KR102655484B1 - Touch Device And Method Of Driving The Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 영상을 표시하고 터치를 감지하는 터치표시패널과; 상기 터치표시패널에 배치되는 다수의 터치전극과; 상기 다수의 터치전극에 각각 연결되는 다수의 터치배선과; 액티브펜이 상기 터치표시패널로부터 이격되는 이격상태인 경우에, 상기 액티브펜을 감지하는 업링크구간에서는 제1바이어스전류를 이용하여 업링크신호를 생성하고, 상기 액티브펜 및 상기 액티브펜의 틸트를 감지하는 상기 업링크구간에서는 상기 제1바이어스전류보다 작은 제2바이어스전류를 이용하여 상기 업링크신호를 생성하고, 패시브펜을 감지하는 상기 업링크구간에서는 상기 제2바이어스전류보다 작은 제3바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하고, 상기 업링크신호를 상기 다수의 터치전극에 인가하는 터치표시구동부를 포함하는 터치표시장치를 제공한다.The present invention includes a touch display panel that displays an image and detects a touch; a plurality of touch electrodes disposed on the touch display panel; a plurality of touch wires respectively connected to the plurality of touch electrodes; When the active pen is in a spaced state away from the touch display panel, an uplink signal is generated using a first bias current in an uplink section that detects the active pen, and the active pen and the tilt of the active pen are controlled. In the uplink section that detects the uplink signal, the uplink signal is generated using a second bias current that is smaller than the first bias current, and in the uplink section that detects the passive pen, a third bias current that is smaller than the second bias current is used. A touch display device is provided including a touch display driver that generates the uplink signal and applies the uplink signal to the plurality of touch electrodes.

Description

터치표시장치 및 그 구동방법 {Touch Device And Method Of Driving The Same}Touch display device and its driving method {Touch Device And Method Of Driving The Same}

본 발명은 터치표시장치에 관한 것으로, 특히 업링크구간의 용도 및 액티브펜의 상태에 따라 바이어스전류를 변경함으로써, 소비전력 증가 없이 호버상태의 특성이 향상되고 콘택상태의 소비전력이 절감되는 터치표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a touch display device, and in particular, by changing the bias current according to the purpose of the uplink section and the state of the active pen, the hover state characteristics are improved without increasing power consumption and the contact state power consumption is reduced. It relates to devices and their driving methods.

정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응해서 박형화, 경량화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(flat panel display device: FPD)로서 액정표시장치(liquid crystal display device: LCD), 플라즈마표시장치(plasma display panel device: PDP), 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode display device: OLED), 전계방출표시장치(field emission display device: FED) 등이 소개되어 기존의 브라운관(cathode ray tube: CRT)을 빠르게 대체하고 있다. In keeping with the information age, the display field has also developed rapidly, and in response to this, the liquid crystal display device (LCD) has become a flat panel display device (FPD) with the advantages of thinner, lighter, and lower power consumption. ), plasma display panel device (PDP), organic light emitting diode display device (OLED), and field emission display device (FED) were introduced, replacing the existing cathode ray tube (CRT). It is rapidly replacing cathode ray tube (CRT).

최근에는, 이러한 표시패널(display panel) 상에 터치패널(touch panel)을 부착한 터치표시장치(또는 터치스크린)가 각광받고 있다. Recently, a touch display device (or touch screen) with a touch panel attached to the display panel has been attracting attention.

터치표시장치는, 영상을 표시하는 출력수단으로 사용되는 동시에, 표시된 영상의 특정부위를 터치하여 사용자의 명령을 입력 받는 입력수단으로 사용될 수 있으며, 터치표시장치의 터치패널은 위치정보 검출방식에 따라 감압방식, 정전방식, 적외선방식, 초음파방식 등으로 구분될 수 있다. The touch display device can be used as an output means for displaying images and at the same time as an input means for receiving user commands by touching a specific part of the displayed image. The touch panel of the touch display device is operated according to the location information detection method. It can be divided into pressure-sensitive, electrostatic, infrared, and ultrasonic methods.

이러한 터치표시장치는, 별도의 터치패널을 표시패널에 부착하거나, 터치패널을 표시패널의 기판에 형성하여 일체화하는 형태로 제조될 수 있다. Such a touch display device can be manufactured by attaching a separate touch panel to the display panel or by forming the touch panel on the substrate of the display panel and integrating it.

특히, 최근에는 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 단말기의 슬림화를 위해 터치패널을 구성하는 전극 및 배선을 표시패널의 기판에 형성하여 일체화하는 형태의 인셀타입(in-cell type) 터치표시장치에 대한 수요가 증가하고 있다.In particular, in recent years, in order to slim portable terminals such as smartphones and tablet PCs, in-cell type touch display devices have been developed in which the electrodes and wiring that make up the touch panel are formed on the substrate of the display panel and integrated. Demand is increasing.

한편, 사용자의 손가락 등에 의한 터치입력은 상대적으로 정교하지 않으므로, 전자펜 등에 의한 정교한 터치입력에 대한 요구가 증가하고 있으며, 이에 따라 손가락 등과 같은 패시브펜(passive pen)에 의한 터치입력과 전자펜 등과 같은 액티브펜(active pen)에 의한 터치입력을 동시에 감지할 수 있는 멀티펜 방식의 터치표시장치가 개발되고 있다.Meanwhile, since touch input using the user's fingers is relatively inefficient, the demand for sophisticated touch input using electronic pens is increasing. Accordingly, touch input using passive pens such as fingers and electronic pens is increasing. A multi-pen type touch display device that can simultaneously detect touch input by the same active pen is being developed.

이러한 멀티펜 방식의 터치표시장치는, 액티브펜이 터치표시패널로부터 이격된 호버상태(hover state) 또는 액티브펜이 터치표시패널에 접촉하는 콘택상태(contact state)에서 액티브펜의 터치입력을 감지할 수 있는데, 호버상태에서는 액티브펜의 터치입력을 원활히 감지하기 어려운 문제가 있다. This multi-pen type touch display device can detect the touch input of the active pen in the hover state where the active pen is spaced away from the touch display panel or in the contact state where the active pen is in contact with the touch display panel. However, there is a problem in that it is difficult to smoothly detect the active pen's touch input in the hover state.

그리고, 호버상태의 특성을 향상시키기 위해서는 터치표시패널로부터 액티브펜이 인식될 수 있는 최대높이를 증가시켜야 하고, 이를 위해서는 터치표시패널로부터 액티브펜으로 전송되는 업링크(uplink)신호의 바이어스전류(bias current)를 증가시켜야 하지만, 이에 따라 소비전력이 증가하는 문제가 있다. In addition, in order to improve the characteristics of the hover state, the maximum height at which the active pen can be recognized from the touch display panel must be increased. To do this, the bias current of the uplink signal transmitted from the touch display panel to the active pen must be increased. current) needs to be increased, but there is a problem that power consumption increases accordingly.

본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 업링크구간의 종류에 따라 업링크신호의 바이어스전류를 변경함으로써, 소비전력 증가 없이 호버상태의 특성이 향상되는 터치표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was proposed to solve this problem, and provides a touch display device and a driving method thereof that improve hover state characteristics without increasing power consumption by changing the bias current of the uplink signal depending on the type of uplink section. The purpose is to

그리고, 본 발명은, 액티브펜의 상태에 따라 업링크신호의 바이어스전류를 변경함으로써, 콘택상태의 소비전력이 절감되는 터치표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a touch display device and a driving method for reducing power consumption in a contact state by changing the bias current of the uplink signal according to the state of the active pen.

위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 영상을 표시하고 터치를 감지하는 터치표시패널과; 상기 터치표시패널에 배치되는 다수의 터치전극과; 상기 다수의 터치전극에 각각 연결되는 다수의 터치배선과; 액티브펜이 상기 터치표시패널로부터 이격되는 이격상태인 경우에, 상기 액티브펜을 감지하는 업링크구간에서는 제1바이어스전류를 이용하여 업링크신호를 생성하고, 상기 액티브펜 및 상기 액티브펜의 틸트를 감지하는 상기 업링크구간에서는 상기 제1바이어스전류보다 작은 제2바이어스전류를 이용하여 상기 업링크신호를 생성하고, 패시브펜을 감지하는 상기 업링크구간에서는 상기 제2바이어스전류보다 작은 제3바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하고, 상기 업링크신호를 상기 다수의 터치전극에 인가하는 터치표시구동부를 포함하는 터치표시장치를 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention includes a touch display panel that displays an image and detects a touch; a plurality of touch electrodes disposed on the touch display panel; a plurality of touch wires respectively connected to the plurality of touch electrodes; When the active pen is in a spaced state away from the touch display panel, an uplink signal is generated using a first bias current in an uplink section that detects the active pen, and the active pen and the tilt of the active pen are controlled. In the uplink section that detects the uplink signal, the uplink signal is generated using a second bias current that is smaller than the first bias current, and in the uplink section that detects the passive pen, a third bias current that is smaller than the second bias current is used. A touch display device is provided including a touch display driver that generates the uplink signal and applies the uplink signal to the plurality of touch electrodes.

그리고, 상기 터치표시구동부는, 상기 액티브펜이 상기 터치표시패널에 접촉하는 접촉상태인 경우에, 상기 액티브펜을 감지하는 상기 업링크구간과, 상기 액티브펜 및 상기 액티브펜의 틸트를 감지하는 상기 업링크구간과, 상기 패시브펜을 감지하는 상기 업링크구간에서 각각 상기 제3바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하고, 상기 업링크신호를 상기 다수의 터치전극에 인가할 수 있다.Additionally, the touch display driver may include the uplink section for detecting the active pen when the active pen is in contact with the touch display panel, and the touch display driver for detecting the active pen and the tilt of the active pen. The uplink signal may be generated using the third bias current in an uplink section and an uplink section detecting the passive pen, respectively, and the uplink signal may be applied to the plurality of touch electrodes.

또한, 상기 터치표시패널은, 제N프레임의 표시구간 동안 영상을 표시하고, 상기 제N프레임의 터치구간 동안 터치를 감지하고, 상기 터치구간은 제1 내지 제16LHB구간을 포함하고, 상기 제1LHB구간의 상기 업링크구간은 상기 터치표시패널에 대한 정보를 포함하는 비콘신호를 상기 액티브펜으로 전송하는 비콘구간이고, 상기 제2, 제5, 제9 및 제13LHB구간의 상기 업링크구간은 각각 상기 액티브펜을 감지하기 위한 액티브신호를 상기 액티브펜으로 전송하는 제1 내지 제4액티브펜구간이고, 상기 제3액티브펜구간에서는 상기 액티브펜의 틸트를 감지하기 위한 틸트신호를 추가로 상기 액티브펜으로 전송하고, 상기 제3, 제6, 제7, 제14 및 제15LHB구간의 상기 업링크구간은 각각 상기 터치표시패널에 대한 부가정보를 포함하는 부가신호를 상기 액티브펜으로 전송하는 제1 내지 제5데이터구간이고, 상기 제4, 제8, 제10, 제11, 제12 및 제16LHB구간의 상기 업링크구간은 각각 상기 페시브펜을 감지하기 위한 패시브신호를 상기 액티브펜으로 전송하는 제1 내지 제2패시브펜구간 일 수 있다.In addition, the touch display panel displays an image during the display section of the N-th frame, detects a touch during the touch section of the N-th frame, and the touch section includes a 1st to 16th LHB section, and the 1LHB The uplink section of the section is a beacon section that transmits a beacon signal containing information about the touch display panel to the active pen, and the uplink sections of the 2nd, 5th, 9th, and 13th LHB sections are respectively The first to fourth active pen sections transmit an active signal for detecting the active pen to the active pen, and the third active pen section further transmits a tilt signal for detecting the tilt of the active pen. and the uplink sections of the 3rd, 6th, 7th, 14th, and 15th LHB sections each transmit additional signals containing additional information about the touch display panel to the active pen. It is the fifth data section, and the uplink section of the 4th, 8th, 10th, 11th, 12th, and 16th LHB sections is a section that transmits a passive signal for detecting the passive pen to the active pen, respectively. It may be the 1st to 2nd passive pen section.

그리고, 상기 이격상태인 경우에, 상기 터치표시구동부는, 상기 비콘구간과 상기 제1, 제2, 제4액티브펜구간과 상기 제1 내지 제5데이터구간에서 상기 제1바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하고, 상기 제3액티브펜구간에서 상기 제2바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하고, 상기 제1 내지 제6패시브펜구간에서 상기 제3바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성할 수 있다.And, in the case of the separation state, the touch display driving unit uses the first bias current in the beacon section, the first, second, and fourth active pen sections, and the first to fifth data sections to connect the uplink. Generate a signal, generate the uplink signal with the second bias current in the third active pen section, and generate the uplink signal with the third bias current in the first to sixth passive pen sections. there is.

또한, 상기 접촉상태인 경우에, 상기 터치표시구동부는, 상기 제3액티브펜구간에서 상기 제2바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하고, 상기 비콘구간과 상기 제1, 제2 및 제4액티브펜구간과 상기 제1 내지 제5데이터구간과 상기 제1 내지 제6패시브펜구간에서 상기 제3바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성할 수 있다.In addition, in the case of the contact state, the touch display driver generates the uplink signal with the second bias current in the third active pen section and the beacon section and the first, second, and fourth active pen sections. The uplink signal may be generated using the third bias current in the pen section, the first to fifth data sections, and the first to sixth passive pen sections.

그리고, 제(N+1)프레임의 상기 비콘구간의 상기 업링크신호를 위한 바이어스전류는 상기 제N프레임의 상기 제4액티브펜구간의 상기 업링크신호를 위한 바이어스전류에 따라 결정될 수 있다.And, the bias current for the uplink signal in the beacon section of the (N+1)th frame may be determined according to the bias current for the uplink signal in the fourth active pen section of the Nth frame.

또한, 상기 제1바이어스전류는 13μA 내지 17μA 이고, 상기 제2바이어스전류는 8μA 내지 12μA 이고, 상기 제3바이어스전류는 3μA 내지 7μA 제1, 제2 및 제3바이어스전류는 각각 15μA, 10μA 및 5μA 일 수 있다.In addition, the first bias current is 13 μA to 17 μA, the second bias current is 8 μA to 12 μA, and the third bias current is 3 μA to 7 μA. The first, second, and third bias currents are 15 μA, 10 μA, and 5 μA, respectively. It can be.

한편, 본 발명은, 액티브펜이 터치표시패널로부터 이격되는 이격상태인 경우에, 터치표시구동부가, 상기 액티브펜을 감지하는 업링크구간에서 제1바이어스전류를 이용하여 업링크신호를 생성하는 단계와; 상기 터치표시구동부가, 상기 액티브펜 및 상기 액티브펜의 틸트를 감지하는 상기 업링크구간에서 상기 제1바이어스전류보다 작은 제2바이어스전류를 이용하여 상기 업링크신호를 생성하는 단계와; 상기 터치표시구동부가, 패시브펜을 감지하는 상기 업링크구간에서 상기 제2바이어스전류보다 작은 제3바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하는 단계와; 상기 터치표시구동부가, 상기 업링크신호를 상기 다수의 터치전극에 인가하는 단계를 포함하는 터치표시장치의 구동방법을 제공한다.Meanwhile, the present invention provides a step of generating an uplink signal using a first bias current in an uplink section where the touch display driver detects the active pen when the active pen is in a spaced state from the touch display panel. and; generating, by the touch display driver, the uplink signal using a second bias current smaller than the first bias current in the uplink section in which the active pen and the tilt of the active pen are detected; generating, by the touch display driver, the uplink signal with a third bias current smaller than the second bias current in the uplink section where the passive pen is detected; Provided is a method of driving a touch display device including the step of applying, by the touch display driver, the uplink signal to the plurality of touch electrodes.

그리고, 상기 터치표시장치의 구동방법은, 상기 액티브펜이 상기 터치표시패널에 접촉하는 접촉상태인 경우에, 상기 터치표시구동부가, 상기 액티브펜을 감지하는 상기 업링크구간과, 상기 액티브펜 및 상기 액티브펜의 틸트를 감지하는 상기 업링크구간과, 상기 패시브펜을 감지하는 상기 업링크구간에서 각각 상기 제3바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.And, the method of driving the touch display device includes, when the active pen is in a contact state with the touch display panel, the touch display driver includes the uplink section for detecting the active pen, the active pen, and The method may further include generating the uplink signal using the third bias current in the uplink section for detecting the tilt of the active pen and the uplink section for detecting the passive pen, respectively.

본 발명은, 업링크구간의 종류에 따라 업링크신호의 바이어스전류를 변경함으로써, 소비전력 증가 없이 호버상태의 특성이 향상되는 효과를 갖는다. The present invention has the effect of improving hover state characteristics without increasing power consumption by changing the bias current of the uplink signal depending on the type of uplink section.

그리고, 본 발명은, 액티브펜의 상태에 따라 업링크신호의 바이어스전류를 변경함으로써, 콘택상태의 소비전력이 절감되는 효과를 갖는다. Additionally, the present invention has the effect of reducing power consumption in the contact state by changing the bias current of the uplink signal depending on the state of the active pen.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치를 도시한 도면.
도 2a, 도 2b, 도 2c는 각각 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치의 노터치상태, 호버상태, 콘택상태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치의 1프레임을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치의 업링크구간을 도시한 도면.1 is a diagram illustrating a multi-pen type touch display device according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A, 2B, and 2C are diagrams showing a no-touch state, a hover state, and a contact state, respectively, of a multi-pen type touch display device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing one frame of a multi-pen type touch display device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing an uplink section of a multi-pen type touch display device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 터치표시장치 및 그 구동방법을 설명한다. Hereinafter, the touch display device and its driving method according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치를 도시한 도면으로, 자기정전용량(self-capacitance) 방식의 인셀타입 터치표시장치를 예로 들어 설명한다.Figure 1 is a diagram showing a multi-pen type touch display device according to an embodiment of the present invention, and a self-capacitance type in-cell type touch display device is used as an example.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)는, 터치표시패널(120)과 터치표시구동부(130)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the multi-pen type touch display device 110 according to an embodiment of the present invention includes a touch display panel 120 and a touch display driver 130.

터치표시패널(120)은, 영상을 표시하고 터치를 감지하는 역할을 하는데, 터치감지를 위하여 다수의 터치전극(TE)과, 다수의 터치전극(TE)과 터치표시구동부(130)를 각각 연결하는 다수의 터치배선(TL)을 포함한다.The touch display panel 120 serves to display images and detect touches, and connects a plurality of touch electrodes (TE) to a plurality of touch electrodes (TE) and a touch display driver 130, respectively, for touch detection. It includes a plurality of touch wires (TL).

다수의 터치전극(TE)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.A plurality of touch electrodes (TE) may be arranged in a matrix form.

도시하지는 않았지만, 터치표시패널(120)은, 영상표시를 위하여 제1기판과, 제1기판 상부에 배치되고 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선 및 데이터배선과, 화소영역에 배치되고 게이트배선 및 데이터배선에 연결되는 박막트랜지스터와, 화소영역에 배치되고 박막트랜지스터에 연결되는 화소전극을 포함할 수 있다.Although not shown, the touch display panel 120 includes a first substrate for image display, a gate wire and data wire disposed on the top of the first substrate and crossing each other to define the pixel area, and a gate wire disposed in the pixel area. And it may include a thin film transistor connected to the data wire, and a pixel electrode disposed in the pixel area and connected to the thin film transistor.

터치표시패널(120)은, 유기발광다이오드 패널(organic light emitting diode panel) 또는 액정패널(liquid crystal panel)일 수 있는데, 유기발광다이오드 패널인 터치표시패널(120)은, 화소전극에 연결되는 발광다이오드와, 발광다이오드를 덮는 보호층을 더 포함할 수 있고, 액정패널인 터치표시패널(120)은, 제1기판과 마주보며 이격되는 제2기판과, 제2기판 하부의 공통전극과, 제1 및 제2기판 사이에 배치되는 액정층을 더 포함할 수 있다.The touch display panel 120 may be an organic light emitting diode panel or a liquid crystal panel. The touch display panel 120, which is an organic light emitting diode panel, emits light connected to a pixel electrode. It may further include a diode and a protective layer covering the light emitting diode, and the touch display panel 120, which is a liquid crystal panel, includes a second substrate facing the first substrate and spaced apart, a common electrode below the second substrate, and a second substrate. It may further include a liquid crystal layer disposed between the first and second substrates.

터치표시구동부(130)는, 터치위치를 검출하는 역할을 하는데, 터치표시패널(120)의 다수의 터치전극(TE)에 터치스캔신호를 인가하고, 손가락 등의 패시브펜(passive pen)(PP)에 의한 터치입력에 따른 다수의 터치전극(TE)의 정전용량(capacitance)의 변화를 분석하여 터치표시패널(120)에 대한 터치입력의 위치를 검출할 수 있다.The touch display driver 130 plays a role in detecting the touch position. It applies touch scan signals to a plurality of touch electrodes (TE) of the touch display panel 120 and uses a passive pen (PP) such as a finger. ) The location of the touch input on the touch display panel 120 can be detected by analyzing changes in capacitance of a plurality of touch electrodes (TE) according to the touch input.

그리고, 터치표시구동부(130)는, 터치표시패널(120)의 다수의 터치전극(TE)을 통하여 전자펜 등의 액티브펜(active pen)(AP)으로 업링크(uplink)신호를 송신하고, 터치표시패널(120)의 다수의 터치전극(TE)을 통하여 액티브펜(AP)으로부터 수신되는 터치입력에 따른 다운링크(downlink)신호를 분석하여 터치표시패널(120)에 대한 터치입력의 위치를 검출할 수 있다.In addition, the touch display driver 130 transmits an uplink signal to an active pen (AP) such as an electronic pen through a plurality of touch electrodes (TE) of the touch display panel 120, By analyzing the downlink signal according to the touch input received from the active pen (AP) through the plurality of touch electrodes (TE) of the touch display panel 120, the location of the touch input on the touch display panel 120 is determined. It can be detected.

여기서, 터치표시구동부(130)는 바이어스전류(bias current)를 이용하여 업링크신호를 생성하는데, 업링크신호의 진폭은 바이어스전류에 비례 할 수 있다. Here, the touch display driver 130 generates an uplink signal using a bias current, and the amplitude of the uplink signal may be proportional to the bias current.

도시하지는 않았지만, 액티브펜(AP)은, 업링크신호를 수신하거나 다운링크신호를 송신하는 펜팁과, 펜팁의 압력을 감지하는 압력부와, 수신된 업링크신호의 주파수를 감지하고 업링크신호에 동기화된 다운링크신호를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.Although not shown, the active pen (AP) includes a pen tip that receives an uplink signal or transmits a downlink signal, a pressure part that senses the pressure of the pen tip, and a pressure part that detects the frequency of the received uplink signal and responds to the uplink signal. It may include a control unit that generates a synchronized downlink signal.

그리고, 도시하지는 않았지만, 터치표시구동부(130)는, 영상표시를 위한 타이밍제어부, 데이터구동부, 게이트구동부와 터치감지를 위한 터치제어부, 터치구동부를 포함할 수 있으며, 데이터구동부 및 터치구동부는 하나의 소스 독출 집적회로(source readout integrated circuit: SRIC) 형태의 터치데이터구동부로 형성될 수 있으며, 터치제어부는 마이콤(microcontroller unit: MICOM) 형태의 마이콤부로 형성될 수 있다. Although not shown, the touch display driver 130 may include a timing control unit, a data driver, and a gate driver for image display, a touch control unit for touch detection, and a touch driver, and the data driver and the touch driver are one unit. The touch data driver may be in the form of a source readout integrated circuit (SRIC), and the touch control unit may be in the form of a microcontroller unit (MICOM).

타이밍제어부는, 그래픽카드 또는 TV시스템과 같은 외부시스템으로부터 전달되는 영상신호와 데이터인에이블신호, 수평동기신호, 수직동기신호, 클럭 등의 다수의 타이밍신호를 이용하여 터치동기신호, 영상데이터, 데이터제어신호 및 게이트제어신호를 생성하고, 생성된 터치동기신호는 마이콤부로 전달하고, 생성된 영상데이터 및 데이터제어신호는 터치데이터구동부로 전달하고, 생성된 게이트제어신호는 게이트구동부로 전달할 수 있다.The timing control unit uses a number of timing signals such as video signals and data enable signals, horizontal synchronization signals, vertical synchronization signals, and clocks transmitted from external systems such as graphics cards or TV systems to generate touch synchronization signals, video data, and data. A control signal and a gate control signal can be generated, the generated touch synchronization signal can be transmitted to the microcomputer, the generated image data and data control signal can be transmitted to the touch data driver, and the generated gate control signal can be transmitted to the gate driver.

마이콤부는, 타이밍제어부로부터 전달되는 터치동기신호를 이용하여 터치스캔신호를 생성하고, 생성된 터치스캔신호를 터치데이터구동부로 전달하고, 터치데이터구동부로부터 전달받은 터치감지신호를 분석하여 패시브펜에 의한 터치입력의 위치를 검출할 수 있다. The microcomputer generates a touch scan signal using the touch synchronization signal transmitted from the timing control unit, transmits the generated touch scan signal to the touch data driver, and analyzes the touch detection signal received from the touch data driver to detect The location of the touch input can be detected.

그리고, 마이콤부는, 타이밍제어부로부터 전달되는 터치동기신호를 이용하여 업링크신호를 생성하고, 생성된 업링크신호를 터치데이터구동부로 전달하고, 터치데이터구동부로부터 전달받은 다운링크신호를 분석하여 액티브펜에 의한 터치입력의 위치를 검출할 수 있다.And, the microcom unit generates an uplink signal using the touch synchronization signal transmitted from the timing control unit, transmits the generated uplink signal to the touch data driving unit, and analyzes the downlink signal received from the touch data driving unit to activate the active pen. The location of the touch input can be detected.

터치데이터구동부는, 타이밍제어부로부터 전달되는 데이터제어신호 및 영상데이터를 이용하여 데이터신호(데이터전압)을 생성하고, 생성된 데이터신호를 터치표시패널(120)의 데이터배선에 인가할 수 있다. The touch data driver may generate a data signal (data voltage) using the data control signal and image data transmitted from the timing control unit, and apply the generated data signal to the data wire of the touch display panel 120.

그리고, 터치데이터구동부는, 마이콤부로부터 전달되는 터치스캔신호를 터치배선(TL)을 통하여 터치전극(TE)에 인가하고, 터치전극(TE)의 정전용량신호를 터치배선(TL)을 통하여 마이콤부로 전달할 수 있다.And, the touch data driving unit applies the touch scan signal transmitted from the microcomputer unit to the touch electrode (TE) through the touch wire (TL), and transmits the capacitance signal of the touch electrode (TE) to the microcomputer through the touch wire (TL). It can be passed on as wealth.

또한, 터치데이터구동부는, 마이콤부로부터 전달되는 업링크신호를 터치배선(TL), 터치전극(TE)을 통하여 액티브펜(AP)으로 송신하고, 터치배선(TL), 터치전극(TE)을 통하여 액티브펜(AP)으로부터 다운링크신호를 수신할 수 있다.In addition, the touch data driver transmits the uplink signal transmitted from the microcomputer to the active pen (AP) through the touch wire (TL) and touch electrode (TE), and connects the touch wire (TL) and touch electrode (TE) to the active pen (AP). A downlink signal can be received from the active pen (AP).

게이트구동부는, 타이밍제어부로부터 전달되는 게이트제어신호를 이용하여 게이트신호(게이트전압)을 생성하고, 생성된 게이트신호를 터치표시패널(120)의 게이트배선에 인가할 수 있다.The gate driver may generate a gate signal (gate voltage) using a gate control signal transmitted from the timing control unit and apply the generated gate signal to the gate wiring of the touch display panel 120.

게이트구동부는, 게이트배선, 데이터배선, 터치배선(TL) 및 화소영역이 형성되는 터치표시패널(120)의 기판에 함께 형성되는 게이트-인-패널(gate in panel: GIP) 타입일 수 있다.The gate driver may be of the gate-in-panel (GIP) type formed together on the substrate of the touch display panel 120 on which the gate wiring, data wiring, touch wiring (TL), and pixel area are formed.

이러한 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)는, 터치표시패널(120) 및 액티브펜(AP) 사이의 이격거리에 따라 상이한 상태를 갖는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다. This multi-pen type touch display device 110 has different states depending on the separation distance between the touch display panel 120 and the active pen (AP), which will be described with reference to the drawings.

도 2a, 도 2b, 도 2c는 각각 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치의 노터치상태, 호버상태, 콘택상태를 도시한 도면으로, 도 1을 함께 참조하여 설명한다. FIGS. 2A, 2B, and 2C are diagrams illustrating a no-touch state, a hover state, and a contact state, respectively, of a multi-pen type touch display device according to an embodiment of the present invention, which will be described with reference to FIG. 1.

도 2a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)는, 터치표시패널(120) 및 액티브펜(AP) 사이의 이격거리(GD)가 액티브펜(AP)이 인식될 수 있는 최대높이(Hmax)보다 큰 경우, 액티브펜(AP)을 인식하지 못하는 노터치상태(NS)를 갖는다. As shown in FIG. 2A, in the multi-pen type touch display device 110 according to an embodiment of the present invention, the separation distance (GD) between the touch display panel 120 and the active pen (AP) is the active pen (AP). If AP) is greater than the maximum height that can be recognized (Hmax), there is a no-touch state (NS) in which the active pen (AP) is not recognized.

도 2b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)는, 터치표시패널(120) 및 액티브펜(AP) 사이의 이격거리(GD)가 액티브펜(AP)이 인식될 수 있는 최대높이(Hmax)보다 작거나 같고 0보다 큰 경우, 터치표시패널(120)로부터 이격되는 액티브펜(AP)을 인식하는 호버상태(HS)를 갖는다. As shown in Figure 2b, in the multi-pen type touch display device 110 according to an embodiment of the present invention, the separation distance (GD) between the touch display panel 120 and the active pen (AP) is the active pen (AP). If AP) is less than or equal to the maximum height that can be recognized (Hmax) and greater than 0, it has a hover state (HS) that recognizes the active pen (AP) spaced away from the touch display panel 120.

도 2c에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)는, 터치표시패널(120) 및 액티브펜(AP) 사이의 이격거리(GD)가 0인 경우, 터치표시패널(120)에 접촉하는 액티브펜(AP)을 인식하는 콘택상태(CS)를 갖는다. As shown in FIG. 2C, in the multi-pen type touch display device 110 according to an embodiment of the present invention, when the separation distance (GD) between the touch display panel 120 and the active pen (AP) is 0. , has a contact state (CS) that recognizes the active pen (AP) contacting the touch display panel 120.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)는 터치표시패널(120) 및 액티브펜(AP) 사이의 이격거리(GD)에 따라 노터치상태(NS), 호버상태(HS), 콘택상태(CS)를 갖는데, 노터치상태(NS) 및 호버상태(HS)는 터치표시패널(120) 및 액티브펜(AP)이 서로 이격되는 이격상태로 구분할 수도 있다. As such, the multi-pen type touch display device 110 according to an embodiment of the present invention is in a no-touch state (NS) and a hover state depending on the separation distance (GD) between the touch display panel 120 and the active pen (AP). (HS) and contact state (CS), and the no-touch state (NS) and hover state (HS) can also be classified as a spaced state in which the touch display panel 120 and the active pen (AP) are spaced apart from each other.

그리고, 액티브펜(AP)이 인식될 수 있는 최대높이(Hmax)가 클수록 호버상태(HS)의 특성이 향상될 수 있다. Also, the larger the maximum height (Hmax) at which the active pen (AP) can be recognized, the better the hover state (HS) characteristics can be.

한편, 이러한 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)는, 1프레임의 구간을 영상을 표시하는 표시구간과 터치를 감지하는 터치구간으로 구분하여 구동되는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다. Meanwhile, this multi-pen type touch display device 110 is driven by dividing a section of one frame into a display section that displays an image and a touch section that detects a touch, which will be explained with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치의 1프레임을 도시한 도면으로, 도 1을 함께 참조하여 설명한다.FIG. 3 is a diagram illustrating one frame of a multi-pen type touch display device according to an embodiment of the present invention, which will be described with reference to FIG. 1.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)는 롱수평블랭크(long horizontal blank: LHB) 방식으로 구동되는데, LHB 방식에서 1프레임(1F)의 구간은, 영상을 표시하는 표시구간(DP)과 터치를 감지하는 터치구간(TP)으로 구분되고, 터치구간(TP)은 다수의 LHB구간으로 구분되며, 표시구간(DP)은 다수의 LHB구간 사이에 분산 배치될 수 있다.As shown in FIG. 3, the multi-pen type touch display device 110 according to an embodiment of the present invention is driven in the long horizontal blank (LHB) method. In the LHB method, 1 frame (1F) The section is divided into a display section (DP) that displays an image and a touch section (TP) that detects touch. The touch section (TP) is divided into multiple LHB sections, and the display section (DP) is divided into multiple LHB sections. It can be distributed and placed in between.

그리고, 다수의 LHB구간 각각은, 터치표시패널(120)로부터 액티브펜(AP)으로 신호를 전송하고 패시브펜(PP) 및 액티브펜(AP)을 감지하기 위한 업링크구간과, 액티브펜(AP)으로부터 터치표시패널(120)로 신호를 전송하고 터치를 감지하기 위한 다운링크구간으로 구분될 수 있다. In addition, each of the plurality of LHB sections includes an uplink section for transmitting a signal from the touch display panel 120 to the active pen (AP) and detecting the passive pen (PP) and active pen (AP), and an active pen (AP) ) can be divided into a downlink section for transmitting a signal to the touch display panel 120 and detecting a touch.

예를 들어, 다수의 LHB구간은 제1 내지 제16LHB구간(L1 내지 L16)을 포함할 수 있다. For example, multiple LHB sections may include first to 16th LHB sections (L1 to L16).

그리고, 터치표시패널(120)을 다수의 표시블록 및 다수의 터치블록으로 구분하고, 다수의 표시구간(DP) 동안 다수의 표시블록을 각각 분할 구동하여 영상을 표시하고, 제1 내지 제16LHB구간(L1 내지 L16) 동안 다수의 터치블록을 각각 분할 구동하여 터치를 감지할 수 있다. Then, the touch display panel 120 is divided into a plurality of display blocks and a plurality of touch blocks, and the plurality of display blocks are separately driven during a plurality of display sections DP to display an image, and the images are displayed between the first to 16th LHB sections. A touch can be detected by separately driving a plurality of touch blocks during (L1 to L16).

표시구간(DP) 동안에는, 터치표시패널(120)의 터치전극(TE)에 공통전압이 인가되고, 터치표시패널(120)의 게이트배선 및 데이터배선에는 각각 게이트전압 및 데이터전압이 인가되고, 터치표시패널(120)은 영상을 표시할 수 있다.During the display period (DP), a common voltage is applied to the touch electrode (TE) of the touch display panel 120, a gate voltage and a data voltage are applied to the gate wiring and data wiring of the touch display panel 120, respectively, and the touch The display panel 120 can display images.

터치구간(TP) 동안에는, 터치표시패널(120)의 터치전극(TE)에 터치스캔신호 또는 업링크신호가 인가되고, 터치전극(TE)을 통하여 정전용량 변화 또는 다운링크신호를 분석하고, 터치표시패널(120)은 터치를 감지할 수 있다. During the touch period (TP), a touch scan signal or uplink signal is applied to the touch electrode (TE) of the touch display panel 120, the capacitance change or downlink signal is analyzed through the touch electrode (TE), and the touch electrode (TE) is applied to the touch electrode (TE). The display panel 120 can detect a touch.

터치스캔신호 및 업링크신호는, 각각 다수의 펄스를 포함하는 교류(AC)형 신호이거나, 일정전압의 직류(DC)형 신호 일 수 있다.The touch scan signal and the uplink signal may each be an alternating current (AC) type signal containing multiple pulses, or a direct current (DC) type signal with a constant voltage.

교류형 신호는 특정 주파수를 갖는 다수의 펄스로 이루어질 수 있으며, 각 펄스는 구형파, 삼각파, 사인파, 사다리꼴파 등의 다양한 형상을 가질 수 있다.An alternating current signal may consist of multiple pulses with a specific frequency, and each pulse may have various shapes such as a square wave, triangle wave, sine wave, or trapezoidal wave.

예를 들어, 교류형 신호에 의하여 터치표시패널(120)의 전 영역에서 패시브펜(PP)의 터치위치 또는 액티브펜(AP)의 위치를 정확히 감지할 수 있고, 직류형 신호에 의하여 터치표시패널(120)의 일부 영역에서 액티브펜(AP)의 위치, 틸트를 정확히 감지할 수 있다.For example, the touch position of the passive pen (PP) or the position of the active pen (AP) can be accurately detected in the entire area of the touch display panel 120 by the AC signal, and the touch display panel 120 can be accurately detected by the DC signal. The position and tilt of the active pen (AP) can be accurately detected in some areas of (120).

터치구간(TP)을 구성하는 다수의 LHB구간의 개수와 다수의 LHB구간의 할당은 실시예에 따라 다양하게 변경될 수 있다. The number of LHB sections constituting the touch section (TP) and the allocation of the multiple LHB sections may vary depending on the embodiment.

이러한 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)는 업링크구간의 종류 및 액티브펜의 상태에 따라 업링크신호의 바이어스전류를 변경하는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다. This multi-pen type touch display device 110 changes the bias current of the uplink signal depending on the type of uplink section and the state of the active pen, which will be explained with reference to the drawings.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치의 업링크구간을 도시한 도면으로, 도 1 내지 도 3을 함께 참조하여 설명한다.FIG. 4 is a diagram illustrating an uplink section of a multi-pen type touch display device according to an embodiment of the present invention, which will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)의 1프레임(1F)의 터치구간(TP)은 다수의 LHB구간을 포함하는데, 다수의 LHB구간의 업링크구간은 적어도 하나의 비콘구간(BCP), 적어도 하나의 액티브펜구간(APP), 적어도 하나의 패시브펜구간(PPP), 적어도 하나의 데이터구간(DTP)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, the touch section (TP) of one frame (1F) of the multi-pen type touch display device 110 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of LHB sections. The uplink section may include at least one beacon section (BCP), at least one active pen section (APP), at least one passive pen section (PPP), and at least one data section (DTP).

예를 들어, 다수의 LHB구간은 제1 내지 제16LHB구간(L1 내지 L16)을 포함하고, 제1LHB구간(L1)의 업링크구간은 패널ID, 패널상태, 패널타입과 같은 터치표시패널(120)에 대한 정보를 포함하는 비콘신호를 액티브펜(AP)으로 전송하는 비콘(beacon)구간(BCP) 일 수 있고, 제2, 제5, 제9, 제13LHB구간(L2, L5, L9, L13)의 업링크구간은 각각 액티브펜(AP)을 감지하기 위한 액티브신호를 액티브펜(AP)으로 전송하는 제1 내지 제4액티브펜구간(APP1 내지 APP4) 일 수 있는데, 제9LHB구간(L9)의 업링크구간인 제3액티브펜구간(APP3)에서는 액티브펜(AP)의 틸트(tilt)를 감지하기 위한 틸트신호가 추가된 액티브틸트신호를 액티브펜(AP)으로 전송할 수도 있다.For example, the plurality of LHB sections include 1st to 16th LHB sections (L1 to L16), and the uplink section of the 1st LHB section (L1) includes the touch display panel 120 such as panel ID, panel status, and panel type. ) may be a beacon section (BCP) that transmits a beacon signal containing information about the ) may be the first to fourth active pen sections (APP1 to APP4) that transmit an active signal for detecting the active pen (AP) to the active pen (AP), respectively, and the 9th LHB section (L9) In the third active pen section (APP3), which is the uplink section, an active tilt signal to which a tilt signal for detecting the tilt of the active pen (AP) is added may be transmitted to the active pen (AP).

도 4의 실시예에서는 제3액티브구간(APP3)에 틸트신호를 추가하는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 제1 내지 제4액티브구간(APP1 내지 APP4) 중 적어도 하나에 틸트신호를 추가할 수도 있다.In the embodiment of FIG. 4, adding a tilt signal to the third active section (APP3) is used as an example, but in other embodiments, a tilt signal may be added to at least one of the first to fourth active sections (APP1 to APP4). there is.

그리고, 제3, 제6, 제7, 제14, 제15LHB구간(L3, L6, L7, L14, L15)의 업링크구간은 각각 터치표시패널(120)에 대한 부가정보를 포함하는 부가신호를 액티브펜(AP)으로 전송하는 제1 내지 제5데이터구간(DTP1 내지 DTP5) 일 수 있고, 제4, 제8, 제10, 제11, 제12, 제16LHB구간(L4, L8, L10, L11, L12, L16)의 업링크구간은 각각 패시브펜(PP)을 감지하기 위한 패시브신호를 페시브펜(PP)으로 전송하는 제1 내지 제6패시브펜구간(PPP1 내지 PPP6) 일 수 있다.And, the uplink sections of the 3rd, 6th, 7th, 14th, and 15th LHB sections (L3, L6, L7, L14, and L15) each send additional signals containing additional information about the touch display panel 120. It may be the 1st to 5th data sections (DTP1 to DTP5) transmitted to the active pen (AP), and the 4th, 8th, 10th, 11th, 12th, and 16th LHB sections (L4, L8, L10, L11 , L12, L16) may be the first to sixth passive pen sections (PPP1 to PPP6) that transmit passive signals for detecting the passive pen (PP) to the passive pen (PP), respectively.

여기서, 터치표시구동부(130)는 바이어스전류를 이용하여 비콘신호, 액티브신호, 액티브틸트신호, 부가신호, 패시브신호와 같은 업링크신호를 생성하는데, 업링크구간의 종류 및 액티브펜(AP)의 상태에 따라 상이한 바이어스전류로 업링크신호를 생성할 수 있다.Here, the touch display driving unit 130 uses bias current to generate uplink signals such as beacon signals, active signals, active tilt signals, additional signals, and passive signals, including the type of uplink section and the active pen (AP). An uplink signal can be generated with a different bias current depending on the state.

구체적으로, 액티브펜(AP)이 노터치상태(NS) 및 호버상태(HS)인 경우에는 호버상태(HS)의 특성 향상이 요구되므로, 터치표시패널(120)에 대한 정보를 전송하는 비콘구간(BCP)과, 액티브펜(AP)을 감지하는 제1, 제2, 제4액티브펜구간(APP1, APP2, APP4)과, 터치표시패널(120)에 대한 부가정보를 전송하는 제1 내지 제5데이터구간(DTP1 내지 DTP5)에서는 상대적으로 큰 전류값의 제1바이어스전류(Ib1)로 업링크신호를 생성할 수 있다.Specifically, when the active pen (AP) is in the no-touch state (NS) and the hover state (HS), improvement in the characteristics of the hover state (HS) is required, so the beacon section that transmits information about the touch display panel 120 ( BCP), first, second, and fourth active pen sections (APP1, APP2, APP4) that detect the active pen (AP), and first to fifth sections that transmit additional information about the touch display panel 120 In the data section (DTP1 to DTP5), an uplink signal can be generated with a first bias current (Ib1) of a relatively large current value.

그리고, 액티브펜(AP)이 노터치상태(NS) 및 호버상태(HS)인 경우에, 액티브펜(AP) 및 액티브펜(AP)의 틸트를 감지하는 제3액티브펜구간(APP3)에서는 제1바이어스전류(Ib1)보다 작은 중간 전류값의 제2바이어스전류(Ib2)로 업링크신호를 생성할 수 있다. (Ib1>Ib2)In addition, when the active pen (AP) is in the no-touch state (NS) and the hover state (HS), the first active pen (AP) and the third active pen section (APP3) that detects the tilt of the active pen (AP) An uplink signal can be generated with a second bias current (Ib2) having an intermediate current value that is smaller than the bias current (Ib1). (Ib1>Ib2)

또한, 액티브펜(AP)이 노터치상태(NS) 및 호버상태(HS)인 경우에, 패시브펜(PP)을 감지하는 제1 내지 제6패시브펜구간(PPP1 내지 PPP6)에서는 제2바이어스전류(Ib2)보다 작은 상대적으로 작은 전류값의 제3바이어스전류(Ib3)로 업링크신호를 생성할 수 있다. (Ib2>Ib3)In addition, when the active pen (AP) is in the no-touch state (NS) and the hover state (HS), the second bias current ( An uplink signal can be generated with a third bias current (Ib3) of a relatively small current value smaller than Ib2). (Ib2>Ib3)

예를 들어, 제1바이어스전류(Ib1)는 약 13μA 내지 약 17μA 일 수 있고, 제2바이어스전류(Ib3)는 약 8μA 내지 약 12μA 일 수 있고, 제3바이어스전류(Ib1, Ib2, Ib3)는 각각 약 315μA, 내지약 10μA, 약 75μA 일 수 있다.For example, the first bias current (Ib1) may be from about 13 μA to about 17 μA, the second bias current (Ib3) may be from about 8 μA to about 12 μA, and the third bias currents (Ib1, Ib2, Ib3) may be They may be about 315 μA, about 10 μA, and about 75 μA, respectively.

즉, 액티브펜(AP)이 노터치상태(NS) 및 호버상태(HS)인 경우에, 액티브펜(AP)을 감지하는 제1, 제2, 제4액티브펜구간(APP1, APP2, APP4)에서는 상대적으로 높은 전류값의 제1바이어스전류(Ib1)를 이용하여 업링크신호를 생성함으로써, 액티브펜(AP)의 호버상태의 특성을 향상시키면서, 동시에 패시브펜(PP)을 감지하는 제1 내지 제6패시브펜구간(PPP1 내지 PPP6)에서는 상대적으로 낮은 전류값의 제3바이어스전류(Ib3)를 이용하여 업링크신호를 생성함으로써, 제1바이어스전류(Ib1)의 사용에 따른 소비전력 증가를 상쇄시킬 수 있다. That is, when the active pen (AP) is in the no-touch state (NS) and hover state (HS), the first, second, and fourth active pen sections (APP1, APP2, and APP4) that detect the active pen (AP) By generating an uplink signal using the first bias current (Ib1) of a relatively high current value, the first to second devices that improve the hover state characteristics of the active pen (AP) and simultaneously detect the passive pen (PP) In the 6 passive pen sections (PPP1 to PPP6), the uplink signal is generated using the third bias current (Ib3) with a relatively low current value, thereby offsetting the increase in power consumption due to the use of the first bias current (Ib1). You can.

예를 들어, 비교예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치에서는 액티브펜(AP)의 상태와 무관하게 항상 비콘구간(BCP), 제1 내지 제4액티브펜구간(APP1 내지 APP4), 제1 내지 제5데이터구간(DTP1 내지 DTP5), 제1 내지 제6패시브펜구간(PPP1 내지 PPP6)에서 모두 약 10μA의 바이어스전류(Ib)를 이용하여 업링크신호를 생성하고, 이에 따라 비교예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치는 약 8mm의 액티브펜(AP)이 인식될 수 있는 최대높이(Hmax)와 약 303mA의 소비전류를 갖는다.For example, in the multi-pen type touch display device according to the comparative example, regardless of the state of the active pen (AP), there is always a beacon section (BCP), first to fourth active pen sections (APP1 to APP4), and first to fourth active pen sections (APP1 to APP4). An uplink signal is generated using a bias current (Ib) of about 10 μA in both the fifth data section (DTP1 to DTP5) and the first to sixth passive pen section (PPP1 to PPP6), and thus the multi The pen-type touch display device has a maximum height (Hmax) at which an active pen (AP) of about 8 mm can be recognized and a current consumption of about 303 mA.

반면에, 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)에서는 액티브펜(AP)이 노터치상태(NS) 및 호버상태(HS)인 경우에 액티브펜(AP)을 감지하는 제1, 제2, 제4액티브펜구간(APP1, APP2, APP4)에서는 약 15mA의 제1바이어스전류(Ib1)를 이용하여 업링크신호를 생성하고 패시브펜(PP)을 감지하는 제1 내지 제6패시브펜구간(PPP1 내지 PPP6)에서는 약 5mA의 제3바이어스전류(Ib3)를 이용하여 업링크신호를 생성하고, 이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)는 약 11mm의 액티브펜(AP)이 인식될 수 있는 최대높이(Hmax)와 약 304mA의 소비전류를 갖는다.On the other hand, in the multi-pen type touch display device 110 according to an embodiment of the present invention, a device detects the active pen (AP) when the active pen (AP) is in the no-touch state (NS) and the hover state (HS). In the 1st, 2nd, and 4th active pen sections (APP1, APP2, APP4), the first to sixth pens generate an uplink signal using the first bias current (Ib1) of about 15 mA and detect the passive pen (PP). In the passive pen section (PPP1 to PPP6), an uplink signal is generated using a third bias current (Ib3) of about 5 mA, and accordingly, the multi-pen type touch display device 110 according to an embodiment of the present invention is about 5 mA. It has a maximum height (Hmax) at which an 11mm active pen (AP) can be recognized and a current consumption of approximately 304mA.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)는 비교예의 약 8mm의 최대높이(Hmax)보다 증가된 약 11mm의 최대높이(Hmax)를 갖고 비교예의 약 303mA의 소비전류와 유사한 약 304mA의 소비전류를 가지므로, 액티브펜(AP)이 노터치상태(NS) 및 호버상태(HS)인 경우에 소비전력 증가 없이 액티브펜(AP)의 특성을 향상시킬 수 있다. Therefore, the multi-pen type touch display device 110 according to an embodiment of the present invention has a maximum height (Hmax) of about 11 mm, which is higher than the maximum height (Hmax) of about 8 mm in the comparative example, and a current consumption of about 303 mA in the comparative example. Since it has a current consumption of about 304 mA, which is similar to that of

그리고, 액티브펜(AP)이 콘택상태(CS)인 경우에는 호버상태(HS)의 특성 향상이 요구되지 않으므로, 액티브펜(AP) 및 액티브펜(AP)의 틸트를 감지하는 제3액티브펜구간(APP3)에서는 중간 전류값의 제2바이어스전류(Ib2)로 업링크신호를 생성하고, 나머지 터치표시패널(120)에 대한 정보를 전송하는 비콘구간(BCP)과, 액티브펜(AP)을 감지하는 제1, 제2, 제4액티브펜구간(APP1, APP2, APP4)과, 터치표시패널(120)에 대한 부가정보를 전송하는 제1 내지 제5데이터구간(DTP1 내지 DTP5)과, 패시브펜(PP)을 감지하는 제1 내지 제6패시브펜구간(PPP1 내지 PPP6)에서는 상대적으로 작은 전류값의 제3바이어스전류(Ib3)로 업링크신호를 생성할 수 있다.In addition, when the active pen (AP) is in the contact state (CS), improvement in the characteristics of the hover state (HS) is not required, so the active pen (AP) and the third active pen section that detects the tilt of the active pen (AP) (APP3) generates an uplink signal with a second bias current (Ib2) of an intermediate current value and detects a beacon section (BCP) that transmits information about the remaining touch display panel 120 and an active pen (AP). first, second, and fourth active pen sections (APP1, APP2, APP4), first to fifth data sections (DTP1 to DTP5) that transmit additional information about the touch display panel 120, and a passive pen In the first to sixth passive pen sections (PPP1 to PPP6) that detect (PP), an uplink signal can be generated with a third bias current (Ib3) of a relatively small current value.

즉, 액티브펜(AP)이 콘택상태(CS)인 경우에, 패시브펜(PP)을 감지하는 제1 내지 제6패시브펜구간(PPP1 내지 PPP6) 뿐만 아니라 액티브펜(AP)을 감지하는 제1, 제2, 제4액티브펜구간(APP1, APP2, APP4)에서도 상대적으로 낮은 전류값의 제3바이어스전류(Ib3)를 이용하여 업링크신호를 생성함으로써, 소비전력을 절감할 수 있다. That is, when the active pen (AP) is in the contact state (CS), not only the first to sixth passive pen sections (PPP1 to PPP6) for detecting the passive pen (PP), but also the first for detecting the active pen (AP) , power consumption can be reduced by generating an uplink signal in the second and fourth active pen sections (APP1, APP2, APP4) using the third bias current (Ib3) with a relatively low current value.

예를 들어, 비교예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치는 약 303mA의 소비전류를 갖는 반면, 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)에서는 액티브펜(AP)이 콘택상태(CS)인 경우에 패시브펜(PP)을 감지하는 제1 내지 제6패시브펜구간(PPP1 내지 PPP6)과 액티브펜(AP)을 감지하는 제1, 제2, 제4액티브펜구간(APP1, APP2, APP4)에서 약 5mA의 제3바이어스전류(Ib3)를 이용하여 업링크신호를 생성하고, 이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)는 약 291mA의 소비전류를 갖는다.For example, while the multi-pen type touch display device according to the comparative example has a current consumption of about 303 mA, the multi-pen type touch display device 110 according to an embodiment of the present invention uses an active pen (AP) to contact In the case of the state (CS), the first to sixth passive pen sections (PPP1 to PPP6) that detect the passive pen (PP) and the first, second, and fourth active pen sections (APP1) that detect the active pen (AP) , APP2, APP4) generate an uplink signal using a third bias current (Ib3) of about 5 mA, and accordingly, the multi-pen type touch display device 110 according to an embodiment of the present invention consumes about 291 mA. It has electric current.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)는 비교예의 약 303mA의 소비전류보다 약 13mA 감소된 약 291mA의 소비전류를 가지므로, 액티브펜(AP)이 콘택상태(CS)인 경우에 소비전력을 절감할 수 있다. Therefore, the multi-pen type touch display device 110 according to an embodiment of the present invention has a current consumption of about 291 mA, which is about 13 mA less than the current consumption of about 303 mA in the comparative example, so the active pen (AP) is in a contact state ( In the case of CS), power consumption can be reduced.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 멀티펜 방식의 터치표시장치(110)에서, 제(N+1)프레임의 비콘구간(BCP)의 업링크신호를 위한 바이어스전류는 제N프레임의 제4액티브펜구간(APP4)의 업링크신호를 위한 바이어스전류에 따라 결정될 수 있다. Meanwhile, in the multi-pen type touch display device 110 according to an embodiment of the present invention, the bias current for the uplink signal of the beacon section (BCP) of the (N+1)th frame is the fourth active signal of the Nth frame. It can be determined according to the bias current for the uplink signal of the pen section (APP4).

예를 들어, 액티브펜(AP)이 노터치상태(NS) 및 호버상태(HS)인 경우, 제N프레임의 제4액티브펜구간(APP4)의 업링크신호는 상대적으로 높은 전류값의 제1바이어스전류(Ib1)를 이용하여 생성되고, 이에 따라 제(N+1)프레임의 비콘구간(BCP)의 업링크신호도 제1바이어스전류(Ib1)를 이용하여 생성될 수 있다.For example, when the active pen (AP) is in the no-touch state (NS) and the hover state (HS), the uplink signal of the fourth active pen section (APP4) of the Nth frame is the first bias with a relatively high current value. It is generated using the current (Ib1), and accordingly, the uplink signal of the beacon section (BCP) of the (N+1)th frame can also be generated using the first bias current (Ib1).

그리고, 액티브펜(AP)이 콘택상태(CS)인 경우, 제N프레임의 제4액티브펜구간(APP4)의 업링크신호는 상대적으로 낮은 전류값의 제3바이어스전류(Ib3)를 이용하여 생성되고, 이에 따라 제(N+1)프레임의 비콘구간(BCP)의 업링크신호도 제3바이어스전류(Ib3)를 이용하여 생성될 수 있다.And, when the active pen (AP) is in the contact state (CS), the uplink signal of the fourth active pen section (APP4) of the Nth frame is generated using the third bias current (Ib3) with a relatively low current value. Accordingly, the uplink signal of the beacon section (BCP) of the (N+1)th frame can also be generated using the third bias current (Ib3).

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may make various modifications and changes to the present invention without departing from the technical spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can do it.

110: 터치표시장치 120: 터치표시패널
TE: 터치전극 TL: 터치배선
130: 터치표시구동부 110: touch display device 120: touch display panel
TE: Touch electrode TL: Touch wiring
130: Touch display driving unit

Claims (9)

영상을 표시하고 터치를 감지하는 터치표시패널과;
상기 터치표시패널에 배치되는 다수의 터치전극과;
상기 다수의 터치전극에 각각 연결되는 다수의 터치배선과;
액티브펜이 상기 터치표시패널로부터 이격되는 이격상태인 경우에, 상기 액티브펜을 감지하는 업링크구간에서는 제1바이어스전류를 이용하여 업링크신호를 생성하고, 상기 액티브펜 및 상기 액티브펜의 틸트를 감지하는 상기 업링크구간에서는 상기 제1바이어스전류보다 작은 제2바이어스전류를 이용하여 상기 업링크신호를 생성하고, 패시브펜을 감지하는 상기 업링크구간에서는 상기 제2바이어스전류보다 작은 제3바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하고, 상기 업링크신호를 상기 다수의 터치전극에 인가하는 터치표시구동부
를 포함하는 터치표시장치.
a touch display panel that displays images and detects touches;
a plurality of touch electrodes disposed on the touch display panel;
a plurality of touch wires respectively connected to the plurality of touch electrodes;
When the active pen is in a spaced state away from the touch display panel, an uplink signal is generated using a first bias current in an uplink section that detects the active pen, and the active pen and the tilt of the active pen are controlled. In the uplink section that detects the uplink signal, the uplink signal is generated using a second bias current that is smaller than the first bias current, and in the uplink section that detects the passive pen, a third bias current that is smaller than the second bias current is used. A touch display driver that generates the uplink signal and applies the uplink signal to the plurality of touch electrodes.
A touch display device including.
 제 1 항에 있어서,
상기 터치표시구동부는, 상기 액티브펜이 상기 터치표시패널에 접촉하는 접촉상태인 경우에, 상기 액티브펜 및 상기 액티브펜의 틸트를 감지하는 상기 업링크구간에서 상기 제2바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하고, 상기 액티브펜을 감지하는 상기 업링크구간과, 상기 패시브펜을 감지하는 상기 업링크구간에서 각각 상기 제3바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하고, 상기 업링크신호를 상기 다수의 터치전극에 인가하는 터치표시장치.
According to claim 1,
The touch display driver, when the active pen is in contact with the touch display panel, generates the uplink signal with the second bias current in the uplink section to detect the active pen and the tilt of the active pen. generates the uplink signal with the third bias current in the uplink section for detecting the active pen and the uplink section for detecting the passive pen, respectively, and transmits the uplink signal to the plurality of A touch display device that applies touch electrodes.
 제 2 항에 있어서,
상기 터치표시패널은, 제N프레임의 표시구간 동안 영상을 표시하고, 상기 제N프레임의 터치구간 동안 터치를 감지하고,
상기 터치구간은 제1 내지 제16LHB구간을 포함하고,
상기 제1LHB구간의 상기 업링크구간은 상기 터치표시패널에 대한 정보를 포함하는 비콘신호를 상기 액티브펜으로 전송하는 비콘구간이고,
상기 제2, 제5, 제9 및 제13LHB구간의 상기 업링크구간은 각각 상기 액티브펜을 감지하기 위한 액티브신호를 상기 액티브펜으로 전송하는 제1 내지 제4액티브펜구간이고, 상기 제3액티브펜구간에서는 상기 액티브펜의 틸트를 감지하기 위한 틸트신호를 추가로 상기 액티브펜으로 전송하고,
상기 제3, 제6, 제7, 제14 및 제15LHB구간의 상기 업링크구간은 각각 상기 터치표시패널에 대한 부가정보를 포함하는 부가신호를 상기 액티브펜으로 전송하는 제1 내지 제5데이터구간이고,
상기 제4, 제8, 제10, 제11, 제12 및 제16LHB구간의 상기 업링크구간은 각각 상기 페시브펜을 감지하기 위한 패시브신호를 상기 액티브펜으로 전송하는 제1 내지 제2패시브펜구간인 터치표시장치.
According to claim 2,
The touch display panel displays an image during the display section of the N-th frame and detects a touch during the touch section of the N-th frame,
The touch section includes the first to 16th LHB sections,
The uplink section of the first LHB section is a beacon section that transmits a beacon signal containing information about the touch display panel to the active pen,
The uplink sections of the 2nd, 5th, 9th, and 13th LHB sections are the first to fourth active pen sections that transmit an active signal for detecting the active pen to the active pen, respectively, and the third active pen section transmits an active signal for detecting the active pen to the active pen. In the pen section, a tilt signal for detecting the tilt of the active pen is additionally transmitted to the active pen,
The uplink sections of the 3rd, 6th, 7th, 14th, and 15th LHB sections are first to fifth data sections that transmit additional signals containing additional information about the touch display panel to the active pen, respectively. ego,
The uplink sections of the 4th, 8th, 10th, 11th, 12th, and 16th LHB sections are first and second passive pens that transmit passive signals for detecting the passive pen to the active pen, respectively. Sectional touch display device.
 제 3 항에 있어서,
상기 이격상태인 경우에, 상기 터치표시구동부는, 상기 비콘구간과 상기 제1, 제2, 제4액티브펜구간과 상기 제1 내지 제5데이터구간에서 상기 제1바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하고, 상기 제3액티브펜구간에서 상기 제2바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하고, 상기 제1 내지 제6패시브펜구간에서 상기 제3바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하는 터치표시장치.
According to claim 3,
In the case of the separation state, the touch display driver transmits the uplink signal with the first bias current in the beacon section, the first, second, and fourth active pen sections, and the first to fifth data sections. a touch display device generating the uplink signal with the second bias current in the third active pen section and generating the uplink signal with the third bias current in the first to sixth passive pen sections. .
 제 3 항에 있어서,
상기 접촉상태인 경우에, 상기 터치표시구동부는, 상기 제3액티브펜구간에서 상기 제2바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하고, 상기 비콘구간과 상기 제1, 제2 및 제4액티브펜구간과 상기 제1 내지 제5데이터구간과 상기 제1 내지 제6패시브펜구간에서 상기 제3바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하는 터치표시장치.
According to claim 3,
In the case of the contact state, the touch display driver generates the uplink signal with the second bias current in the third active pen section and the beacon section and the first, second, and fourth active pen sections. and a touch display device that generates the uplink signal with the third bias current in the first to fifth data sections and the first to sixth passive pen sections.
 제 3 항에 있어서,
제(N+1)프레임의 상기 비콘구간의 상기 업링크신호를 위한 바이어스전류는 상기 제N프레임의 상기 제4액티브펜구간의 상기 업링크신호를 위한 바이어스전류에 따라 결정되는 터치표시장치.
According to claim 3,
A touch display device wherein the bias current for the uplink signal in the beacon section of the (N+1)th frame is determined according to the bias current for the uplink signal in the fourth active pen section of the Nth frame.
 제 3 항에 있어서,
상기 제1바이어스전류는 13μA 내지 17μA 이고, 상기 제2바이어스전류는 8μA 내지 12μA 이고, 및 상기 제3바이어스전류는 각각 153μA, 내지10μA 및 75μA 인 터치표시장치.
According to claim 3,
The first bias current is 13 μA to 17 μA, the second bias current is 8 μA to 12 μA, and the third bias current is 153 μA, 10 μA, and 75 μA, respectively.
 액티브펜이 터치표시패널로부터 이격되는 이격상태인 경우에,
터치표시구동부가, 상기 액티브펜을 감지하는 업링크구간에서 제1바이어스전류를 이용하여 업링크신호를 생성하는 단계와;
상기 터치표시구동부가, 상기 액티브펜 및 상기 액티브펜의 틸트를 감지하는 상기 업링크구간에서 상기 제1바이어스전류보다 작은 제2바이어스전류를 이용하여 상기 업링크신호를 생성하는 단계와;
상기 터치표시구동부가, 패시브펜을 감지하는 상기 업링크구간에서 상기 제2바이어스전류보다 작은 제3바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하는 단계와;
상기 터치표시구동부가, 상기 업링크신호를 다수의 터치전극에 인가하는 단계
를 포함하는 터치표시장치의 구동방법.
When the active pen is separated from the touch display panel,
generating, by a touch display driver, an uplink signal using a first bias current in an uplink section that detects the active pen;
generating, by the touch display driver, the uplink signal using a second bias current smaller than the first bias current in the uplink section in which the active pen and the tilt of the active pen are detected;
generating, by the touch display driver, the uplink signal with a third bias current smaller than the second bias current in the uplink section where the passive pen is detected;
The touch display driver applying the uplink signal to a plurality of touch electrodes.
A method of driving a touch display device including.
 제 8 항에 있어서,
상기 터치표시구동부가, 상기 업링크신호를 다수의 터치전극에 인가하는 단계 이전에,
상기 액티브펜이 상기 터치표시패널에 접촉하는 접촉상태인 경우에,
상기 터치표시구동부가, 상기 액티브펜 및 상기 액티브펜의 틸트를 감지하는 상기 업링크구간에서 상기 제2바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하는 단계와;
상기 터치표시구동부가, 상기 액티브펜을 감지하는 상기 업링크구간과, 상기 패시브펜을 감지하는 상기 업링크구간에서 각각 상기 제3바이어스전류로 상기 업링크신호를 생성하는 단계
를 더 포함하는 터치표시장치의 구동방법.According to claim 8,
Before the touch display driver applies the uplink signal to a plurality of touch electrodes,
When the active pen is in contact with the touch display panel,
generating, by the touch display driver, the uplink signal with the second bias current in the uplink section where the active pen and the tilt of the active pen are detected;
Generating, by the touch display driver, the uplink signal with the third bias current in the uplink section detecting the active pen and the uplink section detecting the passive pen, respectively.
A method of driving a touch display device further comprising:
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