KR101444580B1 - 정전용량 감지 장치 및 터치 스크린 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정전용량 감지 장치 및 터치스크린 장치에 관한 것으로, 본 발명의 정전용량 감지 장치는 노드 커패시터에 소정의 제1 주기의 구동신호를 인가하는 구동 회로부; 상기 노드 커패시터에 충전된 전압을 적분하여, 상기 제1 주기와 다른 제2 주기 동안 전압 레벨이 두 번 변화하는 출력을 생성하는 제1 적분 회로부; 상기 제1 적분 회로부의 출력전압에 의해 충방전되는 버퍼 커패시터; 상기 버퍼 커패시터에 충전된 전압을 적분하여, 상기 제1 주기 동안 전압 레벨이 두 번 변화하는 출력을 생성하는 제2 적분 회로부; 및 상기 제2 적분 회로부의 비반전 출력전압 및 반전 출력전압을 차동 증폭하는 증폭부; 을 포함하며, 상기 증폭부는 상기 제2 적분 회로부의 리셋 구간 동안 상기 차전압을 증폭하여 오프셋 정보를 생성할 수 있다.

Description

정전용량 감지 장치 및 터치 스크린 장치{APPARATUS FOR SENSING CAPACITANCE AND TOUCHSCREEN APPARATUS}
본 발명은 정전용량 감지 장치 및 터치 스크린 장치에 관한 것이다.
터치스크린, 터치패드 등과 같은 접촉 감지 장치는 디스플레이 장치에 부착되어 사용자에게 직관적인 입력 방법을 제공할 수 있는 입력 장치로서, 최근 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 네비게이션 등과 같은 다양한 전자 기기에 널리 적용되고 있다. 특히 최근 스마트폰에 대한 수요가 증가하면서, 제한된 면적에서 다양한 입력 방법을 제공할 수 있는 접촉 감지 장치로 터치스크린의 채용 비율이 날로 증가하고 있다.
휴대용 기기에 적용되는 터치스크린은 터치 입력을 감지하는 방법에 따라 크게 저항막 방식과 정전용량 방식으로 구분할 수 있으며, 이 중 정전용량 방식은 상대적으로 수명이 길고 다양한 입력 방법과 제스처를 손쉽게 구현할 수 있는 장점으로 인해 그 적용 비율이 갈수록 높아지고 있다. 특히 정전용량 방식은 저항막 방식에 비해 멀티 터치 인터페이스를 구현하기가 용이하여 스마트폰 등의 기기에 폭넓게 적용된다.
정전용량 방식의 터치스크린은 일정한 패턴을 갖는 복수의 전극을 포함하며, 터치 입력에 의해 정전용량 변화가 생성되는 복수의 노드가 상기 복수의 전극에 의해 정의된다. 2차원 평면에 분포하는 복수의 노드는, 터치 입력에 의해 자체 정전용량(Self-Capacitance) 또는 결합 정전용량(Mutual-Capacitance) 변화를 생성하며, 복수의 노드에서 생성되는 정전용량 변화에 가중 평균 계산법 등을 적용하여 터치 입력의 좌표를 계산할 수 있다. 정확한 터치 입력의 좌표 계산을 위해서는 터치 입력에 의해 생성되는 정전용량 변화를 정확하게 감지할 수 있는 기술이 필요하나, 무선 통신 모듈, 디스플레이 장치 등에서 전기적 잡음이 발생하는 경우, 정전용량 변화를 정확하게 감지하는 데에 방해가 될 수 있다. 또한, 동작 환경에 따라 지속적으로 터치 입력 판단의 기준이 되는 오프셋 값을 정확히 설정해야 하며, 패널부에 존재하는 이물질과 사용자가 의도치 않은 터치 동작 등에 의해 오프셋 값이 잘못 설정되는 경우, 정작 사용자가 의도한 터치 입력이 잘못 인식될 수 있다.
하기의 선행기술문헌 중 특허문헌 1은 터치 스크린 장치 및 이의 노이즈 제거 방법에 관한 것으로서 로우데이터를 평균하여 산출된 오프셋을 이용하여 노이즈를 제거하는 내용을 개시하고 있으나, 터치 패널에서 발생하는 정전용량의 변화를 구동 신호의 한 주기 동안 (+), (-) 방향으로 각각 두 번 적분하여 공통 잡음을 제거하고, 적분된 전압을 차동 증폭하여 오프셋 정보를 생성하는 내용을 개시하고 있지 못하다.
한국 공개특허공보 10-2007-0109360
본 발명의 과제는 전술한 종래 기술의 문제점을 보완하기 위한 것으로, 본 발명은 공통 잡음을 제거하기 위하여 터치 패널에서 발생하는 정전용량의 변화를 구동 신호의 한 주기 동안 (+), (-) 방향으로 각각 두 번 적분하며, 오프셋 값을 정확히 설정하기 위하여 적분된 비반전 출력 전압 및 반전 출력 전압을 차동 증폭하는 정전용량 감지 장치 및 터치스크린 장치를 제공한다.
본 발명의 제1 기술적인 측면에 따르면, 노드 커패시터에 소정의 제1 주기의 구동신호를 인가하는 구동 회로부; 상기 노드 커패시터에 충전된 전압을 적분하여, 상기 제1 주기와 다른 제2 주기 동안 전압 레벨이 두 번 변화하는 출력을 생성하는 제1 적분 회로부; 상기 제1 적분 회로부의 출력전압에 의해 충방전되는 버퍼 커패시터; 상기 버퍼 커패시터에 충전된 전압을 적분하여, 상기 제1 주기 동안 전압 레벨이 두 번 변화하는 출력을 생성하는 제2 적분 회로부; 및 상기 제2 적분 회로부의 비반전 출력전압 및 반전 출력전압을 차동 증폭하는 증폭부; 을 포함하며, 상기 증폭부는 상기 제2 적분 회로부의 리셋 구간 동안 상기 차전압을 증폭하여 오프셋 정보를 생성하는 정전용량 감지 장치를 제안한다.
또한, 상기 제1 적분 회로부의 출력전압은 감소, 홀드, 증가, 홀드, 증가, 홀드, 감소 및 홀드를 규칙적으로 반복하는 정전용량 감지 장치를 제안한다.
또한, 상기 제2 적분 회로부의 비반전 출력전압은 상기 제1 적분 회로부의 출력 전압이 감소하는 시점에 증가하는 정전용량 감지 장치를 제안한다.
또한, 상기 구동 회로부는, 상기 노드 커패시터의 제1 노드 및 구동 전압단 사이에 배치되는 제1 스위치; 및 상기 노드 커패시터의 제1 노드 및 공통 전압단 사이에 배치되는 제2 스위치; 를 포함하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 각각 상기 제1 주기를 가지는 제1 클럭 및 제2 클럭에 의해 스위칭 동작하며, 상기 제1 클럭 및 상기 제2 클럭은 180도의 위상차가 나는 정전용량 감지 장치를 제안한다.
또한, 상기 제1 적분 회로부는, 상기 노드 커패시터의 제2 노드에 연결되는 일단을 구비하는 제3 스위치; 상기 노드 커패시터의 제2 노드 및 공통 전압단 사이에 배치되는 제4 스위치; 상기 제3 스위치의 타단과 연결되는 반전단 및 공통 전압단과 연결되는 비반전단을 구비하는 제1 연산 증폭기; 상기 제1 연산 증폭기의 반전단 및 상기 제1 연산 증폭기의 출력단 사이에 배치되는 제5 스위치; 및 상기 제5 스위치와 병렬로 연결되는 제1 피드백 커패시터를 포함하고, 상기 제3 스위치는 상기 제2 주기를 가지는 제3 클럭에 의해 스위칭 동작하며, 상기 제4 스위치 및 상기 제5 스위치는 상기 제2 주기를 가지는 제4 클럭에 의해 스위칭 동작하고, 상기 제3 클럭 및 상기 제4 클럭은 180도의 위상차가 나는 정전용량 감지 장치를 제안한다.
또한, 상기 제2 적분 회로부는, 상기 버퍼 커패시터와 연결되는 일단을 구비하는 제6 스위치; 상기 버퍼 커패시터 및 공통 전압단 사이에 배치되는 제7 스위치; 상기 제6 스위치의 타단과 연결되는 반전단, 공통 전압단과 연결되는 비반전단을 구비하는 제2 연산 증폭기; 상기 제2 연산 증폭기의 반전단 및 상기 제2 연산 증폭기의 비반전 출력단 사이에 배치되는 제8 스위치; 및 상기 제8 스위치와 병렬로 연결되는 제2 피드백 커패시터; 를 포함하고, 상기 제6 스위치 및 상기 제7 스위치는 각각 상기 제1 주기를 가지는 제5 클럭 및 제6 클럭에 의해 스위칭 동작하며, 상기 제5 클럭 및 상기 제6 클럭은 180도의 위상차가 나는 정전용량 감지 장치를 제안한다.
또한, 상기 제1 주기는 상기 제2 주기의 두 배인 정전용량 감지 장치를 제안한다.
또한, 상기 제1 클럭과 상기 제5 클럭은 90도의 위상차가 나는 정전용량 감지 장치를 제안한다.
또한, 상기 증폭부는, 상기 제2 적분 회로부의 비반전 출력전압 및 상기 제2 적분 회로부의 반전 출력전압을 차동 증폭하는 적어도 하나의 증폭회로를 포함하는 정전용량 감지 장치를 제안한다.
본 발명의 제2 기술적인 측면에 따르면, 복수의 구동 전극과 복수의 감지 전극을 포함하는 패널부; 복수의 구동 전극 각각에 소정의 제1 주기를 갖는 구동 신호를 인가하는 구동 회로부; 상기 복수의 구동 전극과 상기 복수의 감지 전극의 교차점에서 발생하는 정전용량 변화를 감지하여, 상기 제1 주기 동안 적어도 두 번 레벨이 변화하는 제1 및 제2의 적분 전압을 생성하고, 상기 제1 및 제2 적분 전압을 차동 증폭하여 아날로그 신호를 생성하는 감지 회로부; 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부; 및 상기 디지털 신호에 기초하여 터치 입력을 판단하는 연산부; 를 포함하고, 상기 연산부는 상기 감지 회로부의 리셋 구간 동안 생성된 상기 디지털 신호에 따라 오프셋 데이터를 생성하는 터치스크린 장치를 제안한다.
또한, 상기 제1 및 제2 적분 전압은 크기가 서로 같고, 전압 극성의 부호가 서로 다른 터치스크린 장치를 제안한다.
또한, 상기 연산부는, 상기 감지 회로부의 동작 구간 동안 생성된 디지털 신호에서 상기 오프셋 데이터를 차감하여 유효 데이터를 생성하는 터치 스크린 장치를 제안한다.
또한, 상기 감지 회로부는, 상기 정전용량 변화를 감지하여 소정의 제2 주기 마다 감소, 홀드, 증가, 홀드, 증가, 홀드, 감소 및 홀드를 규칙적으로 반복하는 버퍼 전압을 생성하고, 상기 버퍼 전압을 적분하여 상기 제1 및 제2 적분 전압을 생성하는 터치스크린 장치를 제안한다.
또한, 상기 제1 주기는 상기 제2 주기의 두 배인 터치스크린 장치를 제안한다.
또한, 상기 연산부는, 상기 유효 데이터에 기초하여 터치 입력의 좌표, 개수 및 제스처 중 적어도 하나를 결정하는 터치스크린 장치를 제안한다.
본 발명에 따르면, 구동 신호의 한 주기 동안 터치 패널에서 발생하는 정전용량 변화를 (+), (-) 방향으로 각각 두 번 적분하여, 공통 잡음을 효과적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 적분된 비반전 출력 전압 및 반전 출력 전압을 차동 증폭함으로써 오프셋 값을 정확히 설정하여 터치입력을 정확히 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 감지 장치를 구비한 전자 기기의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 감지 장치를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 감지 장치를 도시한 회로도이다.
도 4는 스위치 SW1 내지 SW7에 인가되는 클럭 신호 및 클럭 신호에 따른 스위칭 동작에 의해 생성되는 출력 전압을 설명하기 위한 도이다.
도 5은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전용량 감지 장치를 나타낸 회로도이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 감지 장치를 포함하는 터치스크린 장치를 나타낸 도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 감지 장치를 구비한 전자 기기의 외관을 나타낸 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 기기(100)는 화면을 출력하기 위한 디스플레이 장치(110), 입력부(120), 음성 출력을 위한 오디오부(130) 등을 포함하며, 디스플레이 장치(110)와 일체화되어 터치스크린 장치를 구비할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 모바일 기기 같은 경우 터치스크린 장치가 디스플레이 장치에 일체화되어 구비되는 것이 일반적이며, 터치스크린 장치는 디스플레이 장치가 표시하는 화면이 투과할 수 있을 정도로 높은 빛 투과율을 가져야 한다. 따라서 터치스크린 장치는 PET(Polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PI(polyimide) 등과 같이 투명한 필름 재질의 베이스 기판에 투명하고 전기 전도성을 갖는 ITO(Indium-Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 탄소 나노 튜브(CNT, Carbon Nano Tube), 또는 그라핀(Graphene)과 같은 물질로 감지 전극을 형성함으로써 구현될 수 있다. 디스플레이 장치의 베젤 영역에는 투명 전도성 물질로 형성된 감지 전극과 연결되는 배선 패턴이 배치되며, 배선 패턴은 베젤 영역에 의해 시각적으로 차폐되므로 은(Ag), 구리(Cu) 등과 같은 금속 물질로도 형성이 가능하다.
물론, 본 발명에 따른 터치스크린 장치는 정전용량 방식에 따라 동작하는 것을 가정하므로, 소정의 패턴을 갖는 복수의 전극을 포함할 수 있다. 또한 복수의 전극에서 생성되는 정전용량 변화를 검출하기 위한 정전용량 감지 장치를 포함한다. 이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 감지 장치 및 그 동작 방법을 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 감지 장치를 도시한 블록도이다. 도 2를 참조하면 본 실시예에 따른 정전용량 감지 장치(200)는 구동 회로부(210), 제1 적분 회로부(220), 제2 적분 회로부(230) 및 증폭부(240)를 포함할 수 있다. 구동 회로부(210)와 제1 적분 회로부(220) 사이에는 측정하고자 하는 정전용량 변화가 발생하는 커패시터 Cm이 연결될 수 있다.
도 2에서 커패시터 Cm은 본 실시예에 따른 정전용량 감지 장치(200)가 측정하고자 하는 정전용량을 충전한 커패시터에 해당한다. 일례로, 커패시터 Cm은 정전용량 방식의 터치스크린에 포함되는 복수의 전극 사이에서 생성되는 결합 정전용량(mutual-capacitance)에 대응할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 본 실시예에 따른 정전용량 감지 장치(200)가 정전용량 방식의 터치스크린에서 생성되는 정전용량 변화를 감지하는 것으로 가정한다. 이 경우, 커패시터 Cm은, 복수의 전극의 교차 지점에서 생성되는 결합 정전용량 변화에 의해 전하가 충전 또는 방전되는 노드 커패시터로 가정할 수 있다.
구동 회로부(210)는 커패시터 Cm에 전하를 충전하기 위한 소정의 구동 신호를 생성하여 커패시터 Cm에 공급한다. 구동 신호는 펄스 형태를 갖는 구형파(Square Wave)일 수 있으며, 소정의 주파수를 갖는다. 제1 적분 회로부(220)는 하나 이상의 커패시터를 포함하며, 제1 적분 회로부(220)에 포함되는 커패시터는 커패시터 Cm에 충전된 전하를 공급받아 충전 또는 방전된다. 제1 적분 회로부(220)는 커패시터에 충전 또는 커패시터로부터 방전되는 전하로부터 출력 전압을 생성한다. 이 때, 제1 적분 회로부(220)의 출력 전압은 커패시터 Cm의 용량과 제1 적분 회로부(220)에 포함되는 커패시터의 용량, 그리고 구동 신호의 전압 레벨 등에 따라 결정될 수 있다.
제1 적분 회로부(220)의 출력 전압은 버퍼 커패시터 Cn으로 전달되어 버퍼 커패시터 Cn은 충전되고, 버퍼 커패시터 Cn에 충전된 전하는 제2 적분 회로부(230)으로 공급된다.
제2 적분 회로부(230)는 하나 이상의 커패시터를 포함하며, 제2 적분 회로부(220)에 포함되는 커패시터는 버퍼 커패시터 Cn에 충전되는 전하를 공급받아 충전 또는 방전된다. 제2 적분 회로부(220)는 커패시터에 충전되거나 또는 커패시터로부터 방전되는 전하를 반전 적분 또는 비반전 적분하여, 비반전 출력전압 및 반전 출력전압을 생성한다.
증폭부(240)는 제2 적분 회로부(230)에서 출력되는 비반전 출력전압 및 반전 출력전압을 차동 증폭할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 감지 장치를 도시한 회로도이다. 도 3을 참조하면 본 실시예에 따른 정전용량 감지 장치는 구동 회로부(310), 제1 적분 회로부(320), 제2 적분 회로부(330) 및 증폭부(340)를 포함할 수 있다. 도 2와 마찬가지로, 커패시터 Cm은 정전용량 방식 터치스크린의 노드 커패시터에 대응할 수 있다.
구동 회로부(310)는 스위치 SW1, SW2를 포함하며, 스위치 SW1은 노드 커패시터 Cm의 제1 노드 및 구동 전압(VDD)단 사이에 배치된다. 스위치 SW2는 노드 커패시터 Cm의 제1 노드 및 공통 전압(VCM)단 사이에 배치된다. 이 때, 스위치 SW1, SW2는 서로 다른 타이밍으로 스위칭 동작하여 노드 커패시터 Cm에 구동신호를 전달할 수 있다.
제1 적분 회로부(320)는 연산 증폭기 OPA1, 피드백 커패시터 CF1, 스위치 SW3, 스위치 SW4, 스위치 SW5를 포함할 수 있다. 제3 스위치 SW3는 노드 커패시터 Cm의 제2 노드 및 연산 증폭기 OPA1의 반전단 사이에 배치되고, 제4 스위치 SW4는 노드 커패시터 Cm 의 제2 노드 및 공통 전압(VCM)단 사이에 배치된다. 제5 스위치 SW5는 연산 증폭기 OPA1의 반전단 및 출력단 사이에 배치되고, 피드백 커패시터 CF1은 제5 스위치 SW5와 병렬로 연결된다. 연산 증폭기 OPA1의 비반전단은 공통 전압(VCM)단과 연결된다.
스위치 SW1 - SW5의 스위칭 동작에 의해 노드 커패시터 Cm에 저장된 전하는 피드백 커패시터 CF1 및 연산 증폭기 OPA1에 의해 적분되어 연산 증폭기 OPA1의 출력단에서 출력 전압 Vbout으로 출력된다. 출력 전압 Vbout은 커패시터 Cm과 커패시터 CF1의 용량에 따라 결정되는데, 측정하고자 하는 전하가 충전되는 커패시터 Cm의 용량보다 큰 용량을 갖도록 커패시터 CF1을 구성함으로써, 제1 적분 회로부(310)의 출력 전압 Vbout이 포화(saturation)되는 것을 방지할 수 있다.
버퍼 커패시터 Cn의 제1 노드는 연산 증폭기 OPA1의 출력단에 연결되어, 출력 전압 Vbout 의 크기와 극성에 따라 버퍼 커패시터 Cn는 충전 또는 방전된다.
제2 적분 회로부(330)는 연산 증폭기 OPA2, 피드백 커패시터 CF2, 스위치 SW6, 스위치 SW7, 스위치 SW8를 포함할 수 있다. 스위치 SW6은 버퍼 커패시터 Cn의 제2 노드 및 연산 증폭기 OPA2의 반전단 사이에 배치되고, 스위치 SW7은 버퍼 커패시터 Cn의 제2 노드 및 공통 전압(VCM)단 사이에 배치된다. 스위치 SW8은 연산 증폭기 OPA2의 반전단 및 비반전 출력단 사이에 배치되고, 피드백 커패시터 CF2는 스위치 SW8과 병렬로 연결된다. 연산 증폭기 OPA2의 비반전단은 공통 전압(VCM)단과 연결된다.
스위치 SW6, SW7의 스위칭 동작에 의해 버퍼 커패시터 Cn에 저장된 전하는 피드백 커패시터 CF2 및 연산 증폭기 OPA2에 의해 적분되어 연산 증폭기 OPA2의 출력단에서 비반전 출력전압 Vp 및 반전 출력전압 Vn으로 출력된다. 이 때, 비반전 출력전압 Vp 및 반전 출력전압 Vn은 크기가 서로 동일하나, 전압의 극성의 부호가 서로 다른 전압에 해당한다.
증폭부(340)는 복수의 저항 R1, R2 및 연산증폭기 OPA3, OPA4를 포함하여, 비반전 출력전압(Vp) 및 반전 출력전압(Vn)을 차동 증폭하게 된다. 이 때, 연산 증폭기 OPA3의 출력단에서는 비반전 출력 전압 Vp에서 반전 출력전압 Vn을 차 연산하여 저항 R1, R2의 저항비에 의해 증폭된 전압(Vo1)이 출력되고, 연산 증폭기 OPA4의 출력단에서는 반전 출력 전압 Vn에서 비반전 출력전압 Vp을 차 연산하여 저항 R1, R2의 저항비에 의해 증폭된 전압(Vo2)가 출력된다. 이 때 출력 전압 Vo1, Vo2는 터치 입력을 판단하기 위한 아날로그 신호로서 이용된다.
또한, 증폭부(340)는 제2 적분 회로부(320)의 리셋 구간 - 스위치 SW8 가 온 동작하는 구간 - 에서 비반전 출력전압 Vp 및 반전 출력전압 Vn을 차동 증폭하여, 제1 적분 회로부(320) 및 제2 적분 회로부(330)에서 발생할 수 있는 오프셋 값에 해당하는 아날로그 신호를 생성할 수 있다.
도 4는 스위치 SW1 내지 SW7에 인가되는 클럭 신호 및 클럭 신호에 따른 스위칭 동작에 의해 생성되는 출력 전압을 설명하기 위한 도이다. 스위치에 인가되는 클럭 신호가 하이 레벨인 경우 스위치는 턴 온되며, 로우 레벨인 경우 턴 오프된다. 도 4의 Vbout은 제1 적분 회로부(320)의 연산 증폭기 OPA1의 출력 전압에 해당하며, Vp 및 Vn은 제2 적분 회로부(330)의 연산 증폭기 OPA2의 출력 전압에 해당한다. Vn은 Vp와 동일한 크기를 가지나 전압의 극성이 다른 전압이므로 이하, Vp를 중심으로 설명하도록 하고, Vn의 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이 하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 정전용량 감지 장치의 동작을 상세히 설명하도록 한다.
(1) 구간에서, 스위치 SW1, SW3, SW6이 턴 온되고 스위치 SW2, SW4, SW7가 턴 오프되어, 제1 적분 회로부의 커패시터 Cm에 (VDD-VCM) 만큼 충전된 전하가 비반전 적분되어 출력된다. (1) 구간에서 제1 적분 회로부(320)의 연산 증폭기 OPA1에서 출력되는 출력 전압 Vbout1은 아래의 수학식 1과 같다. 여기서, 공통 전압 VCM의 값은 VDD/2이며, Vnoise1은 (1)구간에서 유입되는 잡음의 크기이다.
Figure 112013012923982-pat00001
이 때, 버퍼 커패시터 Cn에 (Vbout1-VCM) 만큼의 전하가 충전되고, 버퍼 커패시터 Cn에 충전된 전하는 제2 적분 회로부(330)를 통해 적분되어 출력된다. (1) 구간에서의 제2 적분 회로부(330)의 비반전 출력전압 Vp1의 증가분 ?Vp1은 하기의 수학식 2과 같다.
Figure 112013012923982-pat00002
(2) 구간에서, 스위치 SW1, SW4, SW5, SW7가 턴 온되며, 스위치 SW2, SW3, SW6 가 턴 오프된다. 스위치 SW1, SW4가 턴 온되어 노드 커패시터 Cm에 (VDD-VCM)만큼 전하가 충전되고, 스위치 SW5가 턴 온되므로, 연산 증폭기 OPA1은 리셋되며, 연산 증폭기 OPA1는 공통 전압(VCM)을 출력한다. 스위치 SW6은 턴 오프되어 제2 적분 회로부(330)의 비반전 출력 전압 Vp은 홀드된다.
(3) 구간에서, 스위치 SW2, SW3, SW7은 턴 온되며, 스위치 SW1, SW4, SW5, SW6는 턴 오프된다. 스위치 SW2, SW3이 턴 온되어, 커패시터 Cm에 (VDD-VCM)만큼 충전되었던 전하가 방전되며, 연산 증폭기 OPA1에서 출력되는 출력 전압 Vbout2은 수학식 3와 같다. 이 때, Vnoise2는 (3)구간에서 유입되는 잡음이다.
Figure 112013012923982-pat00003
또한, (3) 구간에서, 스위치 SW6은 턴-오프되고, 스위치 SW7은 턴-온되므로 제2 적분 회로부의 출력 전압 Vintout은 홀드되며, 버퍼 커패시터 Cn에는 (Vbout2-VCM)만큼 전하가 충전된다.
(4) 구간에서, 스위치 SW2, SW4, SW5, SW6이 턴 온되고, 스위치 SW1, SW3, SW7은 턴 오프 된다. 스위치 SW5가 턴 온되어, 연산 증폭기 OPA1는 리셋되며, 연산 증폭기 OPA1는 공통 전압(VCM)을 출력한다. 이때, 스위치 SW6이 턴-온되고 스위치 SW7가 턴 오프되어, 버퍼 커패시터 Cn에 (Vbout2-VCM)만큼 충전된 전하가 방전되며, 이 때, 제2 적분 회로부(330)의 비반전 출력전압 Vp2의 증가분 ?Vp2은 하기의 수학식 4와 같다.
Figure 112013012923982-pat00004
종합하여 보면, 스위치 SW 1 및 SW2가 한 번 동작하는 한 주기 동안, 제2 적분 회로부(330)에서 적분되는 출력 전압의 증가분 ?페은 수학식 5과 같다.
Figure 112013012923982-pat00005
이 때, Vnoise1과 Vnoise2의 값이 동일한 경우, 제2 적분 회로부(330)의 최종 출력에서 공통 잡음이 제거되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 스위치 SW1 및 스위치 SW2에 의해 커패시터 Cm에 구동 신호를 한 주기 인가하는 동안, (+), (-)로 두 번 적분을 하는 효과를 나타내며, 이에 따라, 공통 잡음을 효율적으로 제거할 수 있다.
증폭부(340)는 제2 적분 회로부의 비반전 출력 전압 Vp 및 반전 출력전압 Vn을 차동 증폭하게 되는데, 이 때 증폭부에서 출력되는 출력전압 Vo1 및 Vo2는 하기의 수학식 6과 같다. 이 때, 증폭부(340)에서 출력되는 Vo1 및 Vo2 중 적어도 하나는 터치 입력을 판단하기 위한 아날로그 신호로써 이용될 수 있다.
Figure 112013012923982-pat00006
증폭부(340)는 제2 적분 회로부(330)의 적분 구간뿐만 아니라, 제2 적분 회로부(330)의 리셋 구간 - 스위치 SW8의 온 구간 - 에서도 Vo1 및 Vo2를 출력하는데, 오프셋이 없는 경우 제2 적분 회로부(330)의 리셋 구간에서 전압 Vp 및 Vn은 동일한 값을 유지하여 이 때 생성되는 전압 Vo1 및 Vo2는 0레벨을 가져야 하나, 양의 오프셋이 있는 경우 Vo1는 증폭된 오프셋 값만큼 출력이 증가하고, 음의 오프셋이 있는 경우 Vo2는 증폭된 오프셋 값만큼 출력이 감소하게 된다. 제2 적분 회로부(330)의 리셋 구간에서의 Vo1 및 Vo2의 전압 레벨은 제1 적분 회로부(320) 및 제2 적분 회로부(330)의 오프셋 값에 해당하는 아날로그 신호로써 이용될 수 있다.
도 5은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전용량 감지 장치를 나타낸 회로도이다. 도 5의 구동 회로부(310`), 제1 적분 회로부(320`) 및 제2 적분 회로부(330`)은 도 4의 구성 요소와 동일하므로 자세한 설명은 생략하도록 하고, 증폭부(340`)를 중심으로 설명하도록 한다.
증폭부(340`)는 복수의 저항 R1, R2, R3 및 연산증폭기 OPA5, 및 스위치 S1 - S6를 포함하여 구성된다. 제2 적분 회로부(330`)의 동작 구간에서 스위치 S1, S4, S5, S6이 턴 온되고, 스위치 S2, S3가 턴 오프되어, 하기의 수학식 7과 같은 출력 전압 Vo가 생성된다.
Figure 112013012923982-pat00007
제2 적분 회로부(330`)의 리셋 구간에서 적은 양의 오프셋을 정확히 판단하기 위하여, 스위치 S5 및 S6가 턴 오프된다. 이로써 차동 증폭률을 증가시켜 오프셋을 정확히 판단할 수 있다.
또한, 양의 오프셋을 판단하기 위하여 스위치 S1, S4가 턴 온, 스위치 S2, S3가 턴 오프된 상태에서 출력 전압 Vo을 생성하고, 음의 오프셋을 판단하기 위하여 스위치 S2, S3가 턴 온되고, S1, S4가 턴 오프된 상태에서 출력 전압 Vo를 생성하여, 오프셋에 관한 아날로그 신호를 생성할 수 있다. 즉, 한 번의 리셋 구간 동안, S1, S4와 S2, S3를 교대로 턴 온- 턴 오프 및 턴 오프- 턴 온하여, 오프셋에 관한 아날로그 신호를 생성할 수 있다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 감지 장치를 포함하는 터치스크린 장치를 나타낸 도이다.
도 6를 참조하면, 본 실시예에 따른 터치스크린 장치는 패널부(510), 구동 회로부(520), 감지 회로부(530), 신호 변환부(540), 및 연산부(550)를 포함한다. 패널부(510)는 제1축 - 도 5의 가로 방향 - 방향으로 연장되는 복수의 제1 전극과, 제1축에 교차하는 제2축 - 도 5의 세로 방향 - 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극을 포함하며, 제1 전극과 제2 전극의 교차점에서 정전용량 변화 C11~Cmn가 발생한다. 제1 전극과 제2 전극의 교차점에서 발생하는 정전용량 변화 C11~Cmn은 구동 회로부(520)에 의해 제1 전극에 인가되는 구동 신호에 의해 생성되는 결합 정전용량(mutual-capacitance) 변화일 수 있다. 한편, 구동 회로부(520), 감지 회로부(530), 신호 변환부(540), 및 연산부(550)는 하나의 집적 회로(IC)로 구현될 수 있다.
구동 회로부(520)는 패널부(510)의 제1 전극에 소정의 구동 신호를 인가한다. 구동 신호는 소정 주기와 진폭을 갖는 구형파(Square Wave), 사인파(Sine Wave), 삼각파(Triangle Wave) 등일 수 있으며, 복수의 제1 전극 각각에 순차적으로 인가될 수 있다. 도 5에는 구동 신호를 생성 및 인가하기 위한 회로가 복수의 제1 전극 각각에 개별적으로 연결되는 것으로 도시하였으나, 하나의 구동 신호 생성 회로를 구비하고 스위칭 회로를 이용하여 복수의 제1 전극 각각에 구동 신호를 인가하는 구성 또한 가능함은 물론이다.
감지 회로부(530)는 제2 전극으로부터 정전용량 변화 C11~Cmn을 감지하기 위한 적분 회로를 포함할 수 있다. 적분 회로는 적어도 하나의 연산 증폭기와 소정 용량을 갖는 커패시터 C1을 포함할 수 있으며, 연산 증폭기의 반전 입력단이 제2 전극과 연결되어 정전용량 변화 C11~Cmn을 전압 신호 등와 같은 아날로그 신호로 변환, 출력한다. 복수의 제1 전극 각각에 순차적으로 구동 신호를 인가하는 경우, 복수의 제2 전극으로부터 정전용량 변화를 동시에 검출할 수 있으므로, 적분 회로는 제2 전극의 갯수 m개 만큼 구비될 수 있다.
신호 변환부(540)는 적분 회로가 생성하는 아날로그 신호로부터 디지털 신호 SD를 생성한다. 일례로, 신호 변환부(540)는 전압 형태로 감지 회로부(530)가 출력하는 아날로그 신호가 소정의 기준 전압 레벨까지 도달하는 시간을 측정하여 이를 디지털 신호 SD로 변환하는 TDC(Time-to-Digital Converter) 회로 또는 감지 회로부(530)가 출력하는 아날로그 신호의 레벨이 소정 시간 동안 변화하는 양을 측정하여 이를 디지털 신호 SD로 변환하는 ADC(Analog-to-Digital Converter) 회로를 포함할 수 있다.
연산부(550)는 디지털 신호 SD를 이용하여 패널부(510)에 인가된 접촉 입력을 판단한다. 일실시예로, 연산부(550)는 패널부(510)에 인가된 접촉 입력의 갯수, 좌표, 제스처 동작 등을 판단할 수 있다. 이 때, 연산부(550)는 도 3의 제2 적분 회로(330)의 리셋 구간에서 출력되는 Vo1 및 Vo2로부터 오프셋 데이터를 생성하고, 이를 저장한 후 감지 회로부(530)의 동작 구간에서 생성된 디지털 신호에서 오프셋 데이터를 차감하여 터치 입력을 판단할 수 잇다.
도 2, 도 3 및 도 5에 도시한 정전용량 감지 장치와, 도 6의 터치스크린 장치를 비교하면, 제1 전극과 제2 전극의 교차점에서 생성되는 노드 커패시터 C11~Cmn은 도 2, 도 3 및 도 5의 노드 커패시터 Cm에 대응한다. 또한, 도 6의 구동 회로부(520)는 도 2, 도 3 및 도 5의 구동 회로부(210, 310, 310`)에, 도 6의 감지 회로부(530)는 도 2, 도 3 및 도 5의 제1 적분 회로부(220, 320, 320`), 제2 적분 회로부(230, 330, 330`) 및 증폭부(240, 340, 340`)를 포함하는 구성 요소로 볼 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
210, 310, 310`, 520: 구동 회로부
220, 320, 320`: 제1 적분 회로부
230, 330, 330`: 제2 적분 회로부
240, 340, 340`: 증폭부
510: 패널부
530: 감지회로부
540: 신호변환부
550: 연산부

Claims (15)

  1. 노드 커패시터에 소정의 제1 주기의 구동신호를 인가하는 구동 회로부;
    상기 노드 커패시터에 충전된 전압을 적분하여, 상기 제1 주기와 다른 제2 주기 동안에 전압 레벨이 두 번 변화하는 출력전압을 생성하는 제1 적분 회로부;
    상기 제1 적분 회로부의 출력전압에 의해 충방전되는 버퍼 커패시터;
    상기 버퍼 커패시터에 충전된 전압을 적분하여, 상기 제1 주기 동안에 전압 레벨이 두 번 변화하는 출력전압을 생성하는 제2 적분 회로부; 및
    상기 제2 적분 회로부의 비반전 출력전압 및 반전 출력전압을 차동 증폭하는 증폭부; 을 포함하며,
    상기 증폭부는 상기 제2 적분 회로부의 리셋 구간 동안 상기 비반전 출력전압 및 상기 반전 출력전압을 차동 증폭하여 오프셋 정보를 생성하는 정전용량 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 적분 회로부의 출력전압은 감소, 홀드, 증가, 홀드, 증가, 홀드, 감소 및 홀드를 규칙적으로 반복하는 정전용량 감지 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 적분 회로부의 비반전 출력전압은 상기 제1 적분 회로부의 출력 전압이 감소하는 시점에 증가하는 정전용량 감지 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 구동 회로부는,
    상기 노드 커패시터의 제1 노드 및 구동 전압단 사이에 배치되는 제1 스위치; 및
    상기 노드 커패시터의 제1 노드 및 공통 전압단 사이에 배치되는 제2 스위치; 를 포함하고,
    상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 각각 상기 제1 주기를 가지는 제1 클럭 및 제2 클럭에 의해 스위칭 동작하며, 상기 제1 클럭 및 상기 제2 클럭은 180도의 위상차가 나는 정전용량 감지 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 적분 회로부는,
    상기 노드 커패시터의 제2 노드에 연결되는 일단을 구비하는 제3 스위치;
    상기 노드 커패시터의 제2 노드 및 공통 전압단 사이에 배치되는 제4 스위치;
    상기 제3 스위치의 타단과 연결되는 반전단 및 공통 전압단과 연결되는 비반전단을 구비하는 제1 연산 증폭기;
    상기 제1 연산 증폭기의 반전단 및 상기 제1 연산 증폭기의 출력단 사이에 배치되는 제5 스위치; 및
    상기 제5 스위치와 병렬로 연결되는 제1 피드백 커패시터를 포함하고,
    상기 제3 스위치는 상기 제2 주기를 가지는 제3 클럭에 의해 스위칭 동작하며, 상기 제4 스위치 및 상기 제5 스위치는 상기 제2 주기를 가지는 제4 클럭에 의해 스위칭 동작하고, 상기 제3 클럭 및 상기 제4 클럭은 180도의 위상차가 나는 정전용량 감지 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 적분 회로부는,
    상기 버퍼 커패시터와 연결되는 일단을 구비하는 제6 스위치;
    상기 버퍼 커패시터 및 공통 전압단 사이에 배치되는 제7 스위치;
    상기 제6 스위치의 타단과 연결되는 반전단, 공통 전압단과 연결되는 비반전단을 구비하는 제2 연산 증폭기;
    상기 제2 연산 증폭기의 반전단 및 상기 제2 연산 증폭기의 비반전 출력단 사이에 배치되는 제8 스위치; 및
    상기 제8 스위치와 병렬로 연결되는 제2 피드백 커패시터; 를 포함하고,
    상기 제6 스위치 및 상기 제7 스위치는 각각 상기 제1 주기를 가지는 제5 클럭 및 제6 클럭에 의해 스위칭 동작하며, 상기 제5 클럭 및 상기 제6 클럭은 180도의 위상차가 나는 정전용량 감지 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 주기는 상기 제2 주기의 두 배인 정전용량 감지 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 클럭과 상기 제5 클럭은 90도의 위상차가 나는 정전용량 감지 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 증폭부는,
    상기 제2 적분 회로부의 비반전 출력전압 및 상기 제2 적분 회로부의 반전 출력전압을 차동 증폭하는 적어도 하나의 증폭회로를 포함하는 정전용량 감지 장치.
  10. 복수의 구동 전극과 복수의 감지 전극을 포함하는 패널부;
    복수의 구동 전극 각각에 소정의 제1 주기를 갖는 구동 신호를 인가하는 구동 회로부;
    상기 복수의 구동 전극과 상기 복수의 감지 전극의 교차점에서 발생하는 정전용량 변화를 감지하여, 상기 제1 주기 동안 적어도 두 번 레벨이 변화하는 제1 및 제2의 적분 전압을 생성하고, 상기 제1 및 제2 적분 전압을 차동 증폭하여 아날로그 신호를 생성하는 감지 회로부;
    상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호 변환부; 및
    상기 디지털 신호에 기초하여 터치 입력을 판단하는 연산부; 를 포함하고,
    상기 연산부는 상기 감지 회로부의 리셋 구간 동안 생성된 상기 디지털 신호에 따라 오프셋 데이터를 생성하는 터치스크린 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 적분 전압은 크기가 서로 같고, 전압 극성의 부호가 서로 다른 터치스크린 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 연산부는,
    상기 감지 회로부의 동작 구간 동안 생성된 디지털 신호에서 상기 오프셋 데이터를 차감하여 유효 데이터를 생성하는 터치 스크린 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 감지 회로부는,
    상기 정전용량 변화를 감지하여 소정의 제2 주기 마다 감소, 홀드, 증가, 홀드, 증가, 홀드, 감소 및 홀드를 규칙적으로 반복하는 버퍼 전압을 생성하고, 상기 버퍼 전압을 적분하여 상기 제1 및 제2 적분 전압을 생성하는 터치스크린 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 주기는 상기 제2 주기의 두 배인 터치스크린 장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 연산부는,
    상기 유효 데이터에 기초하여 터치 입력의 좌표, 개수 및 제스처 중 적어도 하나를 결정하는 터치스크린 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190124768A (ko) * 2017-04-14 2019-11-05 마이크로칩 테크놀로지 인코포레이티드 터치 패널 보안을 위한 시스템, 방법 및 장치

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8976151B2 (en) * 2012-09-14 2015-03-10 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd Configurable analog front-end for mutual capacitance sensing and self capacitance sensing
US9256333B2 (en) * 2014-04-15 2016-02-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for reducing noise in capacitive touch interfaces
KR20150140047A (ko) * 2014-06-05 2015-12-15 삼성전기주식회사 적분 회로, 접촉 감지 장치 및 터치스크린 장치
US9772726B2 (en) * 2014-11-03 2017-09-26 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd Capacitive discharge circuit for touch sensitive screen
TWI569177B (zh) * 2014-12-15 2017-02-01 The touch control system is planned by the arithmetic processing unit
KR101661605B1 (ko) * 2015-01-27 2016-09-30 주식회사 지니틱스 연산증폭기의 공정오차가 반영된 출력파형을 플리핑함으로써 터치입력오류를 제거하는 장치
KR102412372B1 (ko) * 2015-12-15 2022-06-24 주식회사 지2터치 표시장치의 화소를 이용한 터치 검출 센서 및 터치 검출 방법
CN106775143B (zh) 2015-12-31 2020-01-03 深圳市汇顶科技股份有限公司 积分电路及电容感测电路
TWI695300B (zh) * 2019-01-08 2020-06-01 瑞鼎科技股份有限公司 雜訊消除電路及其運作方法
WO2023090786A1 (ko) * 2021-11-16 2023-05-25 삼성전자 주식회사 전자 장치의 착용 감지 방법 및 이를 적용한 전자 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100104551A (ko) * 2009-03-18 2010-09-29 삼성전자주식회사 터치 데이터 프로세싱 회로, 이를 포함하는 디스플레이 구동 회로 및 디스플레이 장치
KR20110105022A (ko) * 2010-03-18 2011-09-26 주식회사 지니틱스 터치스크린 장치, 터치패널의 구동장치 및 구동방법
KR20120119419A (ko) * 2011-04-21 2012-10-31 주식회사 실리콘웍스 터치감지회로

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4805643B2 (ja) * 2005-09-21 2011-11-02 株式会社リコー 定電圧回路
KR20070109360A (ko) 2006-05-11 2007-11-15 삼성전자주식회사 터치 스크린 장치 및 이의 노이즈 제거 방법
US8629852B2 (en) 2009-11-12 2014-01-14 Electronics And Telecommunications Research Institute Touch screen and method for compensating sensing capacitance variations and offset variations thereof
KR101360000B1 (ko) 2009-11-12 2014-02-11 한양대학교 산학협력단 터치스크린 및 그것의 센싱 커패시턴스 편차 및 오프셋 편차 보상 방법
JP2011170617A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 On Semiconductor Trading Ltd 静電容量型タッチセンサ
US8937607B2 (en) * 2012-03-30 2015-01-20 Sharp Kabushiki Kaisha Capacitive touch panel with dynamically allocated electrodes
KR101350673B1 (ko) * 2012-05-30 2014-01-13 삼성전기주식회사 정전용량 감지 장치, 정전용량 감지 방법, 및 터치스크린 장치
KR101376861B1 (ko) * 2012-07-09 2014-04-01 삼성전기주식회사 정전용량 감지 장치, 정전용량 감지 방법 및 터치스크린 장치
KR101397848B1 (ko) * 2012-07-31 2014-05-20 삼성전기주식회사 정전용량 감지 장치 및 터치스크린 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100104551A (ko) * 2009-03-18 2010-09-29 삼성전자주식회사 터치 데이터 프로세싱 회로, 이를 포함하는 디스플레이 구동 회로 및 디스플레이 장치
KR20110105022A (ko) * 2010-03-18 2011-09-26 주식회사 지니틱스 터치스크린 장치, 터치패널의 구동장치 및 구동방법
KR20120119419A (ko) * 2011-04-21 2012-10-31 주식회사 실리콘웍스 터치감지회로

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190124768A (ko) * 2017-04-14 2019-11-05 마이크로칩 테크놀로지 인코포레이티드 터치 패널 보안을 위한 시스템, 방법 및 장치
KR102280887B1 (ko) 2017-04-14 2021-07-23 마이크로칩 테크놀로지 인코포레이티드 터치 패널 보안을 위한 시스템, 방법 및 장치

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