는 터치 신호 라인들(L11, L21, L31)을 통해 터치 전극들(11, 21, 31)을 구동 및 센싱한다.The touch electrodes 11, 21 and 31 are connected to the touch signal lines L11 and L21 through the switching elements S1 turned on in response to the on voltage of the control signal CS1 in the first half of the touch sensing period TS1. And L31 so that the touch sensing unit 400 drives and senses the touch electrodes 11, 21 and 31 through the touch signal lines L11, L21 and L31.

터치 센싱 기간(TS1) 중 후반부에서 제어 신호(CS2)의 온 전압에 응답하여 턴-온된 스위칭 소자들(S2)을 통해 터치 전극들(12, 22, 32)이 터치 신호 라인들(L11, L21, L31)과 개별적으로 접속됨으로써, 터치 센싱부(400)는 터치 신호 라인들(L11, L21, L31)을 통해 터치 전극들(12, 22, 32)을 구동 및 센싱한다.The touch electrodes 12, 22 and 32 are connected to the touch signal lines L11 and L21 through the switching elements S2 turned on in response to the on voltage of the control signal CS2 in the second half of the touch sensing period TS1. And L31 so that the touch sensing unit 400 drives and senses the touch electrodes 12, 22 and 32 through the touch signal lines L11, L21 and L31.

터치 센싱 기간(TS2)에서 멀티플렉서(MUX1, MUX2, MUX3)에 의해 터치 신호 라인들(L12, L22, L32)이 터치 센싱부(400) 내의 센싱 회로와 접속되어 구동된다.The touch signal lines L12, L22 and L32 are connected to the sensing circuit in the touch sensing unit 400 and driven by the multiplexers MUX1, MUX2 and MUX3 in the touch sensing period TS2.

터치 센싱 기간(TS2) 중 전반부에서 제어 신호(CS1)의 온 전압에 응답하여 턴-온된 스위칭 소자들(S1)을 통해 터치 전극들(41, 51, 61)이 터치 신호 라인들(L12, L22, L32)과 개별적으로 접속됨으로써, 터치 센싱부(400)는 터치 신호 라인들(L12, L22, L32)을 통해 터치 전극들(41, 51, 61)을 구동 및 센싱한다.The touch electrodes 41, 51 and 61 are connected to the touch signal lines L12 and L22 through the switching elements S1 turned on in response to the on voltage of the control signal CS1 in the first half of the touch sensing period TS2. And L32 so that the touch sensing unit 400 drives and senses the touch electrodes 41, 51 and 61 through the touch signal lines L12, L22 and L32.

터치 센싱 기간(TS2) 중 후반부에서 제어 신호(CS2)의 온 전압에 응답하여 턴-온된 스위칭 소자들(S2)을 통해 터치 전극들(42, 52, 62)이 터치 신호 라인들(L12, L22, L32)과 개별적으로 접속됨으로써, 터치 센싱부(400)는 터치 신호 라인들(L12, L22, L32)을 통해 터치 전극들(42, 52, 62)을 구동 및 센싱한다.During the second half of the touch sensing period TS2, the touch electrodes 42, 52 and 62 are connected to the touch signal lines L12 and L22 through the switching elements S2 turned on in response to the on voltage of the control signal CS2. And L32 so that the touch sensing unit 400 drives and senses the touch electrodes 42, 52 and 62 through the touch signal lines L12, L22 and L32.

터치 센싱 기간(TS3)에서 멀티플렉서(MUX1, MUX2, MUX3)에 의해 터치 신호 라인들(L13, L23, L33)이 터치 센싱부(400) 내의 센싱 회로와 접속되어 구동된다.The touch signal lines L13, L23 and L33 are connected to the sensing circuit in the touch sensing unit 400 and driven by the multiplexers MUX1, MUX2 and MUX3 in the touch sensing period TS3.

터치 센싱 기간(TS3) 중 전반부에서 제어 신호(CS1)의 온 전압에 응답하여 턴-온된 스위칭 소자들(S1)을 통해 터치 전극들(71, 81, 91)이 터치 신호 라인들(L13, L23, L33)과 개별적으로 접속됨으로써, 터치 센싱부(400)는 터치 신호 라인들(L13, L23, L33)을 통해 터치 전극들(71, 81, 91)을 구동 및 센싱한다.The touch electrodes 71, 81 and 91 are connected to the touch signal lines L13 and L23 through the switching elements S1 turned on in response to the on voltage of the control signal CS1 in the first half of the touch sensing period TS3. And L33 so that the touch sensing unit 400 drives and senses the touch electrodes 71, 81, and 91 through the touch signal lines L13, L23, and L33.

터치 센싱 기간(TS3) 중 후반부에서 제어 신호(CS2)의 온 전압에 응답하여 턴-온된 스위칭 소자들(S2)을 통해 터치 전극들(72, 82, 92)이 터치 신호 라인들 L13, L23, L33)과 개별적으로 접속됨으로써, 터치 센싱부(400)는 터치 신호 라인들(L13, L23, L33)을 통해 터치 전극들(72, 82, 92)을 구동 및 센싱한다.During the second half of the touch sensing period TS3, the touch electrodes 72, 82, and 92 are connected to the touch signal lines L13, L23, and L23 through the switching elements S2 turned on in response to the on voltage of the control signal CS2. L33 so that the touch sensing unit 400 drives and senses the touch electrodes 72, 82, and 92 through the touch signal lines L13, L23, and L33.

전술한 터치 센싱 기간들(TS1, TS2, TS3)은 도 6a에 도시된 바와 같이 연속되거나, 분리되어 디스플레이 구동 기간들 사이마다 적어도 하나의 터치 센싱 기간이 할당될 수 있다.The touch sensing periods TS1, TS2, and TS3 may be consecutive as shown in FIG. 6A, or at least one touch sensing period may be allocated between the display driving periods.

도 6b를 참조하면, 터치 센싱부(400)는 디스플레이 구동 기간(TD)에서 제1 및 제2 제어 신호(CS1, CS2)에 동시에 온 전압을 공급하여, 모든 제1 및 제2 스위칭 소자들(SW, S2)을 턴-온한다. 터치 센싱부(400)는 공통 전압 스위칭부(402)를 이용하여 디스플레이 구동 기간(TD)에서 9개의 터치 신호 라인들(L11, L12, L13, L21, L22, L23, L31, L32, L33) 각각에 공통 전압(Vcom)을 동시 공급한다. 이에 따라, 터치 신호 라인들(L11, L12, L13, L21, L22, L23, L31, L32, L33)에 공급된 공통 전압(Vcom)은 스위칭 소자들(S1, S2)을 통해 18개의 터치 전극들(11, 12, 21, 22, ..., 91, 92) 모두에 공급됨으로써 18개의 터치 전극들(11, 12, 21, 22, ?, 91, 92)은 공통 전극 역할을 한다.Referring to FIG. 6B, the touch sensing unit 400 simultaneously applies a turn-on voltage to the first and second control signals CS1 and CS2 in the display driving period TD, SW, S2 are turned on. The touch sensing unit 400 uses nine touch signal lines L11, L12, L13, L21, L22, L23, L31, L32, and L33 in the display driving period TD using the common voltage switching unit 402 The common voltage Vcom is simultaneously supplied to the gate of the transistor Q1. The common voltage Vcom supplied to the touch signal lines L11, L12, L13, L21, L22, L23, L31, L32 and L33 is supplied to the eighteen touch electrodes The eighteen touch electrodes 11, 12, 21, 22,?, 91, and 92 serve as common electrodes by being supplied to all of the touch electrodes 11, 12, 21, 22,

이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 패널(500)은 2개의 터치 전극(#1, #2)당 1개의 터치 신호 라인(Lmn)을 할당하고, 그 터치 신호 라인(Lmn)과 공통 접속된 2개의 스위칭 소자(S1, S2)를 이용하여 1개의 터치 신호 라인(Lmn)당 2개의 터치 전극들(#1, #2)을 독립적으로 구동 및 센싱할 수 있다. 이에 따라, 패널(500)은 터치 신호 라인들(L11, L12, L13, L21, L22, L23, L31, L32, L33)의 총수(9개)를 터치 전극들(11, 12, 21, 22, ..., 91, 92)의 총수(18개) 보다 1/2로 감소시킬 수 있고, 터치 신호 라인들을 개별적으로 터치 센싱부(400)와 접속시키는 터치 패드들의 총수도 터치 전극들(11, 12, 21, 22, ..., 91, 92)의 총수 보다 1/2로 감소시킬 수 있다.As described above, the panel 500 according to an embodiment of the present invention allocates one touch signal line Lmn per two touch electrodes # 1 and # 2, The two touch electrodes # 1 and # 2 can be independently driven and sensed per one touch signal line Lmn by using the two switching elements S1 and S2. Accordingly, the panel 500 can display the total number (nine) of the touch signal lines L11, L12, L13, L21, L22, L23, L31, L32, and L33 to the touch electrodes 11, 12, 21, The total number of the touch pads connecting the touch signal lines to the touch sensing unit 400 can be reduced to 1/2 of the total number (18) of the touch electrodes 11, 12, 21, 22, ..., 91, 92).

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 겸용 표시 장치를 터치 배선 위주로 나타낸 도면이고, 도 8a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센싱 기간에서 제어 신호들을 이용한 터치 센싱 시퀀스를 나타낸 타이밍도이고, 도 8b는 디스플레이 구동 기간에서 제어 신호들의 타이밍도이다.FIG. 7 is a view illustrating a touch-sensitive display device according to another embodiment of the present invention. FIG. 8A is a timing diagram illustrating a touch sensing sequence using control signals in a touch sensing period according to another embodiment of the present invention , And Fig. 8B is a timing diagram of control signals in the display driving period.

도 7은 도 5와 대비하여, 3개(K=3)의 제어 라인들(CL1, CL2, CL3)의 수(K)가 3개인 경우, 터치 전극들(11, 12, 13, 21, 22, 23, ..., 61, 62, 63)의 총수(18개) 대비 터치 신호 라인(L11, L12, L21, L22, L31, L32)들의 총수(6개)가 1/3로 감소된 것을 예시한 것이며, 이것으로 한정되지 않는다.Fig. 7 is a graph showing the relationship between the number K of control lines CL1, CL2 and CL3 of three (K = 3), the number of touch electrodes 11, 12, 13, 21 and 22 (Six) of the touch signal lines L11, L12, L21, L22, L31 and L32 are reduced to 1/3 of the total number (18) of the touch signal lines 23, But is not limited thereto.

패널(700)에서 18개의 터치 전극들(11, 12, 13, 21, 22, 23, ..., 61, 62, 63)은 3개의 터치 그룹(G1, G2, G3)으로 분할될 수 있다. 터치 그룹(G1, G2, G3) 각각은 2개의 터치 블록(Bm1, Bm2, m=1, 2, 3)과, 2개의 터치 신호 라인(Lm1~Lm2, m=1, 2)을 포함한다. 각 터치 블록(Bmn, n=1, 2, 3)은 3개의 터치 전극(#1, #2, #3, #= 1, 2, ..., 6)과, 3개의 스위칭 소자(S1, S2, S3)를 포함한다. 스위칭 소자(S1, S2, S3) 각각은 박막 트랜지스터이다.The eighteen touch electrodes 11, 12, 13, 21, 22, 23, ..., 61, 62 and 63 in the panel 700 can be divided into three touch groups G1, G2 and G3 . Each of the touch groups G1, G2 and G3 includes two touch blocks Bm1 and Bm2, m = 1, 2 and 3 and two touch signal lines Lm1 to Lm2, m = 1 and 2. Each of the touch blocks Bmn, n = 1, 2 and 3 has three touch electrodes # 1, # 2, # 3, # = 1, 2, S2, and S3. Each of the switching elements S1, S2, and S3 is a thin film transistor.

터치 센싱부(600)에서 3개의 멀티플렉서(MUX1, MUX2, MUX3) 각각은 터치 센싱 기간(TS)에서 각 터치 그룹(Gm)에 속하는 2개의 터치 신호 라인들(Lm1, Lm2)을 시분할하여 구동 및 센싱하고, 디스플레이 구동 기간(TD)에서는 동작하지 않는다.Each of the three multiplexers MUX1, MUX2 and MUX3 in the touch sensing unit 600 time-divides and drives the two touch signal lines Lm1 and Lm2 belonging to each touch group Gm in the touch sensing period TS, And does not operate in the display driving period (TD).

각 터치 블록(Bmn)에 속하는 3개의 터치 전극(#1, #2, #3) 중 제1 터치 전극(#1)은 제1 제어 라인(CL1)에 의해 제어되는 제1 스위칭 소자(S1)에 의해 하나의 터치 신호 라인(Lmn)과 접속되고, 제2 터치 전극(#2)은 제2 제어 라인(CL2)에 의해 제어되는 제2 스위칭 소자(S2)에 의해 상기 터치 신호 라인(Lmn)과 접속되고, 제3 터치 전극(#3)은 제3 제어 라인(CL3)에 의해 제어되는 제3 스위칭 소자(S3)에 의해 상기 터치 신호 라인(Lmn)과 접속된다.The first touch electrode # 1 of the three touch electrodes # 1, # 2 and # 3 belonging to each touch block Bmn is connected to the first switching element S1 controlled by the first control line CL1, And the second touch electrode # 2 is connected to one touch signal line Lmn by the second switching element S2 controlled by the second control line CL2. And the third touch electrode # 3 is connected to the touch signal line Lmn by the third switching element S3 controlled by the third control line CL3.

도 8a를 참조하면, 터치 센싱 기간(TS1)에서 멀티플렉서(MUX1, MUX2, MUX3)에 의해 터치 신호 라인들(L11, L21, L31)이 터치 센싱부(600) 내의 센싱 회로와 접속되어 구동된다.8A, in the touch sensing period TS1, the touch signal lines L11, L21, and L31 are connected to the sensing circuit in the touch sensing unit 600 and driven by the multiplexers MUX1, MUX2, and MUX3.

터치 센싱 기간(TS1) 중 초반부에서 제어 신호(CS1)에 응답하는 스위칭 소자들(S1)을 통해 터치 신호 라인들(L11, L21, L31)과 개별적으로 접속된 터치 전극들(11, 21, 31)을 구동 및 센싱한다. 터치 센싱 기간(TS1) 중 중반부에서 제어 신호(CS2)에 응답하는 스위칭 소자들(S2)을 통해 터치 신호 라인들(L11, L21, L31)과 개별적으로 접속된 터치 전극들(12, 22, 32)을 구동 및 센싱한다. 터치 센싱 기간(TS1) 중 후반부에서 제어 신호(CS3)에 응답하는 스위칭 소자들(S3)을 통해 터치 신호 라인들(L11, L21, L31)과 개별적으로 접속된 터치 전극들(13, 23, 33)을 구동 및 센싱한다.The touch electrodes 11, 21, 31 (not shown) connected individually to the touch signal lines L11, L21, L31 through the switching elements S1 responsive to the control signal CS1 in the early part of the touch sensing period TS1 ). The touch electrodes 12, 22, 32 (not shown) connected individually to the touch signal lines L11, L21, L31 through the switching elements S2 responsive to the control signal CS2 in the middle of the touch sensing period TS1 ). The touch electrodes 13, 23 and 33 (not shown) connected individually to the touch signal lines L11, L21 and L31 through the switching elements S3 responding to the control signal CS3 in the latter half of the touch sensing period TS1 ).

터치 센싱 기간(TS2) 중 초반부에서 제어 신호(CS1)에 응답하는 스위칭 소자들(S1)을 통해 터치 신호 라인들(L12, L22, L32)과 개별적으로 접속된 터치 전극들(41, 51, 61)을 구동 및 센싱한다. 터치 센싱 기간(TS2) 중 중반부에서 제어 신호(CS2)에 응답하는 스위칭 소자들(S2)을 통해 터치 신호 라인들((L12, L22, L32)과 개별적으로 접속된 터치 전극들(42, 52, 62)을 구동 및 센싱한다. 터치 센싱 기간(TS2) 중 후반부에서 제어 신호(CS3)에 응답하는 스위칭 소자들(S3)을 통해 터치 신호 라인들(L12, L22, L32)과 개별적으로 접속된 터치 전극들(43, 53, 63)을 구동 및 센싱한다.The touch electrodes 41, 51, 61 (not shown) connected individually to the touch signal lines L12, L22, L32 through the switching elements S1 responsive to the control signal CS1 in the early part of the touch sensing period TS2 ). The touch electrodes 42, 52, and 43 individually connected to the touch signal lines (L12, L22, and L32) through the switching elements S2 responding to the control signal CS2 in the middle of the touch sensing period TS2, L22 and L32 via switching elements S3 responsive to the control signal CS3 in the latter half of the touch sensing period TS2. The touch signal lines L12, L22, and L32, which are individually connected to the touch signal lines L12, And drives and senses the electrodes 43, 53, and 63.

전술한 터치 센싱 기간들(TS1, TS2)은 도 8a에 도시된 바와 같이 연속되거나, 서로 분리되어 디스플레이 구동 기간들 사이마다 하나의 터치 센싱 기간이 할당될 수 있다.The touch sensing periods TS1 and TS2 may be consecutive as shown in FIG. 8A, or may be separated from each other, and one touch sensing period may be allocated between the display driving periods.

도 8b를 참조하면, 터치 센싱부(600)는 디스플레이 구동 기간(TD)에서 제어 신호들(CS1, CS2, CS3)에 동시에 온 전압을 공급하여, 모든 스위칭 소자들(S1, S2, S3)을 턴-온하고, 공통 전압 스위칭부(602)를 이용하여 디스플레이 구동 기간(TD)에서 6개의 터치 신호 라인들(L11, L12, L13, L21, L22, L23) 각각에 공통 전압(Vcom)을 동시 공급함으로써 18개의 터치 전극들(11, 12, 13, 21, 22, 23, ..., 61, 62, 63)은 공통 전극 역할을 한다.Referring to FIG. 8B, the touch sensing unit 600 simultaneously applies a turn-on voltage to the control signals CS1, CS2, and CS3 during the display driving period TD to apply all of the switching elements S1, S2, The common voltage Vcom is simultaneously applied to the six touch signal lines L11, L12, L13, L21, L22 and L23 in the display driving period TD by using the common voltage switching unit 602, The eighteen touch electrodes 11, 12, 13, 21, 22, 23, ..., 61, 62, and 63 serve as common electrodes.

이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 패널(700)은 3개의 터치 전극(#1, #2, #3)당 1개의 터치 신호 라인(Lmn)을 할당하고, 그 터치 신호 라인(Lmn)과 공통 접속된 3개의 스위칭 소자(S1, S2, S3)를 이용하여 1개의 터치 신호 라인(Lmn)당 3개의 터치 전극들(#1, #2, #3)을 독립적으로 구동 및 센싱할 수 있다. 이에 따라, 패널(500)은 터치 신호 라인들(L11, L12, L13, L21, L22, L2)의 총수(6개)를 터치 전극들(11, 12, 13, 21, 22, 23, ..., 61, 62, 63)의 총수(18개) 보다 1/3로 감소시킬 수 있고, 터치 신호 라인들을 개별적으로 터치 센싱부(600)와 접속시키는 터치 패드들의 총수도 터치 전극들(11, 12, 13, 21, 22, 23, ..., 61, 62, 63)의 총수 보다 1/3로 감소시킬 수 있다.As described above, the panel 700 according to an embodiment of the present invention allocates one touch signal line Lmn per three touch electrodes # 1, # 2, and # 3, The three touch electrodes # 1, # 2 and # 3 per touch signal line Lmn can be independently driven and sensed by using three switching elements S1, S2, have. Accordingly, the panel 500 connects the total number (six) of the touch signal lines L11, L12, L13, L21, L22 and L2 to the touch electrodes 11, 12, 13, 21, 22, The total number of touch pads connecting the touch signal lines to the touch sensing unit 600 can be reduced to 1/3 of the total number (18) of the touch electrodes 11, 12, 13, 21, 22, 23, ..., 61, 62, 63).

전술한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 겸용 표시 장치는 K개의 터치 전극당 1개의 터치 신호 라인을 할당하고, 그 터치 신호 라인과 공통 접속된 K개의 스위칭 소자를 이용하여 1개의 터치 신호 라인당 K개의 터치 전극들을 독립적으로 구동 및 센싱할 수 있다.As described above, the touch-sensitive display device according to an embodiment of the present invention allocates one touch signal line per K touch electrodes, and uses one touch signal line by using K switching elements commonly connected to the touch signal line, The K touch electrodes per signal line can be independently driven and sensed.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, Can be carried out within a range. Accordingly, such modifications are deemed to be within the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the following claims.

100: 타이밍 컨트롤러 200: 게이트 구동부
300: 데이터 구동부 400, 600: 터치 센싱부
500, 700: 패널 402, 602: 공통 전압 스위칭부100: timing controller 200: gate driver
300: Data driver 400, 600: Touch sensing unit
500, 700: Panels 402, 602: Common voltage switching unit

Claims

Each of the touch groups includes M (M is a natural number of 2 or more) touch groups including N (N is a natural number of 2 or more) touch blocks,
K control lines for individually supplying K control signals (K is a natural number of 2 or more, which is smaller than N)
Wherein the N touch signal lines belonging to each touch group have N * M touch signal lines connecting the N touch blocks individually to the touch sensing unit,
Wherein each of the N touch blocks belonging to each touch group
K touch electrodes,
Wherein the touch signal line is connected to the K touch electrodes individually and is separately controlled by the K control lines so that any one of the N touch signal lines is connected to at least one of the K touch electrodes And K switching elements to be connected to each other.

The method according to claim 1,
The touch sensing unit
Each of the multiplexers having M multiplexers connected to the respective touch groups,
Wherein each of the multiplexers drives the N touch signal lines belonging to each touch group in a time division manner in a touch sensing period.

The method of claim 2,
The touch sensing unit, during the touch sensing period,
And an on-voltage is alternately supplied to the K control signals for each period during which the N touch signal lines are driven, and a touch signal line connected to the K switching elements in each touch block is supplied to the K touch electrodes And the display unit is connected to the display unit.

The method of claim 3,
The touch sensing unit, during a display driving period,
Supplying a common voltage to the N * M touch signal lines belonging to the M touch groups,
And the K touch switches are simultaneously connected to the touch signal line to which the common voltage is supplied through the K switching devices belonging to each touch block, .

The method according to claim 1,
Wherein the M touch groups are arranged in a first direction,
The N touch blocks in each touch group are arranged in a second direction perpendicular to the first direction,
Wherein the K touch electrodes in the respective touch blocks are arranged in the second direction.

The method according to any one of claims 1 to 5,
The K control lines include a first control line for supplying a first control signal and a second control line for supplying a second control signal,
In each of the touch blocks
Wherein the K touch electrodes include first and second touch electrodes,
Wherein the K switching elements are controlled by a first control line to connect the touch signal line to the first touch electrode, and a second switching element controlled by the second control line to connect the touch signal line to the second And a second switching element connected to the touch electrode.

The method according to any one of claims 1 to 5,
The K control lines include a first control line for supplying a first control signal, a second control line for supplying a second control signal, and a third control line for supplying a third control signal,
In each of the touch blocks
Wherein the K touch electrodes include first to third touch electrodes,
Wherein the K switching elements are controlled by the first control line to connect the touch signal line to the first touch electrode and a second switching element which is controlled by the second control line, And a third switching element controlled by the third control line to connect the touch signal line to the third touch electrode.