KR101650297B1 - Touch detection circuit - Google Patents

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주식회사 하이딥
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Abstract

본 발명에 따른 터치 검출 회로는 복수의 구동전극, 복수의 수신전극, 및 상기 구동전극과 상기 수신전극에 의해 형성되는 노드 캐패시터를 복수개 포함하는 터치 센서 패널에 대한 터치 검출 회로로서, 상기 구동전극에 구동신호를 인가하는 구동부; 및 상기 수신전극을 통해 상기 노드 캐패시터의 정전용량에 대한 정보를 포함하는 신호를 수신하여 적분하는 수신기를 포함하는 검출부;를 포함하며, 상기 수신기는: 증폭기; 상기 증폭기의 부입력단과 출력단 사이에 연결된 궤환 캐패시터; 및 상기 부입력단과 상기 출력단 사이에 위치하며 상기 궤환 캐패시터와 직렬로 연결된 저항을 포함할 수 있다. A touch detection circuit according to the present invention is a touch detection circuit for a touch sensor panel including a plurality of drive electrodes, a plurality of reception electrodes, and a plurality of node capacitors formed by the drive electrodes and the reception electrodes, A driving unit for applying a driving signal; And a receiver for receiving and integrating a signal including information on a capacitance of the node capacitor through the receiving electrode, the receiver comprising: an amplifier; A feedback capacitor connected between a negative input terminal and an output terminal of the amplifier; And a resistor located between the negative input terminal and the output terminal and connected in series with the feedback capacitor.

Description

터치 검출 회로{TOUCH DETECTION CIRCUIT}TOUCH DETECTION CIRCUIT [0002]

본 발명은 터치 검출 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio)가 저하되는 문제점을 방지하고 배면터치 문제점을 회피하도록 주파수 응답의 대역폭을 늘일 수 있는 터치 입력 장치의 터치 검출 회로에 관한 것이다. The present invention relates to a touch detection circuit, and more particularly, to a touch detection circuit of a touch input device capable of increasing a bandwidth of a frequency response so as to prevent a problem that a signal to noise ratio is lowered, .

컴퓨팅 시스템의 조작을 위해 다양한 종류의 입력 장치들이 이용되고 있다. 예컨대, 버튼(button), 키(key), 조이스틱(joystick) 및 터치 스크린과 같은 입력 장치가 이용되고 있다. 터치 스크린의 쉽고 간편한 조작으로 인해 컴퓨팅 시스템의 조작시 터치 스크린의 이용이 증가하고 있다. Various types of input devices are used for the operation of the computing system. For example, an input device such as a button, a key, a joystick, and a touch screen is used. Due to the easy and simple operation of the touch screen, the use of the touch screen in the operation of the computing system is increasing.

터치 스크린은 터치-감응 표면(touch-sensitive surface)을 구비한 투명한 패널일 수 있는 터치 센서 패널(touch sensor panel)을 포함할 수 있다. 이러한 터치 센서 패널은 디스플레이 스크린의 전면에 부착되어 터치-감응 표면이 디스플레이 스크린의 보이는 면을 덮을 수 있다. 터치 스크린은 사용자가 손가락 등으로 디스플레이 스크린을 단순히 접촉함으로써 사용자가 컴퓨팅 시스템을 조작할 수 있도록 한다. 일반적으로, 터치 스크린은 디스플레이 스크린 상의 접촉 및 접촉 위치를 인식하고 컴퓨팅 시스템은 이러한 접촉을 해석함으로써 이에 따라 연산을 수행할 수 있다. The touch screen may include a touch sensor panel, which may be a transparent panel with a touch-sensitive surface. Such a touch sensor panel may be attached to the front of the display screen such that the touch-sensitive surface covers the visible surface of the display screen. The touch screen allows the user to manipulate the computing system by simply touching the display screen with a finger or the like. Generally, the touch screen recognizes touches and touch locations on the display screen and the computing system can perform calculations accordingly by interpreting such touches.

이때, 터치 센서 패널에 대한 터치에 따라 발생하는 정전용량의 변화에 따른 신호의 신호대잡음비를 높이고 배면터치의 문제점을 해소할 수 있는 기술에 대한 필요성이 야기되고 있다. At this time, there is a need for a technique capable of raising the signal-to-noise ratio of a signal according to a change in capacitance caused by a touch on the touch sensor panel and solving the problem of the back touch.

본 발명의 목적은 터치 센서 패널에 대한 터치에 따라 발생하는 정전용량 변화에 따른 신호의 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio)를 높이고 배면터치의 문제점을 해소할 수 있는 터치 검출 회로를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a touch detection circuit capable of enhancing a signal to noise ratio of a signal according to a change in capacitance caused by a touch on a touch sensor panel and solving the problem of a back touch.

본 발명의 또 다른 목적은 터치 입력 장치의 주파수 응답의 대역폭을 늘일 수 있는 터치 검출 회로를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a touch detection circuit that can increase the bandwidth of the frequency response of a touch input device.

본 발명의 실시형태에 따른 터치 검출 회로는 복수의 구동전극, 복수의 수신전극, 및 상기 구동전극과 상기 수신전극에 의해 형성되는 노드 캐패시터를 복수개 포함하는 터치 센서 패널에 대한 터치 검출 회로로서, 상기 구동전극에 구동신호를 인가하는 구동부; 및 상기 수신전극을 통해 상기 노드 캐패시터의 정전용량에 대한 정보를 포함하는 신호를 수신하여 적분하는 수신기를 포함하는 검출부;를 포함하며, 상기 수신기는: 증폭기; 상기 증폭기의 부입력단과 출력단 사이에 연결된 궤환 캐패시터; 및 상기 부입력단과 상기 출력단 사이에 위치하며 상기 궤환 캐패시터와 직렬로 연결된 저항을 포함할 수 있다. A touch detection circuit according to an embodiment of the present invention is a touch detection circuit for a touch sensor panel including a plurality of drive electrodes, a plurality of reception electrodes, and a plurality of node capacitors formed by the drive electrodes and the reception electrodes, A driving unit for applying a driving signal to the driving electrode; And a receiver for receiving and integrating a signal including information on a capacitance of the node capacitor through the receiving electrode, the receiver comprising: an amplifier; A feedback capacitor connected between a negative input terminal and an output terminal of the amplifier; And a resistor located between the negative input terminal and the output terminal and connected in series with the feedback capacitor.

본 발명에 따르면 터치 센서 패널에 대한 터치에 따라 발생하는 정전용량 변화에 따른 신호의 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio)를 높이고 배면터치의 문제점을 해소할 수 있는 터치 검출 회로를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a touch detection circuit capable of enhancing a signal to noise ratio (signal to noise ratio) of a signal according to a capacitance change caused by a touch to a touch sensor panel and solving the problem of a back touch.

또한, 본 발명에 따르면 터치 입력 장치의 주파수 응답의 대역폭을 늘일 수 있는 터치 검출 회로를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a touch detection circuit that can increase the bandwidth of the frequency response of the touch input device.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치의 구조도이다.
도2는 일반적인 터치 센서 패널 및 검출부의 등가 회로를 예시한다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 패널의 전달 함수를 주파수 도메인에서 도시한 보드 플롯(bode plot)을 예시한다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 패널의 주파수 응답 대역폭을 늘이기 위한 개념도이다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 패널 및 검출부의 등가 회로를 예시한다.
도6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 센서 패널 및 검출부의 등가 회로를 예시한다.
도7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 센서 패널 및 검출부의 등가 회로를 예시한다.1 is a structural diagram of a touch input device according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates an equivalent circuit of a general touch sensor panel and a detection unit.
FIG. 3 illustrates a bode plot illustrating the transfer function of the touch sensor panel in the frequency domain according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram for increasing a frequency response bandwidth of a touch sensor panel according to an embodiment of the present invention.
5 illustrates an equivalent circuit of a touch sensor panel and a detection unit according to an embodiment of the present invention.
6 illustrates an equivalent circuit of a touch sensor panel and a detection unit according to another embodiment of the present invention.
7 illustrates an equivalent circuit of a touch sensor panel and a detection unit according to another embodiment of the present invention.

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.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 터치 입력 장치(1000)를 설명한다. Hereinafter, a touch input apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)의 구조도이다. 도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn) 및 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm), 그리고 상기 구동전극(TX)과 수신전극(RX)에 의해 형성되는 노드 캐패시터(C11 내지 Cnm)를 복수개 포함하는 터치 센서 패널(100), 상기 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)에 구동신호를 인가하는 구동부(200), 및 수신전극(RX1 내지 RXm)을 통해 노드 캐패시터(C11 내지 Cnm)의 정전용량에 대한 정보를 포함하는 신호를 수신하여 상기 터치 센서 패널(100)에 대한 터치 정보를 검출하는 검출부(300)를 포함할 수 있다. 1 is a structural diagram of a touch input apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention. 1, the touch input device 1000 includes a plurality of driving electrodes TX1 to TXn, a plurality of receiving electrodes RX1 to RXm, and a plurality of driving electrodes TX and TX, A touch sensor panel 100 including a plurality of node capacitors C11 to Cnm formed by a plurality of drive electrodes RX, a driver 200 for applying a drive signal to the plurality of drive electrodes TX1 to TXn, And a detection unit 300 receiving the signal including the information about the capacitances of the node capacitors C11 through Cnm through the RX1 through RXm to detect touch information on the touch sensor panel 100. [

본 발명의 실시예에서 터치 정보라 함은 터치 센서 패널(100)에 터치 객체로부터 터치가 있었는지 여부, 터치의 위치, 터치 면적, 터치 압력 등을 포함할 수 있다. In the embodiment of the present invention, the touch information may include whether the touch sensor panel 100 has a touch from a touch object, a position of the touch, a touch area, a touch pressure, and the like.

도1에 도시된 바와 같이, 터치 센서 패널(100)은 복수의 구동 전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신 전극(RX1 내지 RXm)을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)의 터치 센서 패널(100)은 디스플레이 패널(미도시)의 상부 또는 내부에 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)의 터치 센서 패널(100)이 형성될 수 있는 디스플레이 패널은 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Diode: OLED) 등에 포함된 디스플레이 패널일 수 있다.As shown in FIG. 1, the touch sensor panel 100 may include a plurality of driving electrodes TX1 to TXn and a plurality of receiving electrodes RX1 to RXm. The touch sensor panel 100 of the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention may be disposed on or inside a display panel (not shown). The display panel on which the touch sensor panel 100 of the touch input device 1000 according to the exemplary embodiment of the present invention can be formed includes a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED) ) Or the like.

이하의 설명 및 첨부되는 도면에서는 터치 센서 패널(100)의 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)이 직교 어레이를 구성하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)이 대각선, 동심원 및 3차원 랜덤 배열 등을 비롯한 임의의 수의 차원 및 이의 응용 배열을 갖도록 할 수 있다. 여기서, n 및 m은 양의 정수로서 서로 같거나 다른 값을 가질 수 있으며 실시예에 따라 크기가 달라질 수 있다. 도1에 도시된 바와 같이, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 각각 서로 교차하도록 배열될 수 있다. 구동전극(TX)은 제1축 방향으로 연장된 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)을 포함하고 수신전극(RX)은 제1축 방향과 교차하는 제2축 방향으로 연장된 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)을 포함할 수 있다. Although a plurality of driving electrodes TX1 to TXn and a plurality of receiving electrodes RX1 to RXm of the touch sensor panel 100 are shown as an orthogonal array in the following description and the accompanying drawings, And the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may have any number of dimensions including the diagonal lines, the concentric circles and the three-dimensional random arrangement, and the application arrangements thereof. Here, n and m are positive integers and may be the same or different from each other, and the size may be changed according to the embodiment. As shown in FIG. 1, the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be arranged to cross each other. The driving electrode TX includes a plurality of driving electrodes TX1 to TXn extending in a first axis direction and a receiving electrode RX includes a plurality of receiving electrodes extending in a second axis direction intersecting the first axis direction RX1 to RXm).

본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 패널(100)에서 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 서로 동일한 층에 형성될 수 있다. 예컨대, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 절연막(미도시)의 동일한 면에 형성될 수 있다. 또한, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 서로 다른 층에 형성될 수 있다. 예컨대, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 하나의 절연막(미도시)의 양면에 각각 형성될 수도 있고, 또는 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)은 제1절연막(미도시)의 일면에 그리고 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 상기 제1절연막과 다른 제2절연막(미도시)의 일면상에 형성될 수 있다. In the touch sensor panel 100 according to the embodiment of the present invention, the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed in the same layer. For example, a plurality of driving electrodes TX1 to TXn and a plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on the same surface of an insulating film (not shown). In addition, the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed in different layers. For example, the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on both sides of an insulating film (not shown), or a plurality of driving electrodes TX1 to TXn A plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed on one surface of a first insulating film (not shown) and a second insulating film (not shown) different from the first insulating film.

복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극 (RX1 내지 RXm)은 투명 전도성 물질(예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성될 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시일 뿐이며 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 다른 투명 전도성 물질 또는 구리 등의 불투명 전도성 물질로 형성될 수도 있다. The plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm may be formed of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) or ATO (Antimony Tin Oxide). However, this is merely an example, and the driving electrode TX and the receiving electrode RX may be formed of another transparent conductive material or an opaque conductive material such as copper.

터치 센서 패널(100)에서 각각의 노드 캐패시터(101)는 하나의 구동전극(TX)과 하나의 수신전극(RX)의 교차 지점에서 생성될 수 있다. 도1에서 n개의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 m개의 수신전극(RX1 내지 RXm)을 각각 선으로 표시하였지만 실제로는 전극 패턴으로 구현될 수 있다. 또한, 구동전극(TX1 내지 TXn)과 수신전극(RX1 내지 RXm)은 서로 폭이 다르게 구현될 수 있다.Each of the node capacitors 101 in the touch sensor panel 100 can be generated at the intersection of one driving electrode TX and one receiving electrode RX. Although the n driving electrodes TX1 through TXn and the m receiving electrodes RX1 through RXm are shown as lines in FIG. 1, they may be realized as an electrode pattern. In addition, the driving electrodes TX1 to TXn and the receiving electrodes RX1 to RXm may have different widths.

본 발명의 실시예에 따른 구동부(200)는 구동신호를 구동전극(TX1 내지 TXn)에 인가할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)에서 구동신호는 제1구동전극(TX1)부터 제n구동전극(TXn)까지 순차적으로 한번에 하나의 구동전극에 대해서 인가될 수 있다. 이러한 구동신호의 인가는 재차 반복적으로 이루어질 수 있다. 이때, 검출부(300)는 수신전극(RX1 내지 RXm)을 통해 구동신호가 인가된 구동전극(TX1 내지 TXn)과 수신전극(RX1 내지 RXm) 사이의 상호 정전 용량(Cm: 101)에 관한 정보를 포함하는 신호를 제1수신전극(RX1)부터 제m수신전극(RXm)으로부터 순차적으로 수신함으로써 해당 정전 용량의 변화량을 감지할 수 있다. 이와 같이, 제1구동전극(TX1)부터 제n구동전극(TXn)까지 인가된 구동신호를 수신전극(RX1 내지 RXm)을 통해 감지하는 과정은 터치 센서 패널(100)을 스캔(scan)한다고 지칭할 수 있다. 매회 스캔시에 제1구동전극(TX1) 내지 제n구동전극(TXn)에 순차적으로 구동신호가 인가되고 제1수신전극(RX1) 내지 제m수신전극(RXm)으로부터 신호를 순차적으로 수신하는 절차가 반복될 수 있다.The driving unit 200 according to the embodiment of the present invention can apply driving signals to the driving electrodes TX1 to TXn. In the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention, a driving signal may be sequentially applied to one driving electrode at a time from the first driving electrode TX1 to the nth driving electrode TXn. This application of the driving signal can be repeated again. At this time, the detecting unit 300 detects information about the mutual capacitance Cm (101) between the driving electrodes TX1 to TXn and the receiving electrodes RX1 to RXm to which driving signals are applied through the receiving electrodes RX1 to RXm By sequentially receiving signals including the first reception electrode RX1 and the m reception electrode RXm from the first reception electrode RX1 to the m reception electrode RXm. The process of sensing the driving signal applied from the first driving electrode TX1 to the nth driving electrode TXn via the receiving electrodes RX1 to RXm is referred to as scanning the touch sensor panel 100 can do. A procedure of sequentially applying a driving signal to the first driving electrode TX1 to the n th driving electrode TXn and sequentially receiving signals from the first receiving electrode RX1 to the m receiving electrode RXm at every scan, Can be repeated.

이상에서 살펴본 바와 같이, 구동전극(TX)과 수신전극(RX)의 교차 지점마다 소정 값의 정전용량(101:Cm)이 생성되며, 손가락과 같은 객체가 터치 센서 패널(100)에 근접하는 경우 이러한 정전용량의 값이 변경될 수 있다. 도1에서 상기 정전용량은 상호 정전용량(Cm)을 나타낼 수 있다. 이러한 전기적 특성을 검출부(300)에서 감지하여 터치 센서 패널(100)에 대한 터치 여부 및/또는 터치 위치를 감지할 수 있다. 예컨대, 제1축과 제2축으로 이루어진 2차원 평면에서 터치 센서 패널(100)에 대한 터치의 여부 및/또는 그 위치를 감지할 수 있다. 실시예에 따라 노드 캐패시터(101)의 정전용량 값을 검출함으로써 터치 압력을 검출할 수도 있다. As described above, when a capacitance value 101 (Cm) of a predetermined value is generated at each intersection of the driving electrode TX and the reception electrode RX and an object such as a finger is close to the touch sensor panel 100 The value of such a capacitance can be changed. In FIG. 1, the electrostatic capacitance may represent mutual capacitance Cm. The detection unit 300 senses such electrical characteristics and can detect whether the touch sensor panel 100 is touched and / or touched. For example, it is possible to detect whether or not the touch sensor panel 100 is touched and / or its position in a two-dimensional plane including a first axis and a second axis. The touch pressure may be detected by detecting the capacitance value of the node capacitor 101 according to the embodiment.

보다 구체적으로, 터치 센서 패널(100)에 대한 터치가 일어날 때 구동신호가 인가된 구동전극(TX)을 검출함으로써 터치의 제2축 방향의 위치를 검출할 수 있다. 이와 마찬가지로, 터치 센서 패널(100)에 대한 터치시 수신전극(RX)을 통해 수신된 수신신호로부터 정전용량 변화를 검출함으로써 터치의 제1축 방향의 위치를 검출할 수 있다. More specifically, the position of the touch in the second axial direction can be detected by detecting the driving electrode TX to which the driving signal is applied when the touch to the touch sensor panel 100 occurs. Likewise, the position of the touch in the first axis direction can be detected by detecting the capacitance change from the received signal received through the receiving electrode RX when the touch sensor panel 100 is touched.

본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)에서, 수신전극(RX1 내지 RXm)은 구동부(200)에 의해 구동전극(TX1 내지 TXn)에 인가된 구동신호가 해당 노드 캐패시터(101)의 상호 정전용량(mutual capacitance)에 의해 커플링된 신호를 수신할 수 있다. 도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 수신전극(RX1 내지 RXm)을 통해 노드 캐패시터(C11 내지 Cnm)의 정전 용량에 대한 정보를 포함하는 신호를 수신하여 터치 정보를 검출하는 검출부(300)를 포함할 수 있다. 검출부(300)에 대해서는 도2 및 도6을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. In the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention, the driving signals applied to the driving electrodes TX1 to TXn by the driving unit 200 in the receiving electrodes RX1 to RXm are input to the mutual It is possible to receive a signal coupled by a mutual capacitance. 1, a touch input apparatus 1000 according to an exemplary embodiment of the present invention receives a signal including information on capacitance of node capacitors C11 to Cnm through receiving electrodes RX1 to RXm And a detection unit 300 for detecting touch information. The detection unit 300 will be described in more detail with reference to FIG. 2 and FIG.

도2는 일반적인 터치 센서 패널 및 검출부의 등가 회로를 예시한다. 도2에서는 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn) 중 임의의 하나의 구동전극(TX)과 교차하는 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm) 중 임의의 하나의 수신전극(RX) 및 해당 수신전극(RX)을 통해 노드 캐패시터(101)의 정전용량에 대한 정보를 포함하는 신호를 수신하여 적분하는 수신기(310)에 대한 등가 회로를 예시한다. 본 발명의 실시예에 따른 검출부(300)는 도2에 도시된 바와 같은 수신기(310)를 복수 개 포함할 수 있다. 예컨대, 검출부(300)는 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)으로부터 정전용량에 대한 정보를 포함하는 신호를 각각 수신하는 m개의 수신기(310)를 포함할 수 있다. 도2에서는 하나의 수신전극(RX)으로부터 해당 신호를 수신하는 하나의 수신기(310)가 도시된다. 2 illustrates an equivalent circuit of a general touch sensor panel and a detection unit. 2, any one of the plurality of receiving electrodes RX1 to RXm intersecting any one of the plurality of driving electrodes TX1 to TXn and the corresponding one of the receiving electrodes RX ) That receives and integrates a signal including information about the capacitance of the node capacitor 101 through the input / The detecting unit 300 according to the embodiment of the present invention may include a plurality of receivers 310 as shown in FIG. For example, the detection unit 300 may include m receivers 310 that respectively receive signals including information on capacitances from the plurality of reception electrodes RX1 to RXm. In FIG. 2, one receiver 310 for receiving a corresponding signal from one receiving electrode RX is shown.

도2에서 노드 캐패시터(101: CM)는 구동전극(TX)과 이에 교차하는 수신전극(RX) 사이에 생성된 캐패시터이다. RTX는 구동전극(TX)의 저항, RRX는 수신전극(RX)의 저항, CTX는 구동전극(TX)과 기준 전위층(그라운드) 사이에 생성되는 자체 정전용량, 그리고 CRX는 수신전극(RX)과 기준 전위층 사이에 생성되는 자체 정전용량을 나타낸다. 기준 전위층은 통상적으로 터치 센서 패널(100)의 하부 쪽에서 터치 센서 패널(100)과는 이격된 임의의 그라운드층일 수 있다. 터치 센서 패널(100)에 대해서 하부 쪽이라 함은 터치 센서 패널(100)의 터치 표면의 맞은편 쪽을 지칭할 수 있다. 일반적으로 터치 센서 패널(100)이 디스플레이 패널과 결합되어 있는 경우, 기준 전위층은 디스플레이에 포함된 그라운드층일 수 있다. In FIG. 2, the node capacitor 101 (C M ) is a capacitor generated between the driving electrode TX and the receiving electrode RX intersecting therewith. R TX is self-capacitance, and C RX is produced between the resistance, R RX of the driving electrode (TX) are received resistance, C TX electrode (RX) includes a driving electrode (TX) and the reference potential layers (ground) is received Shows the self capacitance generated between the electrode RX and the reference potential layer. The reference potential layer may be an arbitrary ground layer spaced apart from the touch sensor panel 100 on the lower side of the touch sensor panel 100. The lower side of the touch sensor panel 100 may refer to the opposite side of the touch surface of the touch sensor panel 100. In general, when the touch sensor panel 100 is coupled with the display panel, the reference potential layer may be a ground layer included in the display.

VTX(t)는 구동전극(TX)에 인가되는 구동신호로서 시간에 따른 전압 신호이며 그 파형이 하단에 도시되어 있다. IRX(t)는 수신전극(RX)을 통해 전하 증폭기(311)로 전달되는 노드 캐패시터(101)의 정전용량에 대한 정보를 포함하는 신호로서 시간에 따른 전류 신호일 수 있다. V TX (t) is a voltage signal over time as a driving signal applied to the driving electrode TX and its waveform is shown at the bottom. I RX (t) may be a time-dependent current signal including information on the capacitance of the node capacitor 101 that is transmitted to the charge amplifier 311 through the receiving electrode RX.

도2에서는 수신기(310)로서 전하 증폭기(charge amplifier)가 예시될 수 있다. 전하 증폭기(311)는 입력 전류 신호(IRX(t))를 전압(V0(t))으로 변환할 수 있다. 도2에서 수신전극(RX)으로부터의 전류 신호는 RX핀(110)을 통해서 수신기(310)에 포함된 증폭기(311)의 부입력단(negative input terminal)에 입력될 수 있다. 도2에서 수신전극(RX)으로부터의 전류 신호는 증폭기(311)의 가상 그라운드 노드(virtual ground node)에 해당하므로 VTX(t)와 IRX(t) 사이의 주파수 응답으로부터 수신기(310)의 주파수 응답을 알 수 있다. 즉, 구동전극(TX)에 인가되는 지점에서 구동신호(VTX(t))와 수신기(310)의 입력단인 RX핀(110)에서의 전류 신호(IRX(t)) 사이의 주파수 응답으로부터 수신기(310)의 주파수 응답을 알 수 있다. In FIG. 2, a charge amplifier may be exemplified as the receiver 310. The charge amplifier 311 can convert the input current signal I RX (t) to a voltage V 0 (t). 2, the current signal from the receiving electrode RX may be input to a negative input terminal of the amplifier 311 included in the receiver 310 through the RX pin 110. [ 2, since the current signal from the receiving electrode RX corresponds to a virtual ground node of the amplifier 311, the frequency response of the receiver 310 from the frequency response between V TX (t) and I RX (t) The frequency response is known. That is, from the frequency response between the driving signal V TX (t) at a point applied to the driving electrode TX and the current signal I RX (t) at the input terminal RX of the receiver 310 The frequency response of receiver 310 can be known.

도2에 도시된 등가 회로에서 구동전극(TX)에 인가되는 구동신호(VTX(t))로부터 수신기(310)의 입력단인 RX핀(110)에서의 전류 신호(IRX(t)) 사이의 전달 함수(transfer function)은 하기 수학식(1)과 같이 표현될 수 있다. Between the driving signal V TX (t) applied to the driving electrode TX in the equivalent circuit shown in FIG. 2 and the current signal I RX (t) at the input terminal RX pin 110 of the receiver 310 Can be expressed by the following equation (1). &Quot; (1) "

Figure 112015066176826-pat00001
수학식(1)
Figure 112015066176826-pat00001
Equation (1)

수학식(1)의 전달 함수에서 폴(pole)과 제로(zero)를 구하면, z1=0, p1=1/CTXRTX 및 p2=1/RRXCRX이다. 즉, 수학식(1)에 대응하는 터치 센서 패널(100)에 대한 전달 함수를 주파수 도메인에서 도시하면 도3과 같다. The pole and zero in the transfer function of equation (1) are z1 = 0, p1 = 1 / C TX TX and p2 = 1 / R RX C RX . That is, the transfer function for the touch sensor panel 100 corresponding to Equation (1) is shown in FIG. 3 in the frequency domain.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 패널(100)의 전달 함수를 주파수 도메인에서 도시한 보드 플롯(bode plot)을 예시한다. 도3에서는 p2>p1인 경우를 예시한다.  FIG. 3 illustrates a bode plot illustrating the transfer function of the touch sensor panel 100 in the frequency domain according to an embodiment of the present invention. In Fig. 3, the case of p2 > p1 is exemplified.

일반적인 터치 입력 장치(1000)를 포함하는 시스템에서 시스템 상에 존재하는 디스플레이 잡음(noise), 조명기구의 안정기로부터의 잡음, 충전기 등으로부터 발생되는 잡음의 기본(fundamental) 주파수는 100kHz 이하일 수 있다. 따라서, 구동전극(TX)을 구동하는 구동신호의 주파수는 이러한 시스템상의 잡음을 회피하기 위하여 상대적으로 높게 설정될 수 있다. 통상적으로 100kHz ~ 1MHz의 범위를 가질 수 있다. In a system including a general touch input apparatus 1000, a fundamental frequency of noise generated from display noise existing on the system, noise from a ballast of a lighting apparatus, noise generated from a charger, etc. may be 100 kHz or less. Therefore, the frequency of the driving signal for driving the driving electrode TX can be set to be relatively high in order to avoid noise on such a system. And may have a range of typically 100 kHz to 1 MHz.

이때, 터치 센서 패널(100)의 저항 및/또는 정전용량 값(RC 값)이 커서 구동전극(TX)에 인가되는 구동신호의 주파수 값보다 p2의 값이 작은 경우 하기와 같은 문제점이 야기될 수 있다. At this time, when the resistance and / or the capacitance value (RC value) of the touch sensor panel 100 is large and the value of p2 is smaller than the frequency value of the driving signal applied to the driving electrode TX, have.

1. 터치 센서 패널(100)에서 자체 정전용량인 CTX와 CRX를 충전/방전할 충분한 시간을 확보하지 못할 수 있다. 이에 따라 터치 센서 패널(100)에 대한 터치시 노드 캐패시터(101)의 정전용량의 변화에 따른 신호의 변화가 크지 않아 신호대잡음비(SNR)가 저하되는 문제점이 야기될 수 있다. 1. The touch sensor panel 100 may not have enough time to charge / discharge its own capacitances C TX and C RX . Accordingly, when the touch sensor panel 100 is touched, a signal change due to a change in the capacitance of the node capacitor 101 is not large, and thus a signal-to-noise ratio (SNR) is lowered.

2. 터치 센서 패널(100)이 물리적인 압력을 가지고 터치되는 경우, 터치 센서 패널(100)의 하부쪽의 그라운드층과의 거리가 변하여 자체 정전용량 (CTX 및/또는 CRX)의 크기가 변할 수 있다. 이에 따라 도3과 같은 주파수 도메인에서 p1과 p2의 위치가 바뀔 수 있다. 결과적으로, 터치 센서 패널(100)의 전달 함수 및 주파수 응답이 변하여 수신기(310)로 입력되는 전류 신호의 크기가 바뀌게 될 수 있다. 이러한 전류 신호 변화가 노드 캐패시터(101)의 정전용량에 대한 변화로 잘못 인식될 수 있는 배면터치 또는 패널 벤딩(panel bending) 문제가 야기될 수 있다.
2. When the touch sensor panel 100 is touched with a physical pressure, the distance from the ground layer on the lower side of the touch sensor panel 100 changes and the size of its own capacitance C TX and / or C RX becomes Can change. Accordingly, the positions of p1 and p2 in the frequency domain as shown in Fig. 3 can be changed. As a result, the transfer function and the frequency response of the touch sensor panel 100 are changed and the magnitude of the current signal input to the receiver 310 may be changed. Such a change of the current signal may cause a problem of rear touch or panel bending, which may be misinterpreted as a change to the capacitance of the node capacitor 101.

전술한 두 가지 문제는 구동전극(TX)에 인가되는 구동신호의 주파수가 도3에 도시된 바와 같은 주파수 응답이 편평(flat)하지 않은 영역에 존재하기 때문이다. 즉, 전술한 두 가지 문제는 p1~p2를 벗어난 영역의 주파수로 구동신호가 구동되기 때문에 야기될 수 있다. 이러한 문제점의 해결 방법은 이하에서 설명된다. The two problems described above are because the frequency of the driving signal applied to the driving electrode TX exists in a region where the frequency response is not flat as shown in Fig. That is, the two problems described above can be caused because the driving signal is driven at the frequency of the region out of p1 to p2. A solution to this problem is described below.

보다 구체적으로 전술한 문제점은 주파수 응답의 편평한 영역을 늘임으로써 해소될 수 있다. 즉, 도3에 도시된 바와 같은 주파수 응답에서의 대역폭을 넓게 함으로서 해소될 수 있다. More specifically, the above-described problem can be overcome by increasing the flat area of the frequency response. That is, it can be solved by increasing the bandwidth in the frequency response as shown in FIG.

도4는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치의 주파수 응답 대역폭을 늘이기 위한 개념도이다. 도4의 (a)는 도3에 도시된 바와 같은 주파수 응답을 나타낸다. 이러한 주파수 응답에서 두 번째 폴인 p2 부근에 또 다른 제로(zero)를 삽입함으로써 주파수 응답의 편평한 구간을 늘릴 수 있다. 즉, 터치 센서 패널(100)의 주파수 응답에서 발생하는 폴(pole)들 중 더 큰 폴의 위치에 새로운 제로(zero)를 추가할 수 있도록 터치 입력 장치(1000)에 포함된 터치 센서 패널(100) 및/또는 검출기(300)를)를 구성할 수 있다. 도4의 (b)는 p2 부근에 위치한 z2 및 또 다른 폴(p3)을 나타낸다. 도4의 (c)는 도4의 (a)에 (b)를 합하는 경우의 최종적인 주파수 응답을 나타낸다. 도4의 (c)에서 확인할 수 있는 바와 같이, p2 위치에 제로(z2)를 추가함으로써 주파수 응답의 편평한 구간인 대역폭이 p1 내지 p3 영역으로 넓어짐을 알 수 있다. 4 is a conceptual diagram for increasing a frequency response bandwidth of a touch input device according to an embodiment of the present invention. Fig. 4 (a) shows the frequency response as shown in Fig. By inserting another zero in this frequency response near the second pole, p2, the flat section of the frequency response can be increased. That is, in order to add a new zero to the position of the larger pole among the poles generated in the frequency response of the touch sensor panel 100, the touch sensor panel 100 And / or the detector 300). Figure 4 (b) shows z2 and another pole (p3) located near p2. Fig. 4 (c) shows the final frequency response when (a) and (b) of Fig. 4 are combined. As can be seen from FIG. 4 (c), by adding zero (z2) to the p2 position, it can be seen that the bandwidth, which is a flat section of the frequency response, widens into the p1 to p3 regions.

도4의 (c)에 도시된 바와 같이 터치 센서 패널(100)의 주파수 응답의 대역폭을 넓힘으로써, 터치 입력 장치(1000)의 주파수 응답이 보다 넓은 대역폭을 가질 수 있다. 더욱이, 구동전극(TX)에 인가되는 구동신호의 주파수가 주파수 응답의 편평한 구간에서 이루어지는 경우라면 전술한 2가지 문제점은 모두 회피할 수 있다. The frequency response of the touch input device 1000 can have a wider bandwidth by widening the bandwidth of the frequency response of the touch sensor panel 100 as shown in FIG. 4 (c). Furthermore, if the frequency of the driving signal applied to the driving electrode TX is in a flat section of the frequency response, all of the two problems described above can be avoided.

도5는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 패널 및 검출부의 등가 회로를 예시한다. 도5에서는 구동전극(TX)으로부터 수신기(310)에 포함된 증폭기(311)의 부입력단까지의 전달 함수에 제로(zero)를 추가함으로써 터치 입력 장치(1000)의 주파수 응답 대역폭을 넓힐 수 있는 등가 회로를 예시한다. 5 illustrates an equivalent circuit of a touch sensor panel and a detection unit according to an embodiment of the present invention. 5, it is possible to increase the frequency response bandwidth of the touch input apparatus 1000 by adding zero to the transfer function from the driving electrode TX to the sub input of the amplifier 311 included in the receiver 310 Circuit.

본 발명의 실시예에 따른 검출부(300)에 포함된 복수의 수신기(310) 각각은 증폭기(311)와 증폭기(311)의 부입력단과 출력단 사이, 즉 궤환 경로에 결합된 궤환 캐패시터(312)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 증폭기(311)는 연산 증폭기(operational amplifier)일 수 있다. 본 발명의 실시예에서 증폭기(311)의 정입력단(positive input terminal)은 그라운드(ground)에 접속될 수 있다. 또한, 수신기(310)는 궤환 캐패시터(312: CF)와 병렬로 연결되는 리셋 스위치(314: SWreset)을 더 포함할 수 있다. 리셋 스위치(314)는 수신기(310)에 의해 수행되는 전류에서 전압으로의 변환을 리셋(reset)할 수 있다. 증폭기(311)의 부입력단은 수신전극(RX)과 연결되어 노드 캐패시터(101)의 정전용량에 대한 정보를 포함하는 전류 신호를 수신하여 적분할 수 있다. 수신기(310)의 출력 신호에 대한 파형이 도5의 우측에 예시된다. Each of the plurality of receivers 310 included in the detection unit 300 according to the embodiment of the present invention includes a feedback capacitor 312 coupled between a negative input terminal and an output terminal of the amplifier 311 and the amplifier 311, And the like. In an embodiment of the present invention, the amplifier 311 may be an operational amplifier. In the embodiment of the present invention, the positive input terminal of the amplifier 311 may be connected to ground. In addition, the receiver 310 may further include a reset switch 314 (SWreset) connected in parallel with a feedback capacitor 312 (C F ). The reset switch 314 may reset the conversion from current to voltage performed by the receiver 310. [ The negative input terminal of the amplifier 311 is connected to the receiving electrode RX to receive and integrate a current signal including information on the capacitance of the node capacitor 101. The waveform for the output signal of the receiver 310 is illustrated on the right side of FIG.

본 발명의 실시예에 따른 수신기(310)는 궤환 캐패시터(312)에 병렬로 연결되는 저항(313: RF)을 더 포함할 수 있다. 이는 증폭기(311)의 피드백(feedback) 저항으로서 증폭기(311)의 DC 동작 포인트를 고정시키기 위함이다. 수신기(310)의 피드백이 저항(313) 없이 궤환 캐패시터(312)만을 포함하도록 구현되는 경우, DC 성분이 피드백되지 않으므로 증폭기(311)의 입력 동작 포인트가 고정되지 않는다. 이러한 경우에는 증폭기(311)의 입력 신호의 펄스(pulse)마다 리셋 스위치(314)를 온(close)시키면서 수신기(310)를 동작시켜야 한다. The receiver 310 according to the embodiment of the present invention may further include a resistor 313 (RF) connected in parallel to the feedback capacitor 312. This is to fix the DC operating point of the amplifier 311 as the feedback resistance of the amplifier 311. [ If the feedback of the receiver 310 is implemented to include only the feedback capacitor 312 without the resistor 313, the input operating point of the amplifier 311 is not fixed because the DC component is not fed back. In this case, the receiver 310 must be operated while the reset switch 314 is turned on for each pulse of the input signal of the amplifier 311.

수신기(310)를 통해 적분된 데이터는 ADC(analog to digital converter: 미도시)를 통해 디지털 데이터로 변환될 수 있다. 차후, 디지털 데이터는 프로세서(미도시)에 입력되어 터치 센서 패널(100)에 대한 터치 정보를 획득하도록 처리될 수 있다. 검출부(300)는 수신기(310)와 더불어 ADC 및 프로세서를 포함할 수 있다. The data integrated through the receiver 310 may be converted to digital data through an analog to digital converter (ADC) (not shown). Subsequently, the digital data may be input to a processor (not shown) and processed to obtain touch information for the touch sensor panel 100. The detection unit 300 may include an ADC and a processor together with the receiver 310. [

본 발명의 실시예에 따른 수신기(310)는 증폭기(311)의 부입력단과 수신전극(RX) 사이에 위치한 입력 캐패시터(120:CIN)를 더 포함할 수 있다. 이때, 구동전극(TX)에 인가되는 구동신호(VTX(t))와 증폭기(311)의 부입력단에서의 전류신호(IRX(t))까지의 전달 함수는 하기 수학식(2)로 나타낼 수 있다. The receiver 310 according to the embodiment of the present invention may further include an input capacitor 120 (C IN ) located between the negative input terminal of the amplifier 311 and the receiving electrode RX. The transfer function from the drive signal V TX (t) applied to the drive electrode TX to the current signal I RX (t) at the negative input terminal of the amplifier 311 is expressed by the following equation (2) .

Figure 112015066176826-pat00002
Figure 112015066176826-pat00002

수학식(2)Equation (2)

수학식(2)에서 알 수 있는 바와 같이 도5에 도시된 바와 같은 등가 회로의 전달 함수는 2개의 제로와 3개의 폴을 가질 수 있다. 첫 번째 제로인 z1=0이고 두 번째 제로인 z2=1/RRXCIN이다. 여기서 RRX의 값은 한번 설계된 후 변경되지 않는 고정 값을 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)를 포함하는 시스템 및 환경에 따라서 입력 캐패시터(120: CIN)를 포함하는 구성의 파라미터(parameter)를 조절하여 주파수 응답의 대역폭을 증가시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서 증폭기(311)의 부입력단과 수신전극(RX) 사이에 입력 캐패시터(120: CIN)를 추가함으로써 터치 센서 패널(100)에 대한 주파수 응답에서 새로운 폴-제로 쌍이 생성될 수 있다. 이때, 입력 캐패시터(120: CIN)의 값은 상기 새로운 폴-제로 쌍의 추가에 따라 터치 센서 패널(100)의 주파수 응답 대역폭이 기존의 주파수 응답 대역폭보다 넓어질 수 있도록 설정될 수 있다. 입력 캐패시터(120: CIN)의 크기는 제조시에 미리 결정되어 설치될 수도 있으나 사용 환경 및 시스템에 따라 변경될 수 있도록 가변 캐패시터로 구현될 수 있다. As can be seen from equation (2), the transfer function of the equivalent circuit as shown in FIG. 5 may have two zeros and three poles. The first zero is z1 = 0 and the second zero is z2 = 1 / R RX C IN . Where the value of R RX can have a fixed value that is unaltered once it is designed. The bandwidth of the frequency response can be increased by adjusting the parameters of the configuration including the input capacitor 120 (C IN ) according to the system and environment including the touch input device 1000 according to the embodiment of the present invention . That is, by adding an input capacitor 120 (C IN ) between the negative input terminal of the amplifier 311 and the receiving electrode RX in the embodiment of the present invention, a new pole-zero pair in the frequency response for the touch sensor panel 100 Lt; / RTI > At this time, the value of the input capacitor 120 (C IN ) may be set so that the frequency response bandwidth of the touch sensor panel 100 is wider than the existing frequency response bandwidth according to the addition of the new pole-zero pair. The size of the input capacitor 120 (C IN ) may be previously determined at the time of manufacture, but it may be implemented as a variable capacitor so that it can be changed depending on the usage environment and the system.

이러한 경우, 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치(1000)는 제어부(400)를 더 포함할 수 있다. 이때, 사용자는 필요한 대역폭에 따라 제어부(400)를 통해 입력 캐패시터(120: CIN)의 크기를 자동 및/또는 수동으로 조절할 수 있다.In this case, the touch input apparatus 1000 according to the embodiment of the present invention may further include a control unit 400. [ At this time, the user can automatically and / or manually adjust the size of the input capacitor 120 (C IN ) through the control unit 400 according to the required bandwidth.

도6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 센서 패널 및 검출부의 등가 회로를 예시한다. 도6에서는 입력 캐패시터(120: CIN)를 추가함이 없이 궤환 캐패시터(312)와 직렬로 연결되며 상기 증폭기(311)의 부입력단과 출력단 사이에 접속된 저항(RZ: 315)을 더 포함함으로써 도5에 도시된 등가 회로와 동일한 효과를 획득할 수 있다. 6 illustrates an equivalent circuit of a touch sensor panel and a detection unit according to another embodiment of the present invention. 6 further includes a resistor RZ 315 connected in series with the feedback capacitor 312 without adding an input capacitor 120 (C IN ) and connected between the negative input terminal and the output terminal of the amplifier 311 The same effect as that of the equivalent circuit shown in Fig. 5 can be obtained.

저항(315)을 추가하기 전에 도5에 도시된 바와 같은 수신기(310)에서 IRX(t)와 Vo(t) 사이의 전달함수는 하기 수학식(3)과 같이 표현될 수 있다. Before adding the resistor 315, the transfer function between I RX (t) and Vo (t) at the receiver 310 as shown in FIG. 5 can be expressed as Equation (3).

Figure 112015066176826-pat00003
수학식(3)
Figure 112015066176826-pat00003
Equation (3)

도6에 도시된 바와 같이 저항(315)을 수신기에 추가한 경우에 수신기(310')에서 IRX(t)와 Vo(t) 사이의 전달함수는 하기 수학식(4)와 같이 표현될 수 있다. 이때, 피드백 저항(313)의 크기는 상대적으로 매우 크므로 전달 함수에 영향을 미치지 않는 것으로 가정되었다. 6, the transfer function between I RX (t) and Vo (t) at the receiver 310 'can be expressed as Equation (4) below when the resistor 315 is added to the receiver have. At this time, it is assumed that the magnitude of the feedback resistor 313 is relatively large and does not affect the transfer function.

Figure 112015066176826-pat00004
수학식(4)
Figure 112015066176826-pat00004
Equation (4)

수학식(4)를 수학식(3)과 비교하면, 수학식(3)의 경우 제로를 포함하지 않지만 수학식(4)의 경우 z=1/CFRZ의 값을 갖는 하나의 제로가 추가됨을 알 수 있다. 즉, 도6에서, 구동신호가 인가되는 구동전극(TX)으로부터 RX 핀(110)까지의 VTX(t)와 IRX(t) 사이의 주파수 응답은 변화되지 않지만 수신기(310')의 주파수 응답을 변화시킴으로써 도5에 도시된 바와 같은 등가 회로와 동일한 효과를 획득할 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 필요한 터치 입력 장치의 주파수 대역폭에 따라 궤환 캐패시터(312) 및/또는 저항(315)의 값을 각각 조절할 수 있다. Comparing Equation (4) with Equation (3), one zero does not include zero in Equation (3) but has a value of z = 1 / C F R Z in Equation (4) Is added. 6, the frequency response between V TX (t) and I RX (t) from the drive electrode TX to the RX pin 110 to which the drive signal is applied is unchanged, but the frequency of the receiver 310 ' By changing the response, the same effect as that of the equivalent circuit as shown in Fig. 5 can be obtained. At this time, in the embodiment of the present invention, the values of the feedback capacitor 312 and / or the resistor 315 can be adjusted according to the frequency bandwidth of the required touch input device.

도7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 센서 패널 및 검출부의 등가 회로를 예시한다. 도7에서는 도5의 등가 회로와 도6의 등가 회로를 조합한 경우를 예시한다. 도7에서는 수신전극(RX)과 증폭기(311)의 부입력 단 사이에 입력 캐패시터(120: CIN)를 추가할 뿐 아니라, 궤환 캐패시터(312)와 직렬로 연결되며 증폭기(311)의 부입력단과 출력단 사이에 위치하는 저항(RZ: 315)을 더 포함하는 경우가 예시된다. 이 경우에, 입력 캐패시터(120: CIN)의 추가에 따라 한 개의 제로가 추가되며, 저항(315: Rz)의 추가에 따라 또 다른 하나의 제로가 추가되므로 터치 입력 장치의 주파수 응답 대역폭을 더 넓게 확장할 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 필요한 대역폭에 따라 입력 캐패시터(120), 궤환 캐패시터(312) 및/또는 저항(315)의 값을 각각 조절할 수 있다. 7 illustrates an equivalent circuit of a touch sensor panel and a detection unit according to another embodiment of the present invention. Fig. 7 illustrates a case where the equivalent circuit of Fig. 5 and the equivalent circuit of Fig. 6 are combined. 7 shows a configuration in which the input capacitor 120 (C IN ) is added between the receiving electrode RX and the negative input terminal of the amplifier 311, and the negative input terminal of the amplifier 311 is connected in series with the feedback capacitor 312, And a resistor (RZ: 315) located between the output terminal and the output terminal. In this case, one zero is added in accordance with the addition of the input capacitor 120 (C IN ), and another zero is added in accordance with the addition of the resistor 315 (Rz), so that the frequency response bandwidth of the touch input device It can be extended widely. At this time, in the embodiment of the present invention, the values of the input capacitor 120, the feedback capacitor 312 and / or the resistor 315 may be adjusted according to the required bandwidth.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.

100: 터치 센서 패널
200: 구동부
300: 검출부
400: 제어부
1000: 터치 입력 장치100: touch sensor panel
200:
300:
400:
1000: Touch input device

Claims (5)

복수의 구동전극, 복수의 수신전극, 및 상기 구동전극과 상기 수신전극에 의해 형성되는 노드 캐패시터를 복수개 포함하는 터치 센서 패널에 대한 터치 검출 회로로서,
상기 구동전극에 구동신호를 인가하는 구동부; 및
상기 수신전극을 통해 상기 노드 캐패시터의 정전용량에 대한 정보를 포함하는 신호를 수신하여 적분하는 전하 증폭기를 포함하는 검출부;를 포함하며,
상기 전하 증폭기는:
증폭기; 상기 증폭기의 부입력단과 출력단 사이에 연결된 궤환 캐패시터; 및 상기 부입력단과 상기 출력단 사이에 위치하며 상기 궤환 캐패시터와 직렬로 연결된 저항을 포함하는,
터치 검출 회로. A touch detection circuit for a touch sensor panel including a plurality of drive electrodes, a plurality of reception electrodes, and a plurality of node capacitors formed by the drive electrodes and the reception electrodes,
A driving unit for applying a driving signal to the driving electrode; And
And a charge amplifier for receiving and integrating a signal including information on a capacitance of the node capacitor through the receiving electrode,
The charge amplifier comprising:
amplifier; A feedback capacitor connected between a negative input terminal and an output terminal of the amplifier; And a resistor located between the negative input terminal and the output terminal and connected in series with the feedback capacitor.
Touch detection circuit. 복수의 구동전극, 복수의 수신전극, 및 상기 구동전극과 상기 수신전극에 의해 형성되는 노드 캐패시터를 복수개 포함하는 터치 센서 패널에 대한 터치 검출 회로로서,
상기 구동전극에 구동신호를 인가하는 구동부; 및
상기 수신전극을 통해 상기 노드 캐패시터의 정전용량에 대한 정보를 포함하는 신호를 수신하여 적분하는 수신기를 포함하는 검출부;를 포함하며,
상기 수신기는:
증폭기; 상기 증폭기의 부입력단과 출력단 사이에 연결된 궤환 캐패시터; 및 상기 부입력단과 상기 출력단 사이에 위치하며 상기 궤환 캐패시터와 직렬로 연결된 저항을 포함하고,
상기 증폭기의 부입력단과 상기 출력단 사이로서 상기 궤환 캐패시터 및 상기 저항과 병렬로 연결된 스위치; 및
상기 증폭기의 출력신호를 디지털 신호로 변환하는 구성을 더 포함하며,
상기 구동신호는 교류 파형을 가지고,
상기 궤환 캐패시터 값은 조절 가능하도록 구성된,
터치 검출 회로. A touch detection circuit for a touch sensor panel including a plurality of drive electrodes, a plurality of reception electrodes, and a plurality of node capacitors formed by the drive electrodes and the reception electrodes,
A driving unit for applying a driving signal to the driving electrode; And
And a receiver for receiving and integrating a signal including information on a capacitance of the node capacitor via the receiving electrode,
The receiver comprising:
amplifier; A feedback capacitor connected between a negative input terminal and an output terminal of the amplifier; And a resistor located between the negative input terminal and the output terminal and connected in series with the feedback capacitor,
A switch connected between the negative input terminal and the output terminal of the amplifier in parallel with the feedback capacitor and the resistor; And
Further comprising a configuration for converting an output signal of the amplifier to a digital signal,
Wherein the drive signal has an AC waveform,
Wherein the feedback capacitor value is configured to be adjustable,
Touch detection circuit. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 저항의 값은 조절 가능하도록 구성된, 터치 검출 회로.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the value of the resistance is adjustable. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 수신전극과 상기 부입력단 사이에 캐패시터를 더 포함하는, 터치 검출 회로.3. The method according to claim 1 or 2,
Further comprising a capacitor between the receiving electrode and the sub-input terminal. 제4항에 있어서,
상기 캐패시터 값은 조절 가능하도록 구성된, 터치 검출 회로.5. The method of claim 4,
Wherein the capacitor value is adjustable.
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