KR101631376B1 - Touch screen detection apparatus for preventing touch offset and canceling noise in mutual capacitance touch screen panel using block differential integration - Google Patents

Touch screen detection apparatus for preventing touch offset and canceling noise in mutual capacitance touch screen panel using block differential integration Download PDF

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KR101631376B1
KR101631376B1 KR1020140123551A KR20140123551A KR101631376B1 KR 101631376 B1 KR101631376 B1 KR 101631376B1 KR 1020140123551 A KR1020140123551 A KR 1020140123551A KR 20140123551 A KR20140123551 A KR 20140123551A KR 101631376 B1 KR101631376 B1 KR 101631376B1
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Abstract

본 발명은 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널에 대한 잡음을 제거하기 위한 터치 스크린 감지 장치에 있어서, 상기 터치 스크린 패널의 TX(Transmit) 라인(line)을 통해 펄스(pulse) 신호를 인가하기 위한 구동부 및 상기 터치 스크린 패널의 RX(Receive) 라인(line)을 통해 출력 신호를 수신하여 터치 위치를 감지하기 위한 감지부를 포함하되, 상기 구동부 및 감지부는 상기 터치 스크린 패널에서 연속된 3개의 TX 라인과, 연속된 3개의 RX 라인을 포함하는 영역을 하나의 블록 단위로 선택하고, 상기 구동부는 선택된 블록에서 3개의 TX 라인 중에서 2개의 TX 라인에 반대되는 극성의 펄스 파형을 동시에 인가하고, 이때 상기 감지부는 선택된 블록에서 3개의 RX 라인 중에서 2개의 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하며, 수신한 출력 신호를 차동(differential) 형태로 적분하여 출력하는 방식으로 터치 위치를 감지한다. 본 발명에 의하면, 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널에서 블록 차동 적분을 이용하여 잡음을 제거함으로써, 용이하게 잡음을 제거할 수 있고, 보다 정확하게 터치 발생 위치를 추정할 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a touch screen sensing apparatus for eliminating noise on a capacitive touch screen panel, the touch screen sensing apparatus comprising: a driver for applying a pulse signal through a TX (Transmit) line of the touch screen panel; And a sensing unit for receiving an output signal through an RX (Receive) line of the touch screen panel to sense a touch position, wherein the driving unit and the sensing unit include three TX lines consecutive in the touch screen panel, Wherein the driving unit simultaneously applies a pulse waveform having a polarity opposite to that of the two TX lines among the three TX lines in the selected block, and the sensing unit selects the area including the three RX lines selected The output signal is received through two RX lines out of the three RX lines in the block, and the received output signal is integrated in a differential form The touch position is sensed by the output method. According to the present invention, noise is removed using a block differential integration in a capacitive touch screen panel, noise can be easily removed, and a touch generation position can be accurately estimated.

Description

블럭 차동 적분을 이용하여 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널에 대한 터치 상쇄현상 방지 및 잡음제거를 위한 터치 스크린 감지 장치 {Touch screen detection apparatus for preventing touch offset and canceling noise in mutual capacitance touch screen panel using block differential integration}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a touch screen detection apparatus for preventing touch cancellation and noise removal on a capacitive touch screen panel using a block differential integrating }

본 발명은 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널에서의 잡음 제거 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 블럭 차동 적분을 이용하여 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널에 대한 잡음을 제거하는 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise canceling method in a capacitive touch screen panel, and more particularly, to a noise canceling method in a capacitive touch screen panel using a block differential integrating circuit.

최근 키보드, 마우스, 트랙볼, 조이스틱, 디지타이저(digitizer) 등의 다양한 입력장치들이 사용자와 가전기기 또는 각종 정보통신기기 사이의 인터페이스를 구성하기 위해 사용되고 있다. 그러나, 상술한 바와 같은 입력장치를 사용하는 것은 사용법을 익혀야 하고 공간을 차지하는 등의 불편을 야기하여 제품의 완성도를 높이기 어려운 면이 있었다. 따라서, 편리하면서도 간단하고 오작동을 감소시킬 수 있는 입력장치에 대한 요구가 날로 증가되고 있다. 이와 같은 요구에 따라 사용자가 손이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 터치 스크린 패널(touch screen panel)의 터치스크린 장치가 제안되었다.Recently, various input devices such as a keyboard, a mouse, a trackball, a joystick, and a digitizer have been used to configure an interface between a user and a home appliance or various information communication devices. However, the use of the above-described input device has a drawback in that it is required to learn how to use it and occupies a space, thereby making it difficult to improve the completeness of the product. Therefore, there is a growing demand for an input device that is convenient and simple and can reduce malfunctions. A touch screen device of a touch screen panel has been proposed in which a user directly touches a screen with a hand or a pen to input information according to the request.

현재는 스마트폰 또는 태블릿 PC에 많이 적용되며, 주로 LCD 패널위에 얇은 투명막상에 다양한 형태의 전극 패턴을 형성하고, 일부 전극을 통해 입력 파형을 구동하고 각각의 출력 전극을 순차적으로 검사하여 터치 여부를 판단하는 기술이다.Currently, it is widely applied to smartphones or tablet PCs. It mainly forms various types of electrode patterns on a thin transparent film on an LCD panel, drives an input waveform through some electrodes, sequentially tests each output electrode, It is the technology to judge.

터치스크린의 구동방식은 이러한 전극의 종류와 형태에 따라서 저항막 방식과 정전용량 방식 터치스크린으로 크게 나뉘어 진다.The driving method of the touch screen is largely divided into the resistance film type and the capacitive type touch screen depending on the type and shape of the electrode.

저항방식은 두장의 투명전극판의 가장자리에 일정 전압을 가하고 이들 투명 전극판들이 터치 압력에 의해 서로 접촉이 되면 접촉된 지점부터 전극판 가장자리까지의 저항값을 검출하여 접촉된 지점의 (x,y) 좌표를 계산해 내는 방식이다.In the resistance method, when a certain voltage is applied to the edges of two transparent electrode plates and the transparent electrode plates are in contact with each other due to the touch pressure, the resistance value from the contact point to the edge of the electrode plate is detected, ) The coordinates are calculated.

반면에 정전용량식 터치스크린은 투명 전극판에 가해진 압력 대신 인체(손가락 등)가 근접하면 변화되는 전극의 정전 용량값의 변화를 검출해서 터치가 된 위치를 계산해 내는 방식이다.On the other hand, a capacitive touch screen detects a change in the capacitance value of an electrode that changes when a human body (a finger, etc.) approaches, instead of the pressure applied to the transparent electrode plate, and calculates a touched position.

정전용량식 터치스크린은 두장의 투명전극판을 주로 가로 세로의 교차선 패턴 또는 마름모꼴 패턴으로 형성하여 사용한다.The capacitive touch screen is formed by forming two transparent electrode plates in an intersecting line pattern or a rhombic pattern mainly in the horizontal and vertical directions.

이러한 정전용량 방식에는 다시 자기정전용량방식과 상호정전용량방식으로 나누어지며, 자기정전용량방식은 터치발생시에 각 투명전극 교차선의 자체 정전용량이 변하게 되며 이를 감지하여 터치 위치를 찾아내는 방식이다. The electrostatic capacitance method is divided into the self capacitance type and the mutual capacitance type. In the self capacitance type, the self capacitance of each transparent electrode intersection line is changed when the touch is generated, and the touch position is detected by sensing the capacitance.

상호정전용량방식은 가로 세로의 두개의 투명전극 교차선간의 상호 정전용량의 변화량을 감지하여 여러개의 인체 접촉점의 위치를 동시에 찾아내는 방식으로 현재의 스마트폰 등에 가장 많이 사용되는 방식이다.The mutual capacitance method detects the mutual capacitance variation between two transparent electrode intersecting lines in the horizontal and vertical directions and locates several human touch points at the same time, and is the most widely used method in current smart phones.

터치스크린 패널은 인체 접촉이나 터치스크린 전용펜 접촉에 의한 정전용량의 변화를 감지하는 방식을 주로 사용하며, 최근 휴대폰이나 테블릿 pc에 주로 사용되고 있다. 요즘은 다양한 터치 스크린 중에서 정전용량 터치스크린이 많이 사용되고 있으며, 정전용량 터치스크린에는 다양한 종류들이 있다. 예를 들어 surface capacitive 와 projected capacitive 종류의 터치스크린이 있고, projected capacitive 터치스크린 패널은 mutual capacitance 와 self capacitance 종류의 터치스크린으로 다시 구분할 수 있다. 이 중에서 mutual capacitance 종류의 터치스크린은 중소형 크기의 모바일 제품에서 뛰어난 가시성, 내구성 그리고 멀티 터치 기능이 증명된 상태이므로 많이 사용되고 있다.The touch screen panel mainly uses a method of detecting capacitance change due to human touch or pen touch for touch screen. Recently, it is mainly used for a mobile phone or a tablet PC. Nowadays, capacitive touch screens are widely used among various touch screens, and there are various types of capacitive touch screens. For example, there are surface capacitive and projected capacitive touch screens, and projected capacitive touch screen panels can be further divided into mutual capacitance and self capacitance type touch screens. Among them, the mutual capacitance type touch screen is widely used because it has proven excellent visibility, durability and multi-touch function in small and medium sized mobile products.

정전 용량(Mutual capacitance) 방식의 터치 스크린은 터치된 위치를 노이즈 변화 및 정전용량의 변화를 측정하여 검출한다. 이러한 정전 용량 방식의 터치 스크린은 종종 노이즈로 인해 측정되는 값들이 크게 영향을 받게 되어 터치 검출이 잘못되는 일들이 발생하고, SNR(signal-to-noise ratio)이 작다. The touch screen of the mutual capacitance type detects the touched position by measuring the change of the noise and the capacitance. Such a capacitive touch screen often has a large influence on the values measured due to noise, so that the touch detection is erroneous and the signal-to-noise ratio (SNR) is small.

터치 스크린 패널에서 생성되는 노이즈는 보통 두가지 형태(random noise, periodic noise)로 분류가 가능하다. 터치 스크린 패널에서의 random noise는 디스플레이 노이즈와 주위 전자파들이고, periodic noise는 형광 노이즈와 배터리 충전 노이즈에 의해 주로 발생한다. Noise generated from the touch screen panel is usually classified into two types (random noise, periodic noise). Random noise on the touch screen panel is display noise and ambient electromagnetic waves, and periodic noise is mainly caused by fluorescent noise and battery charge noise.

기존 터치 스크린 패널 방식에서는 터치된 위치가 두 개의 인접한 구동라인과 감지 라인에 같은 영향을 미치는 경우, 터치된 위치를 알 수 없게 되는 문제점이 있다.
In the conventional touch screen panel method, when the touched position affects the two adjacent driving lines and the sensing line, the touched position is not known.

대한민국 공개특허 10-2009-0114505Korean Patent Publication No. 10-2009-0114505

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널에서 블록 차동 적분을 이용하여 효과적으로 잡음을 제거하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of effectively removing noise using a block differential integration in a capacitive touch screen panel.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널에 대한 잡음을 제거하기 위한 터치 스크린 감지 장치에 있어서, 상기 터치 스크린 패널의 TX(Transmit) 라인(line)을 통해 펄스(pulse) 신호를 인가하기 위한 구동부 및 상기 터치 스크린 패널의 RX(Receive) 라인(line)을 통해 출력 신호를 수신하여 터치 위치를 감지하기 위한 감지부를 포함하되, 상기 구동부 및 감지부는 상기 터치 스크린 패널에서 연속된 3개의 TX 라인과, 연속된 3개의 RX 라인을 포함하는 영역을 하나의 블록 단위로 선택하고, 상기 구동부는 선택된 블록에서 3개의 TX 라인 중에서 2개의 TX 라인에 반대되는 극성의 펄스 파형을 동시에 인가하고, 이때 상기 감지부는 선택된 블록에서 3개의 RX 라인 중에서 2개의 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하며, 수신한 출력 신호를 차동(differential) 형태로 적분하여 출력하는 방식으로 터치 위치를 감지한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a touch screen sensing apparatus for eliminating noise on a capacitive touch screen panel, the touch screen sensing apparatus comprising: And a sensing unit for sensing a touch position by receiving an output signal through an RX (Receive) line of the touch screen panel, wherein the driving unit and the sensing unit are connected in series The driving unit selects a region including three TX lines and three consecutive RX lines in a block unit and the driving unit simultaneously applies a pulse waveform of a polarity opposite to that of the two TX lines among the three TX lines in the selected block The sensing unit receives an output signal through two RX lines out of three RX lines in the selected block, The touch position is detected by integrating and outputting in a differential form.

상기 구동부는 선택된 블록에서 제1 TX 라인 및 제2 TX 라인에 반대되는 극성의 펄스 파형을 동시에 인가하고, 상기 감지부는 선택된 블록에서 제1 RX 라인 및 제2 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력하고, 제2 RX 라인 및 제3 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력하고, 상기 구동부는 선택된 블록에서 제2 TX 라인 및 제3 TX 라인에 반대되는 극성의 펄스 파형을 동시에 인가하고, 상기 감지부는 선택된 블록에서 제1 RX 라인 및 제2 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력하고, 제2 RX 라인 및 제3 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력하고, 상기 구동부는 선택된 블록에서 제1 TX 라인 및 제3 TX 라인에 반대되는 극성의 펄스 파형을 동시에 인가하고, 상기 감지부는 제1 RX 라인 및 제3 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력할 수 있다. The driving unit simultaneously applies a pulse waveform of a polarity opposite to that of the first TX line and the second TX line in the selected block, and the sensing unit receives the output signal through the first RX line and the second RX line in the selected block, And receives the output signal through the second RX line and the third RX line and integrates and outputs the differential signal in a differential manner and the driving unit outputs the polarity opposite to the polarity of the second TX line and the third TX line in the selected block And the sensing unit receives the output signal through the first RX line and the second RX line in the selected block and integrates them in a differential manner and outputs the output signal through the second RX line and the third RX line, And the driving unit simultaneously applies a pulse waveform of a polarity opposite to that of the first TX line and the third TX line in the selected block, The branch unit receives the output signal through the first RX line and the third RX line and integrates them in a differential manner and outputs the output signal.

상기 감지부는, 2개의 RX 라인을 통해 출력 신호인 스파이크(spike) 신호를 입력받아 제어신호에 따라 양(Positive)의 스파이크 신호 또는 음(Negative)의 스파이크 신호를 출력하기 위한 스위칭부 및 상기 스위칭부로부터 양의 스파이크 신호 또는 음의 스파이크 신호를 차동 형태로 적분하여 출력하기 위한 차동 적분기(Differential Integrator)를 포함하여 이루어질 수 있다.The sensing unit includes a switching unit for receiving a spike signal as an output signal through two RX lines and outputting a positive spike signal or a negative spike signal according to a control signal, And a differential integrator for integrating and outputting a positive spike signal or a negative spike signal in a differential manner.

상기 차동 적분기는 싱글 엔디드 증폭기(single-ended amplifier)를 포함하여 이루어질 수 있다.
The differential integrator may comprise a single-ended amplifier.

본 발명에 의하면, 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널에서 블록 차동 적분을 이용하여 잡음을 제거함으로써, 용이하게 잡음을 제거할 수 있고, 보다 정확하게 터치 발생 위치를 추정할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, noise is removed using a block differential integration in a capacitive touch screen panel, noise can be easily removed, and a touch generation position can be accurately estimated.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 잡음 제거 장치를 보여주는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 잡음 제거 장치에서 선택된 블록을 확대하여 상세하게 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널에서 터치 위치를 검출하기 위한 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부의 구성을 보여주는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지부의 구성을 보여주는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널에서 선택된 블록의 등가 회로도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널에서 터치 위치에 따른 출력 신호의 예를 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 셀로 구성된 테스트 블록의 정규화된 출력 전압을 도시한 그래프이다.
도 11은 도 10의 결과를 비교 기준인 문턱값 전압 레벨과 비교하여 나타낸 그래프이다.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a noise canceling apparatus for a touch screen panel according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 2 is an enlarged view of a block selected in the noise canceller of the touch screen panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates a process of detecting a touch position in a touch screen panel according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
4 is a circuit diagram showing a configuration of a sensing unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram showing a configuration of a sensing unit according to another embodiment of the present invention.
6 is an equivalent circuit diagram of blocks selected in a touch screen panel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 and FIG. 8 are views showing examples of output signals according to touch positions in a touch screen panel according to an embodiment of the present invention.
9 and 10 are graphs illustrating the normalized output voltage of a test block composed of four cells according to an embodiment of the present invention.
11 is a graph showing the comparison between the result of FIG. 10 and a threshold voltage level as a comparison reference.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless expressly defined in the present application Do not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 잡음 제거 장치를 보여주는 구성도이다. FIG. 1 is a block diagram illustrating a noise canceling apparatus for a touch screen panel according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 1은 본 발명의 구동부와 감지부를 포함하는 터치 스크린 패널의 잡음 제거 장치를 나타낸 블록도로서, 터치 스크린 패널(10)에서 어떻게 터치된 위치를 알아내는지 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a block diagram of a noise canceling apparatus for a touch screen panel including a driving unit and a sensing unit according to the present invention, and is a diagram for explaining how a touch screen panel 10 detects a touched position.

도 1을 참조하면, 구동부(110)와 감지부(120)를 통하여 연속된 TX 라인(line) 3개와 RX 라인(line) 3개를 포함하는 영역(A)이 선택된다. Referring to FIG. 1, a region A including three TX lines and three RX lines is selected through the driving unit 110 and the sensing unit 120.

선택된 영역(A) 안에서 구동부(110)는 인접한 2개의 TX 라인에 서로 반대되는 펄스(pulse) 신호를 인가하여 터치 스크린 패널(10)의 주변 잡음을 제거하게 된다.In the selected area A, the driving unit 110 applies a pulse signal opposite to the two adjacent TX lines to remove the ambient noise of the touch screen panel 10.

감지부(120)는 차동 구조로 이루어져 터치스크린의 인접한 RX 라인을 동시에 감지한다. 본 발명은 인접한 라인에 TX 신호를 동시에 인가하고 RX 신호도 마찬가지로 동시에 감지하기 때문에 커패시턴스(capacitance)와 인덕턴스(inductance) 및 저항 성분이 비슷한 인접한 라인(line)들에서 생기는 랜덤 잡음, 파워(power) 잡음 등을 제거할 수 있다. The sensing unit 120 has a differential structure and senses adjacent RX lines of the touch screen at the same time. Since the present invention simultaneously applies a TX signal to an adjacent line and simultaneously senses an RX signal, a random noise, a power noise (noise) generated in adjacent lines having a capacitance, an inductance and an inductance similar to each other, Etc. can be removed.

기존 방식에서는 보통 2개의 Tx 라인을 구동하고 2개의 RX 라인을 감지한다. 이 방식은 4개의 교차점에서 정전 용량(mutual capacitance)의 차이를 비교하여 터치된 위치를 검출한다. 그러나 4개의 교차점 중 하나의 RX 라인에서 2개의 TX 라인사이에 터치되었을 때, RX 라인에서의 출력 값들이 상쇄가 되어서 터치가 발생하지 않은 것으로 판단하는 문제점이 발생한다. 그래서, 본 발명에서는 잡음을 제거하면서 정확한 터치 위치 검출을 위해 인접한 3개의 TX 라인과, 교차되는 3개의 RX 라인을 한 블록의 단위로 하여 터치를 감지하게 된다. 본 발명에서는 이러한 방식을 사용해서 기존 방식의 문제점을 해결할 수 있다. The conventional method usually drives two Tx lines and senses two RX lines. This method detects the touched position by comparing the difference of the mutual capacitance at the four intersections. However, when touching between two TX lines in one RX line of four intersections, the output values in the RX line are canceled and a problem arises that the touch is not generated. Therefore, in order to accurately detect the touch position while eliminating noise, the present invention senses touch by using three adjacent TX lines and three intersecting RX lines as a unit of one block. In the present invention, the problem of the conventional method can be solved by using this method.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 잡음 제거 장치에서 선택된 블록을 확대하여 상세하게 도시한 도면이다. FIG. 2 is an enlarged view of a block selected in the noise canceller of the touch screen panel according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명은 9개의 TX와 RX 교차점(셀)에 해당하는 정전용량(mutual capacitance) CM00 ~ CM22 의 변화를 감지하는 방식을 사용한다. Referring to FIG. 2, the present invention employs a method of detecting a change in a mutual capacitance C M00 to C M22 corresponding to nine TX and RX intersections (cells).

도 2에서 4개의 셀들(CM11, CM12, CM21, CM22)의 출력 전압은 2개의 센싱 라인(sensing line(column))의 차이이며, 또한 각각의 컬럼(column) 출력은 이 컬럼(column)을 공유하는 셀(cell)들의 출력 차이이다. The output voltages of the four cells C M11 , C M12 , C M21 and C M22 in FIG. 2 are the difference between two sensing lines (column), and each column output is the difference column is the output difference of the cells sharing the cell.

따라서 4개의 셀들(CM11, CM12, CM21, CM22)의 출력 전압을 각각 (v11, v12, v21, v22)로 표기하면 차동 적분기로 전달되는 최종 전압차이는 Vout=(v11-v21 )-(v12-v22)로 나타낼 수 있다. 이 식에 의해서 터치된 위치에 따라 각 셀(cell)의 커패시턴스를 변화시키고 변화된 커패시턴스는 전압 출력에 영향을 끼치게 된다. Therefore, if the output voltages of the four cells (C M11 , C M12 , C M21 , and C M22 ) are represented as (v 11 , v 12 , v 21 , v 22 ), the final voltage difference delivered to the differential integrator is Vout = v 11 -v 21 ) - (v 12 -v 22 ). According to this equation, the capacitance of each cell is changed according to the touched position, and the changed capacitance affects the voltage output.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널에 대한 잡음을 제거하기 위한 터치 스크린 감지 장치는 구동부(110), 감지부(120)를 포함한다. Referring to FIGS. 1 and 2, a touch screen sensing apparatus for eliminating noise in a capacitive touch screen panel of the present invention includes a driving unit 110 and a sensing unit 120.

구동부(110)는 터치 스크린 패널(10)의 TX(Transmit) 라인(line)을 통해 펄스(pulse) 신호를 인가하는 역할을 한다. The driving unit 110 applies a pulse signal through a TX (Transmit) line of the touch screen panel 10.

감지부(120)는 터치 스크린 패널(10)의 RX(Receive) 라인(line)을 통해 출력 신호를 수신하여 터치 위치를 감지하는 역할을 한다. The sensing unit 120 receives the output signal through the RX (Receive) line of the touch screen panel 10 and senses the touch position.

본 발명에서 구동부(110) 및 감지부(120)는 터치 스크린 패널(10)에서 연속된 3개의 TX 라인과, 연속된 3개의 RX 라인을 포함하는 영역을 하나의 블록 단위로 선택한다.In the present invention, the driving unit 110 and the sensing unit 120 select a region including three consecutive TX lines and three consecutive RX lines in the touch screen panel 10 in units of one block.

그리고, 구동부(110)는 선택된 블록(A)에서 3개의 TX 라인 중에서 2개의 TX 라인에 반대되는 극성의 펄스 파형을 동시에 인가하고, 이때 감지부(120)는 선택된 블록(A)에서 3개의 RX 라인 중에서 2개의 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하며, 수신한 출력 신호를 차동(differential) 형태로 적분하여 출력하는 방식으로 터치 위치를 감지한다.
The driving unit 110 simultaneously applies a pulse waveform of a polarity opposite to that of the two TX lines among the three TX lines in the selected block A. At this time, Receives the output signal through two RX lines in the line, integrates the received output signal in a differential form, and outputs the integrated output.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널에서 터치 위치를 검출하기 위한 과정을 도시한 도면이다.FIG. 3 illustrates a process of detecting a touch position in a touch screen panel according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 3을 참조하면, 선택된 블록에서 위부터 아래로 순차적으로 제1 TX 라인, 제2 TX 라인, 제3 TX 라인이라고 하고, 좌에서 우로 순차적으로 제1 RX 라인, 제2 RX 라인, 제3 RX 라인이라고 하자. Referring to FIG. 3, a first TX line, a second TX line, and a third TX line are sequentially referred to from top to bottom in the selected block, and a first RX line, a second RX line, a third RX line, Let's call it a line.

1단계에서 구동부(110)는 선택된 블록에서 제1 TX 라인 및 제2 TX 라인에 반대되는 극성의 펄스 파형을 동시에 인가하고, 감지부(120)는 선택된 블록에서 제1 RX라인 및 제2 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력한다. In the first step, the driving unit 110 simultaneously applies a pulse waveform of a polarity opposite to that of the first TX line and the second TX line in the selected block, and the sensing unit 120 senses the first RX line and the second RX line And integrates them in a differential form and outputs them.

2단계에서 감지부(120)는 제2 RX 라인 및 제3 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력한다. In step 2, the sensing unit 120 receives the output signals through the second RX line and the third RX line, integrates them in a differential manner, and outputs the differential signals.

3단계에서 구동부(110)는 선택된 블록에서 제2 TX 라인 및 제3 TX 라인에 반대되는 극성의 펄스 파형을 동시에 인가하고, 감지부(120)는 선택된 블록에서 제1 RX 라인 및 제2 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력한다. In step 3, the driving unit 110 simultaneously applies a pulse waveform of a polarity opposite to that of the second TX line and the third TX line in the selected block, and the sensing unit 120 senses the first RX line and the second RX line And integrates them in a differential form and outputs them.

4단계에서 감지부(120)는 제2 RX 라인 및 제3 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력한다. In step 4, the sensing unit 120 receives the output signals through the second RX line and the third RX line, integrates them in a differential manner, and outputs the differential signals.

5단계에서 구동부(110)는 선택된 블록에서 제1 TX 라인 및 제3 TX 라인에 반대되는 극성의 펄스 파형을 동시에 인가하고, 감지부(120)는 제1 RX 라인 및 제3 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력한다. In step 5, the driving unit 110 simultaneously applies a pulse waveform of a polarity opposite to that of the first TX line and the third TX line in the selected block, and the sensing unit 120 outputs the pulse waveform of the polarity opposite to the first TX line and the third TX line through the first RX line and the third RX line And integrates them in a differential form and outputs them.

도 3은 본 발명의 터치 위치 검출을 위한 5단계의 과정을 나타낸다. 각 단계에서 선택된 2개의 TX 라인은 반대 극성의 펄스(pulse) 신호를 동시에 인가하고 2개의 RX 라인을 동시에 감지하게 된다. 이러한 5 단계의 과정을 통해서 터치 위치를 검출하게 되면 잡음 제거와 더불어 정확한 터치 위치를 검출할 수 있게 된다.
FIG. 3 shows a five-step process for touch position detection according to the present invention. The two TX lines selected at each stage simultaneously apply pulse signals of opposite polarity and sense two RX lines at the same time. When the touch position is detected through the above-mentioned five steps, the accurate touch position can be detected along with the noise removal.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부의 구성을 보여주는 회로도이다. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a sensing unit according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 감지부(120)의 구조는 터치스크린 패널의 RX 라인으로부터 출력신호인 스파이크(spike) 신호를 받게 되고, 이 신호는 스위칭부(122)의 4개의 아날로그 스위치를 통해서 차동 적분기(124)를 통과하게 된다. Referring to FIG. 4, the structure of the sensing unit 120 receives a spike signal, which is an output signal from the RX line of the touch screen panel, through a four analog switch of the switching unit 122, (124).

스위칭부(122)는 2개의 RX 라인을 통해 출력 신호인 스파이크(spike) 신호를 입력받아 제어신호에 따라 양(Positive)의 스파이크 신호 또는 음(Negative)의 스파이크 신호를 출력하는 역할을 한다. The switching unit 122 receives a spike signal as an output signal through two RX lines and outputs a positive spike signal or a negative spike signal according to a control signal.

차동 적분기(Differential Integrator)(124)는 스위칭부(122)로부터 양의 스파이크 신호 또는 음의 스파이크 신호를 차동 형태로 적분하여 출력하는 역할을 한다. The differential integrator 124 integrally integrates a positive spike signal or a negative spike signal from the switching unit 122 and outputs the differential signal.

4개의 아날로그 스위치는 제어 신호인 "trf_p" 및 "trf_n"에 따라 양의 스파이크 신호 또는 음의 스파이크 신호를 차동 적분기(124)로 전달한다. 이러한 구조를 이용하게 되면 스파이크 신호의 양의 부분과 음의 부분을 모두 사용할 수 있어서 2배로 빠르게 출력신호들을 적분하여 감지 처리 시간을 줄일 수 있다. The four analog switches transmit a positive spike signal or a negative spike signal to the differential integrator 124 in accordance with the control signals "trf_p" and "trf_n ". Using this structure, both the positive and negative portions of the spike signal can be used, so that the detection processing time can be reduced by integrating the output signals twice as fast.

감지부(120)는 각 블록에서 순차적으로 차동 적분 과정을 여러 번 반복하는 방식으로, 작은 뮤추얼 커패시턴스(mutual capacitance) 차이를 충분히 큰 전압으로 변화시킬 수 있다.
The sensing unit 120 repeats the differential integration process sequentially in each block to change a small mutual capacitance difference to a sufficiently large voltage.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지부의 구성을 보여주는 회로도이다. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a sensing unit according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명에서 싱글 엔디드 증폭기(single-ended amplifier)만 사용했을 경우의 감지부의 구성을 보여주는 회로도이다. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a sensing unit when only a single-ended amplifier is used in the present invention.

도 5의 실시예에서 감지부(120)는 스위칭부(122), 감산기(Subtractor)(126), 적분기(Integrator)를 포함하여 이루어진다. In the embodiment of FIG. 5, the sensing unit 120 includes a switching unit 122, a subtractor 126, and an integrator.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널에서 선택된 블록의 등가 회로도이다. 6 is an equivalent circuit diagram of blocks selected in a touch screen panel according to an embodiment of the present invention.

도 6은 도 1의 터치스크린 패널(10)에서 선택된 영역(A)의 등가회로이며, 이 등가회로는 2개의 TX 라인과 2개의 RX 라인의 교차지점에 나타나는 4개의 뮤추얼 커패시턴스(mutual capacitance)로 구성되어 있다. FIG. 6 is an equivalent circuit of the area A selected in the touch screen panel 10 of FIG. 1, which has four mutual capacitances appearing at the intersection of two TX lines and two RX lines Consists of.

본 발명에서는 2개의 인접한 RX 라인에서 발생되는 차동 신호를 차동 적분기로 일정 기간 반복적으로 적분하는 방식으로, 터치 스크린 패널(10)에서 생성되는 랜덤 잡음을 제거한다.
In the present invention, the differential signal generated in two adjacent RX lines is integrated with the differential integrator for a predetermined period of time, thereby eliminating the random noise generated in the touch screen panel 10.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널에서 터치 위치에 따른 출력 신호의 예를 도시한 도면이다. FIG. 7 and FIG. 8 are views showing examples of output signals according to touch positions in a touch screen panel according to an embodiment of the present invention.

도 7은 터치 스크린 패널(10)의 다양한 위치에서 터치 되었을 경우의 적분된 출력 값을 보여 준다. 본 발명은 이와 같은 절차로 각각의 두개의 RX 라인 간의 유사한 성분을 제거하여 효과적으로 환경 잡음을 제거하게 된다. FIG. 7 shows the integrated output values when touched at various positions of the touch screen panel 10. FIG. The present invention eliminates similar components between each of the two RX lines by this procedure, effectively eliminating environmental noise.

2개의 TX 라인들을 연결하는 특정 RX 라인을 고려할 경우, 이들 TX 라인에 서로 다른 신호가 발생할 경우에만 이 해당 RX 라인의 출력에 스파이크(spike) 신호가 생성된다. 그 외의 경우는 이 RX 라인의 출력은 0 이 된다. 인접한 2개의 TX 라인과 RX 라인의 교차점 사이에서 발생되는 뮤추얼 커패시턴스(mutual capacitance) 변화가 다를 때 0이 아닌 출력 값이 생성되고, 뮤추얼 커패시턴스(mutual capacitance) 변화가 같을 때는 0의 값이 출력된다. Considering a particular RX line connecting two TX lines, a spike signal is generated at the output of the corresponding RX line only when different signals occur on these TX lines. Otherwise, the output of this RX line is zero. A non-zero output value is generated when the mutual capacitance changes occurring between the intersections of two adjacent TX lines and the RX lines are different, and a value of 0 is output when the mutual capacitance changes are the same.

도 7과 도 8은 터치 위치에 따른 출력 신호의 출력의 예를 나타낸 것이다. 도 7과 같이 3 TX 라인, 3 RX 라인의 영역에서 코너 셀(cell)에 터치가 발생한 경우는 2개 RX 라인들의 차동 적분값은 계단파 형태를 보인다. FIGS. 7 and 8 show examples of the output of the output signal according to the touch position. As shown in FIG. 7, when a touch occurs in a corner cell in the area of 3 TX line and 3 RX line, the differential integral value of two RX lines shows a stepped wave form.

반면에 도 8과 같이 셀(cell) 사이의 중앙에 터치가 발생한 경우는 2개 RX 라인들의 차동 적분 값은 0 에 가까운 값을 보이게 된다. 상기와 같이 터치가 발생했으나 그 출력값이 2개의 이웃한 TX line 또는 이웃한 RX line 사이에서 상쇄되는 경우는 도 3의 단계5의 3 셀 TX line 구동, 3 셀 RX line 차동 감지를 사용하면 터치 위치를 감지할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 9개의 셀(cell)로 구성된 영역에 도 3에서 설명한 5단계 터치 감지 방식을 적용하여 터치가 어떤 위치에 발생하더라도 정확한 터치 위치를 감별할 수 있다.
On the other hand, when a touch occurs at the center between cells as shown in FIG. 8, the differential integral value of the two RX lines is close to zero. If the touch is generated and the output value is canceled between two adjacent TX lines or neighboring RX lines, using the 3-cell TX line driving and 3-cell RX line differential sensing of step 5 of FIG. 3, Can be detected. Accordingly, in the present invention, by applying the five-step touch sensing method described in FIG. 3 to an area composed of nine cells, an accurate touch position can be discriminated regardless of the position of the touch.

도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 4개의 셀로 구성된 테스트 블록의 정규화된 출력 전압을 도시한 그래프이다. 9 and 10 are graphs illustrating the normalized output voltage of a test block composed of four cells according to an embodiment of the present invention.

도 9와 도 10은 4개의 셀(cell)로 구성된 테스트 블록의 정규화된 출력 전압을 나타낸 것이다. 도 9 및 도 10에서 보는 바와 같이, 4개의 셀로는 정확하게 터치된 위치를 찾을 수 없다. 9 and 10 show the normalized output voltage of a test block composed of four cells. As shown in Figs. 9 and 10, it is not possible to find a correctly touched position with four cells.

도 11은 도 10의 결과를 비교 기준인 문턱값 전압 레벨과 비교하여 나타낸 그래프이다. 11 is a graph showing the comparison between the result of FIG. 10 and a threshold voltage level as a comparison reference.

도 11을 참조하면, 잡음을 모두 제거하고 난 후, 지정한 문턱값(threshold) 전압보다 높은 출력전압이 측정되면, 터치가 발생한 것으로 판단하며, 출력전압의 값에 따라 정확한 터치 위치를 추정할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 도 3에서 설명한 5가지 절차의 테스트 블록을 적용하여, 이 각 테스트 블럭의 출력을 차동 적분한 결과 값에 의해 어떠한 경우에도 터치된 위치를 정확하게 찾을 수 있다.
Referring to FIG. 11, if all the noise is removed and an output voltage higher than a threshold voltage is measured, it is determined that a touch has occurred, and an accurate touch position can be estimated according to the value of the output voltage . Therefore, in the present invention, by touching the test blocks of the five procedures described with reference to FIG. 3, the touched position can be precisely detected in any case by the results obtained by integrating the outputs of the respective test blocks.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
While the present invention has been described with reference to several preferred embodiments, these embodiments are illustrative and not restrictive. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit of the invention and the scope of the appended claims.

10 터치 스크린 패널 110 구동부
120 감지부 122 스위칭부
124 차동 적분기 126 감산기
128 적분기
10 touch screen panel 110 driving unit
120 detection unit 122 switching unit
124 differential integrator 126 subtractor
128 integrator

Claims (4)

TX(Transmit) 라인(line)과 RX(Receive) 라인(line)이 서로 교차되는 구조이고, 서로 교차되는 교차점에서의 정전 용량(mutual capacitance)의 변화를 감지하는 방식인 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널에 대한 잡음을 제거하기 위한 터치 스크린 감지 장치에 있어서,
상기 터치 스크린 패널의 TX(Transmit) 라인(line)을 통해 펄스(pulse) 신호를 인가하기 위한 구동부; 및
상기 터치 스크린 패널의 RX(Receive) 라인(line)을 통해 출력 신호를 수신하여 터치 위치를 감지하기 위한 감지부를 포함하되,
상기 구동부 및 감지부는 상기 터치 스크린 패널에서 연속된 3개의 TX 라인과, 상기 연속된 3개의 TX 라인과 교차되는 연속된 3개의 RX 라인을 포함하는 영역을 하나의 블록 단위로 선택하고,
상기 구동부는 선택된 블록에서 3개의 TX 라인 중에서 2개의 TX 라인에 반대되는 극성의 펄스 파형을 동시에 인가하고, 이때 상기 감지부는 선택된 블록에서 3개의 RX 라인 중에서 2개의 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하며, 수신한 출력 신호를 차동(differential) 형태로 적분하여 출력하는 방식으로 터치 위치를 감지하며,
상기 감지부는 터치스크린 패널의 부분 중 각 3개의 TX 라인과 3개의 RX 라인으로 구성된 블럭들로 구성하고 각 블럭에서 2개의 RX 라인을 통해 출력 신호인 스파이크(spike) 신호를 입력받아 제어신호에 따라 양(Positive)의 스파이크 신호 또는 음(Negative)의 스파이크 신호를 출력하기 위한 스위칭부 및 상기 스위칭부로부터 양의 스파이크 신호 또는 음의 스파이크 신호를 차동 형태로 적분하여 출력하기 위한 차동 적분기(Differential Integrator)를 포함하여 이루어지고,
선택된 블록에서 위부터 아래로 순차적으로 제1 TX 라인, 제2 TX 라인, 제3 TX 라인이라고 하고, 좌에서 우로 순차적으로 제1 RX 라인, 제2 RX 라인, 제3 RX 라인이라고 하면,
상기 구동부는 선택된 블록에서 제1 TX 라인 및 제2 TX 라인에 반대되는 극성의 펄스 파형을 동시에 인가하고, 상기 감지부는 선택된 블록에서 제1 RX 라인 및 제2 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력하는 제1 단계;
상기 감지부는 제2 RX 라인 및 제3 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력하는 제2 단계;
상기 구동부는 선택된 블록에서 제2 TX 라인 및 제3 TX 라인에 반대되는 극성의 펄스 파형을 동시에 인가하고, 상기 감지부는 선택된 블록에서 제1 RX 라인 및 제2 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력하는 제3 단계;
상기 감지부는 제2 RX 라인 및 제3 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력하는 제4 단계; 및
상기 구동부는 선택된 블록에서 제1 TX 라인 및 제3 TX 라인에 반대되는 극성의 펄스 파형을 동시에 인가하고, 상기 감지부는 제1 RX 라인 및 제3 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력하는 제5 단계로 구동하여 터치 위치를 감지하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 감지 장치.
A capacitance type touch screen panel which is a structure in which a TX (Transmit) line and an RX (Receive) line intersect with each other and detects a change in a mutual capacitance at an intersection intersecting with each other, A touch screen sensing device for eliminating noise on a touch screen,
A driver for applying a pulse signal through a TX (Transmit) line of the touch screen panel; And
And a sensing unit for receiving an output signal through an RX (Receive) line of the touch screen panel to sense a touch position,
Wherein the driving unit and the sensing unit select an area including three consecutive TX lines in the touch screen panel and three consecutive RX lines intersecting with the consecutive three TX lines in units of one block,
The driving unit simultaneously applies a pulse waveform of a polarity opposite to that of two TX lines out of three TX lines in a selected block, wherein the sensing unit receives an output signal through two RX lines out of three RX lines in the selected block , Integrates the received output signal in a differential form, and outputs the integrated output signal,
The sensing unit includes blocks each including three TX lines and three RX lines among the parts of the touch screen panel. A spike signal, which is an output signal through two RX lines in each block, A switching unit for outputting a positive spike signal or a negative spike signal and a differential integrator for integrating and outputting a positive spike signal or a negative spike signal in a differential form from the switching unit, , ≪ / RTI >
The first TX line, the second TX line, and the third TX line, sequentially from the top to the bottom in the selected block, and the first RX line, the second RX line, and the third RX line sequentially from left to right,
The driving unit simultaneously applies a pulse waveform of a polarity opposite to that of the first TX line and the second TX line in the selected block, and the sensing unit receives the output signal through the first RX line and the second RX line in the selected block, A first step of integrating and outputting data in the form of a signal;
A second step of receiving the output signal through the second RX line and the third RX line, integrating the output signal in a differential manner, and outputting the output signal;
The driving unit simultaneously applies a pulse waveform of a polarity opposite to the second TX line and the third TX line in the selected block, and the sensing unit receives the output signal through the first RX line and the second RX line in the selected block, A third step of integrating and outputting the data in the form of;
A fourth step of receiving the output signal through the second RX line and the third RX line, integrating the output signal in a differential manner, and outputting the output signal; And
The driving unit simultaneously applies a pulse waveform of a polarity opposite to that of the first TX line and the third TX line in the selected block, and the sensing unit receives the output signal through the first RX line and the third RX line, And outputting the sensed touch position to the touch sensing unit.
청구항 1에 있어서,
상기 구동부는 선택된 블록에서 제1 TX 라인 및 제2 TX 라인에 반대되는 극성의 펄스 파형을 동시에 인가하고, 상기 감지부는 선택된 블록에서 제1 RX 라인 및 제2 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력하고, 제2 RX 라인 및 제3 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력하고,
상기 구동부는 선택된 블록에서 제2 TX 라인 및 제3 TX 라인에 반대되는 극성의 펄스 파형을 동시에 인가하고, 상기 감지부는 선택된 블록에서 제1 RX 라인 및 제2 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력하고, 제2 RX 라인 및 제3 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력하고,
상기 구동부는 선택된 블록에서 제1 TX 라인 및 제3 TX 라인에 반대되는 극성의 펄스 파형을 동시에 인가하고, 상기 감지부는 제1 RX 라인 및 제3 RX 라인을 통해 출력 신호를 수신하여 차동 형태로 적분하여 출력하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 감지 장치.
The method according to claim 1,
The driving unit simultaneously applies a pulse waveform of a polarity opposite to that of the first TX line and the second TX line in the selected block, and the sensing unit receives the output signal through the first RX line and the second RX line in the selected block, And receives the output signal through the second RX line and the third RX line, integrates and outputs the differential signal in the differential form,
The driving unit simultaneously applies a pulse waveform of a polarity opposite to the second TX line and the third TX line in the selected block, and the sensing unit receives the output signal through the first RX line and the second RX line in the selected block, And receives the output signal through the second RX line and the third RX line, integrates and outputs the differential signal in the differential form,
The driving unit simultaneously applies a pulse waveform of a polarity opposite to that of the first TX line and the third TX line in the selected block, and the sensing unit receives the output signal through the first RX line and the third RX line, And outputting the detected result.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI645201B (en) * 2017-05-16 2018-12-21 日商阿爾普士電氣股份有限公司 Electrostatic capacitance type sensor device and control method of electrostatic capacitance type sensor device
US10705654B2 (en) 2016-08-12 2020-07-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Touch display device including touch driving integrated circuit for noise detection and compensation and operating method of touch driving integrated circuit
US11132091B2 (en) 2019-08-09 2021-09-28 Samsung Display Co., Ltd. Touch driving circuit
US11656729B2 (en) 2021-02-04 2023-05-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Touch sensor controller, operating method of touch sensor controller, and touch screen driving circuit

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11216129B2 (en) 2019-04-15 2022-01-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Touch sensor and sensor array

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014042489A2 (en) * 2012-09-17 2014-03-20 주식회사 실리콘웍스 Control circuit and noise removing method for touch screen

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101486933B1 (en) 2008-04-30 2015-01-30 (주)멜파스 Touchscereen panel, touchscreen apparatus and touchscreen control apparatus
JP5984259B2 (en) * 2012-09-20 2016-09-06 株式会社ワコム Position detection device
KR102187853B1 (en) * 2012-12-28 2020-12-08 주식회사 실리콘웍스 Touch system and control method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014042489A2 (en) * 2012-09-17 2014-03-20 주식회사 실리콘웍스 Control circuit and noise removing method for touch screen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10705654B2 (en) 2016-08-12 2020-07-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Touch display device including touch driving integrated circuit for noise detection and compensation and operating method of touch driving integrated circuit
TWI645201B (en) * 2017-05-16 2018-12-21 日商阿爾普士電氣股份有限公司 Electrostatic capacitance type sensor device and control method of electrostatic capacitance type sensor device
US11132091B2 (en) 2019-08-09 2021-09-28 Samsung Display Co., Ltd. Touch driving circuit
US11656729B2 (en) 2021-02-04 2023-05-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Touch sensor controller, operating method of touch sensor controller, and touch screen driving circuit

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