KR101677194B1 - 두 개의 피드백 커패시터 간의 피드백 연결 전환을 이용하여 터치입력을 감지하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

두 개의 피드백 커패시터 간의 피드백 연결 전환을 이용하여 터치입력을 감지하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

한 개의 연산증폭기에 연결된 두 개의 피드백 커패시터를 번갈아가면서 피드백 연결하는 방식으로 터치입력을 감지하는 기술을 공개한다.

Description

두 개의 피드백 커패시터 간의 피드백 연결 전환을 이용하여 터치입력을 감지하는 방법 및 이를 위한 장치{Touch input sensing method by alternating feedback connection of two feedback capacitors and device for the same}
본 발명은 터치입력 감지장치에 관한 것으로서, 특히 회로면적을 줄이고 터치입력 감도를 균일하게 유지할 수 있는 감지장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(liquid crystal display), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display) 등의 표시장치, 휴대용 전송 장치, 그 밖의 정보 처리 장치 등은 다양한 입력 장치를 이용하여 기능을 수행한다. 최근, 이러한 입력 장치로서 터치스크린(touch screen) 장치가 휴대폰, 스마트폰, 팜 사이즈 PC(Palm-Size PC), ATM(Automated Teller Machine) 기기 등에 많이 사용되고 있다.
최근 터치스크린은 화면 위에 배치되는 추세이며, 터치패널에 손가락 또는 터치 펜(touch pen, stylus) 등을 접촉해 문자를 쓰거나 그림을 그리고, 아이콘을 실행시켜 원하는 명령을 수행시킨다. 터치스크린 장치는 손가락 또는 터치 펜 등이 화면에 접촉하였는지 여부 및 접촉 위치 정보를 알아낼 수 있다.
이와 같은 터치스크린은 터치를 감지하는 방법에 따라 크게 저항막 방식(resistive type) 및 정전 용량 방식(capacitive type)으로 분류할 수 있다.
저항막 방식의 터치스크린은 유리나 투명 플라스틱판 위에 저항 성분의 물질을 코팅하고 그 위에 폴리에스테르 필름을 덮어씌운 구조를 가진다. 저항막 방식의 터치스크린은 스크린을 터치하는 경우 변하는 저항값의 변화를 검출하여 터치 지점을 감지한다. 저항막 방식 터치스크린은 압력이 약한 경우 감지를 하지 못하는 단점을 가진다.
반면, 정전 용량 방식의 터치스크린은 유리나 투명 플라스틱의 양면 또는 일면에 전극을 형성하고 두 전극 사이에 전압을 인가한 후, 손가락 등의 물체가 스크린에 접촉하는 경우 변하는 두 전극 사이의 커패시턴스 변화량을 분석하여 터치 지점을 감지한다.
정전 용량 방식의 터치스크린에서 터치 지점을 감지하기 위해서는 한 개 또는 두 개의 전극 사이에 형성되는 커패시턴스를 측정하기 위한 회로가 필요하다. 이러한 커패시턴스 측정회로는 각종 회로, 또는 소자의 커패시턴스를 측정하기 위하여 주로 사용되었는데, 최근에는 각종 휴대용 장치가 터치 입력 인터페이스를 제공함에 따라 사용자의 접촉 및 접근을 감지할 수 있는 커패시턴스 측정회로의 적용 범위가 확대되고 있다.
종래의 커패시턴스 측정회로는 DC 노이즈 또는 저주파 노이즈를 제거하기 위하여 한 개의 측정채널에 대하여 두 개의 연산증폭기(OA)를 사용할 수 있다. 그러나 한 개의 측정채널에 대하여 두 개의 연산증폭기를 사용하므로 그 회로의 면적이 증가한다는 단점이 있다. 또한, 각 연산증폭기는 제조상 공정오차가 존재할 수 있다. 이러한 공정오차에 의해 한 개의 측정채널에서의 측정결과 값이 설계의도와는 다르게 나타날 수 있다. 그런데 이러한 공정오차는 측정채널 별로 서로 다를 수 있기 때문에, 각 측정채널에서의 측정결과가 불균일하게 된다는 단점이 있다 .
본 발명에서는 상술한 문제를 해결할 수 있도록, 한 개의 연산증폭기(OA)를 사용하면서도 입력 노이즈의 영향을 줄일 수 있는 터치입력 감지장치를 제공하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는, 한 개의 연산증폭기에 연결된 두 개의 피드백 커패시터를 번갈아가면서 피드백 연결하는 방식으로 터치입력을 감지한다.
본 발명의 일 관점에 따른 터치입력 감지방법은, 연산증폭기, 상기 연산증폭기의 반전 입력단자에 연결된 감지전극, 및 상기 감지전극과 용량결합하도록 배치된 구동전극을 포함하는 터치입력 감지장치를 이용한다. 이때, 터치입력 감지방법은 상기 구동전극의 전위를 제1전위가 되도록 제어하고, 일단자가 상기 반전 입력단자에 연결된 제1피드백 커패시터가 상기 연산증폭기의 출력부(VOUT)에 피드백 연결되도록 제어하는 제1단계; 및 상기 제1단계 이후에, 상기 구동전극의 전위를 제2전위가 되도록 제어하고, 일단자가 상기 반전 입력단자에 연결된 제2피드백 커패시터가 상기 연산증폭기의 출력부에 피드백 연결되도록 제어하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 연산증폭기의 반전 입력단자와 상기 연산증폭기의 출력부 사이가 피드백 연결될 때에, 상기 제1피드백 커패시터 및 상기 제2피드백 커패시터 중 어느 하나를 통해서만 피드백 연결되도록 되어 있을 수 있다.
이때, 상기 터치입력 감지장치는, 상기 연산증폭기의 출력부와 상기 제1피드백 커패시터의 타단자 사이를 제1펄스트레인에 따라 피드백 연결하는 제1스위치; 및 상기 출력부와 상기 제2피드백 커패시터의 타단자 사이를 제2펄스트레인에 따라 피드백 연결하는 제2스위치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 터치입력 감지장치는, 연산증폭기; 상기 연산증폭기의 반전 입력단자에 연결된 감지전극; 상기 감지전극과 용량결합하도록 배치된 구동전극; 상기 반전 입력단자에 연결된 제1피드백 커패시터; 상기 반전 입력단자에 연결된 제2피드백 커패시터; 스위치부; 및 제어부;를 포함한다. 이때, 상기 제어부는, 상기 구동전극의 전위를 제1전위가 되도록 상기 스위치부를 제어하고, 상기 제1피드백 커패시터가 상기 연산증폭기의 출력부에 피드백 연결되도록 상기 스위치부를 제어하는 제1단계; 및 상기 제1단계 이후에, 상기 구동전극의 전위를 제2전위가 되도록 상기 스위치부를 제어하고, 상기 제2피드백 커패시터가 상기 연산증폭기의 출력부에 피드백 연결되도록 상기 스위치부를 제어하는 제2단계;를 수행하도록 되어 있다.
이때, 상기 제어부는, 상기 연산증폭기의 반전 입력단자와 상기 연산증폭기의 출력부 사이를 피드백 연결할 때에, 상기 제1피드백 커패시터 및 상기 제2피드백 커패시터 중 어느 하나를 통해서만 피드백 연결되도록 되어 있을 수 있다.
또한, 상기 스위치부는, 상기 연산증폭기의 출력부와 상기 제1피드백 커패시터의 타단자 사이를 제1펄스트레인에 따라 피드백 연결하는 제1스위치; 및 상기 출력부와 상기 제2피드백 커패시터의 타단자 사이를 제2펄스트레인에 따라 피드백 연결하는 제2스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 따른 터치입력 감지장치는, 연산증폭기; 상기 연산증폭기의 반전 입력단자에 일단자가 연결된 제1피드백 커패시터; 상기 반전 입력단자에 일단자가 연결된 제2피드백 커패시터; 상기 연산증폭기의 출력부와 상기 제1피드백 커패시터의 타단자 사이를 제1펄스트레인에 따라 피드백 연결하는 제1스위치; 상기 출력부와 상기 제2피드백 커패시터의 타단자 사이를 제2펄스트레인에 따라 피드백 연결하는 제2스위치; 상기 연산증폭기의 반전 입력단자에 연결된 감지전극; 및 상기 감지전극과 용량결합하도록 배치되어 있는 구동전극을 포함한다. 이때, 상기 제1펄스트레인과 상기 제2펄스트레인은, 상기 제1스위치와 상기 제2스위치가 동시에 닫힌 상태를 갖지 않도록 되어 있다.
이때, 상기 구동전극의 전위를 제어하는 구동부를 더 포함하며, 상기 구동부는, 상기 구동전극의 전위가 상기 제1펄스트레인 또는 상기 제2펄스트레인에 동기화되어 제1전위와 제2전위 간을 전환되도록 상기 구동전극의 전위를 제어할 수 있다.
또한, 상기 연산증폭기는 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA), 제1 출력 드라이버, 및 제2 출력 드라이버를 포함하여 구성되며, 상기 제1피드백 커패시터의 타단자는 상기 제1 출력 드라이버의 출력단자에 연결되고, 상기 제2피드백 커패시터의 타단자는 상기 제2 출력 드라이버의 출력단자에 연결되며, 상기 제1스위치는 상기 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단자와 상기 제1 출력 드라이버의 입력단자 사이를 연결하고, 상기 제2스위치는 상기 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단자와 상기 제2 출력 드라이버의 입력단자 사이를 연결할 수 있다.
이때, 상기 연산증폭기의 반전 입력단자는 상기 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기의 반전 입력단자이며, 상기 연산증폭기의 비반전 입력단자는 상기 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기의 비반전 입력단자일 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 따른 터치 IC는, 감지전극, 상기 감지전극과 용량결합하도록 배치된 구동전극, 감지신호 구동장치, 및 제어부를 포함하는 터치입력 감지장치를 위한 터치 IC로서, 연산증폭기; 상기 반전 입력단자에 연결된 제1피드백 커패시터; 상기 반전 입력단자에 연결된 제2피드백 커패시터; 및 피드백 경로 선택 스위치부를 포함한다. 상기 피드백 경로 선택 스위치부는 상기 연산증폭기의 출력부를, 상기 제1피드백 커패시터 또는 상기 제2피드백 커패시터에 선택적으로 연결하도록 되어 있다.
이때, 상기 제어부가, 상기 구동전극의 전위를 제1전위가 되도록 상기 감지신호 구동장치와 상기 피드백 경로 선택 스위치부를 제어하고, 상기 제1피드백 커패시터가 상기 연산증폭기의 출력부에 피드백 연결되도록 상기 감지신호 구동장치와 상기 피드백 경로 선택 스위치부를 제어하는 제1단계; 및 상기 제1단계 이후에, 상기 구동전극의 전위를 제2전위가 되도록 상기 감지신호 구동장치와 상기 피드백 경로 선택 스위치부를 제어하고, 상기 제2피드백 커패시터가 상기 연산증폭기의 출력부에 피드백 연결되도록 상기 감지신호 구동장치와 상기 피드백 경로 선택 스위치부를 제어하는 제2단계;를 수행할 수 있도록, 상기 피드백 경로 선택 스위치부는 상기 제어부에 연결될 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 피드백 경로 선택 스위치부는 상기 연산증폭기의 출력부를, 상기 제1피드백 커패시터에 연결하도록 되어 있는 제1 스위치, 및 상기 연산증폭기의 출력부를, 상기 제2피드백 커패시터에 연결하도록 되어 있는 제2 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 한 개의 연산증폭기(OA)를 사용함으로써 두 개의 연산증폭기(OA)를 사용했을 때와 동일하거나 유사한 결과를 얻으면서, 감지장치의 면적을 줄일 수 있는 터치입력 감지회로를 제공할 수 있다. 이때, 상기 한 개의 연산증폭기를 한 개의 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA)와 두 개의 출력 드라이버(Output driver)로 구성함으로써 그 성능을 더 향상시킬 수 있다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른, 정전용량방식의 터치패널에 대한 터치입력 여부를 측정하기 위하여 한 개의 연산증폭기를 이용하는 감지장치(100)의 기본 구조를 나타낸 것이다.
도 1b는 TSP의 등가회로를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 도시한 감지장치(100)의 스위치(ØR, Ø1, Ø2)와 각 단자(TX, RX, VOUT1, VOUT2)에서의 시간에 따른 상태를 나타낸 타이밍 다이어그램이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 감지장치(100)에 도 2에 나타낸 각 시구간에서의 각 스위치의 ON, OFF 상태를 적용한 회로를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른, 정전용량방식의 터치패널에 대한 터치입력 여부를 측정하기 위하여 하나의 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA)와 두 개의 출력 드라이버(Output Driver)를 이용하는 감지장치(200)의 기본 구조를 나타낸 것이다.
도 5는 도 4에 도시한 감지장치(200)의 스위치(ØR, Ø1, Ø2)와 각 단자(TX, RX, VOUT1, VOUT2)에서의 시간에 따른 상태를 나타낸 타이밍 다이어그램이다.
도 6은 정전용량방식의 터치패널에 대한 터치입력 여부를 측정하기 위하여 두 개의 연산증폭기를 이용하는 감지장치(300)의 기본 구조를 나타낸 것이다.
도 7은 도 6에 도시한 감지장치(300)의 스위치(ØR, Ø1, Ø2)와 각 단자(TX, RX, VOUT1, VOUT2)에서의 시간에 따른 상태를 나타낸 타이밍 다이어그램이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다. 그러나 본 발명은 본 명세서에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 의도된 것이 아니다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
<실시예 1>
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른, 정전용량방식의 터치패널에 대한 터치입력 여부를 측정하기 위하여 한 개의 연산증폭기를 이용하는 감지장치(100)의 기본 구조를 나타낸 것이다.
상기 감지장치(100)는, 감지신호 수신장치(30), TSP(터치스크린패널)(10), 감지신호 구동장치(61), 스위치부(6), 및 제어부(5)를 포함하여 구성될 수 있다.
TSP(10)는 구동전극(TX)과 감지전극(RX)을 포함하여 이루어질 수 있으며, 구동전극(TX)과 감지전극(RX)에 의해 형성되는 커패시터(CM)가 제공될 수 있다. 상기 구동전극(TX)은 'TX단자'로 지칭될 수 있으며, 상기 감지전극(RX)는 'RX단자'로 지칭될 수 있다. TSP(10)의 등가회로는 도 1a에 나타낸 바와 같이 한 개의 커패시터(CM)로 나타낼 수도 있지만, 도 1b에 나타낸 바와 같이 저항(RTX, RRX), 커패시터(CP1, CP2), 및 커패시터(CM)로 구성되는 pi 모델로 나타낼 수도 있다.
감지신호 수신장치(30)는 한 개의 연산증폭기(OA), 두 개의 피드백 커패시터(CS1, CS2), 리셋 스위치(ØR), 및 피드백 경로 선택 스위치부(62)를 포함할 수 있다. 연산증폭기(OA)의 반전 입력단자(-)는 커패시터(CM)의 일 단자로서 작용하는 감지전극(RX)에 연결되어 있다. 그리고 연산증폭기(OA)의 반전 입력단자(-)와 출력부(VOUT)는 제1 피드백 커패시터(CS1) 또는 제2 피드백 커패시터(CS2)를 통해 서로 연결될 수 있다. 그리고 각각의 피드백 커패시터(CS1, CS2)와 출력부(VOUT) 사이에는 제1 스위치(Ø1) 및 제2 스위치(Ø2)가 연결되어 있다. 상기 출력부(VOUT)는 제1 스위치(Ø1) 및 제2 스위치(Ø2)를 통해 출력단자(VOUT1) 및 출력단자(VOUT2)에 선택적으로 연결되도록 되어 있다. 즉, 제1 스위치(Ø1)만이 온 상태가 된 경우 출력부(VOUT)는 출력단자(VOUT1)와 동일하며, 제2 스위치(Ø2)만이 온 상태가 된 경우 출력부(VOUT)는 출력단자(VOUT2)와 동일하게 된다. 그리고 리셋 스위치(ØR)는 제1 피드백 커패시터(CS1)와 제2 피드백 커패시터(CS2)에 각각 병렬로 연결될 수 있다. 상기 연산증폭기(OA)의 비반전 입력단자(+)는 VCM에 연결될 수 있다. 이때, VCM은 GND이거나 또는 다른 일정한 크기의 전위 값을 가질 수 있다. 상기 연산증폭기(OA)는 한 개의 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA)(미도시)와 한 개의 출력 드라이버(미도시)로 구성될 수 있다. 감지신호 수신장치(30)는 TSP(10)와는 분리된 패키지 형태의 칩으로서 제공될 수 있다.
감지신호 구동장치(61)는 제3 스위치(ØH) 및 제4 스위치(ØL)를 포함하여 구성될 수 있다. 감지신호 구동장치(61)는 제3 스위치(ØH) 및 제4 스위치(ØL)를 이용하여 구동전극(TX)을 제1 전위(ex: VDD) 및 제2 전위(ex: GND)에 선택적으로 연결하도록 되어 있다.
본 명세서에서 감지신호 수신장치(30)와 감지신호 구동장치(61)를 포함하여 제공하는 칩을 터치 IC라고 지칭할 수도 있다.
상기 피드백 경로 선택 스위치부(62)와 상기 감지신호 구동장치(61)를 합하여 스위치부(6)라고 지칭할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시한 감지장치(100)의 스위치(ØR, Ø1, Ø2)와 각 단자(TX, RX, VOUT1, VOUT2)에서의 시간에 따른 상태를 나타낸 타이밍 다이어그램이다.
도 2의 (a)는 단자(VOUT1)의 전위(VVOUT1), 단자(VOUT2)의 전위(VVOUT2), 및 RX단자의 전위(VRX)를 시간에 따라 나타낸 그래프이다.
도 2의 (b)는 단자(VOUT1)와 RX단자 간의 전위차 및 단자(VOUT2)와 RX단자 간의 전위차를 시간에 따라 나타낸 그래프이다.
도 2의 (c), (d), 및 (e)는 각각, 리셋 스위치(ØR), 제1 스위치(Ø1), 및 제2 스위치(Ø2)의 ON, OFF 상태를 시간에 따라 나타낸 것이다.
그리고 도 2의 (f)는 구동전극(TX)의 전위를 시간에 따라 나타낸 것이다. 구동전극(TX)의 전위는 스위치(ØH) 및 스위치(ØL)의 온/오프 상태에 따라 제어될 수 있다. 이때, 스위치(ØH) 및 스위치(ØL)가 동시에 온 상태로 되지는 않는다.
도 2의 (a) 및 (b)에서 그래프의 세로축은 전위의 크기를 나타내며, 가로축은 시간을 나타낸다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 나타낸 각 시구간에서의 상기 도 1에 따른 감지장치(100)의 각 스위치의 ON, OFF 상태를 나타낸 것이다.
이하, 도 2 내지 도 3을 참조하여 감지장치 회로의 동작을 설명한다. 이하, 설명의 편의를 위하여 제1 피드백 커패시터(CS1)와 제2 피드백 커패시터(CS2)의 크기는 동일한 것으로 가정한다(CS1=CS2=CS)
도 3a는 시구간 RESET 및 TR1에서의 감지장치 회로를 나타낸 것이다. 이때, 제1 피드백 커패시터(CS1)와 제2 피드백 커패시터(CS2)는 리셋 스위치(ØR)에 의해 방전되며 제1 피드백 커패시터(CS1)와 제2 피드백 커패시터(CS2) 양단의 전위는 같아진다.
이때의 RESET 구간은 제4 스위치(ØL)가 닫히고(ON) 제3 스위치(ØH)가 열린 상태(OFF)로 TX 단자의 전위는 예컨대 GND를 가지며, 커패시터(CM) 양단에는 -VCM의 전압이 충전된다. 만일 VCM이 GND와 동일하다면 커패시터(CM) 양단의 전위차는 영(zero)이 된다.
도 3b는 시구간 TA에서의 감지장치 회로를 나타낸 것이다. 이때, 시구간 TA는 시구간 T1과 시구간 T11로 구분할 수 있다. 시구간 T1에서는 제3 스위치(ØH)는 닫히고(ON), 제4 스위치(ØL)는 열리면서(OFF) TX 단자의 전압이 GND에서 VDD로 천이하게 된다. 이때, 커패시터(CM) 양단에는 -VCM의 전압이 충전되어 있으므로 상기 TX 단자의 전압이 GND에서 VDD로 변함에 따라 RX 단자의 전위는 연산증폭기(OA)의 기준 전압 VCM에서 VCM+VDD 전위로 상승되려고 한다. 하지만 연산증폭기(OA)는 상기 RX 단자의 전위를 기준 전압 VCM으로 맞추기 위해서 연산증폭기(OA)의 출력을 통한 방전을 진행한다. 따라서 RX 단자의 전위가 상승되려고 하는 동시에 방전이 진행되기 때문에, RX 단자의 전위는 일정 전압(VT)까지 상승하였다가 다시 VCM으로 회복하게 된다.
시구간 T1 동안은 제1 스위치(Ø1)가 ON 되어 있으므로 RX 단자의 전위를 다시 VCM 전위로 되돌리기 위한 연산증폭기(OA)의 방전 전류는 제1 피드백 커패시터(CS1)를 통해 흐르게 되며 이 방전 전류의 총 전하는 커패시터(CM)의 양단에 충전 전압을 -VCM에서 VDD-VCM으로 충전하기 위한 총 전하와 같다. 이를 이용하여 제1 피드백 커패시터(CS1)의 양단에 충전되는 전압을 구할 수 있다. 즉, 다음의 식을 이용하여 제1 피드백 커패시터(CS1)의 양단에 충전되는 전압(△VOUT)을 구할 수 있다.
QCM = QCS1
= CM x ((VDD-VCM)-(-VCM))
= CS1 x △VOUT
따라서 △VOUT = VDD x (CM/CS1) 이다. 시구간 T1동안 위의 방전 전하에 의해 제1 피드백 커패시터(CS1) 양단에는 △VOUT 만큼의 전압이 충전되며 따라서 출력단자(VOUT1)의 전위(VVOUT1)는 VCM에서 △VOUT이 낮은 전위를 가지게 된다. 즉, VVOUT1(end of T1) = VCM - △VOUT = VCM - (VDD x (CM/CS1))이다. 시구간 T1 이후의 시구간 T11 동안에는 위의 상태를 유지한다.
도 3c는 시구간 TB에서의 감지장치 회로를 나타낸 것이다. 이때, 시구간 TB는 시구간 T2와 시구간 T21로 구분할 수 있다. 시구간 T2에서는 제2 스위치(Ø2)가 닫히고, 제1 스위치(Ø1)가 열리면서 출력단자(VOUT2)의 전위는 출력단자(VOUT1)의 전위(VCM-△VOUT)로부터 시작하게 된다. 그리고 RX 단자의 초기 전위 또한 제2 피드백 커패시터(CS2)에 충전된 전압이 없으므로 출력단자(VOUT2)의 전위와 같은 전위(VCM-△VOUT)에서 시작한다.
이때, 제4 스위치(ØL)는 닫히고, 제3 스위치(ØH)는 열리면서 TX 단자의 전압이 VDD에서 GND로 천이한다. 커패시터(CM)의 양단에는 VDD-VCM 전압이 충전되어 있으므로 TX 전압이 VDD에서 GND로 변함에 따라 RX 단자의 전위는 위의 시작 전압 VCM-△VOUT에서 VDD만큼 낮은 전위로 하강하려 한다. 하지만 연산증폭기(OA)는 상기 RX 단자의 전위를 기준 전압 VCM으로 맞추기 위해 연산증폭기(OA)의 출력을 통한 충전을 진행한다. 따라서 RX 단자의 전위가 하강하려는 동시에 충전이 진행되기 때문에, RX 단자의 전위는 일정 전압(VT)이 떨어진 VCM-△VOUT-VT에서 다시 VCM으로 회복하게 된다.
시구간 T2 동안은 제2 스위치(Ø2)가 ON되어 있으므로 RX 단자의 전위를 다시 VCM 전위로 되돌리기 위한 연산증폭기(OA)의 충전 전류는 제2 피드백 커패시터(CS2)를 통해 흐르게 되며, 이 충전 전류의 총 전하는 커패시터(CM)의 양단에 충전 전압을 VDD-VCM에서 -VCM으로 방전하기 위한 총 전하와 같다. 이를 이용하여 T2 구간에서 제2 피드백 커패시터(CS2) 양단에 충전되는 전압을 구할 수 있다. 즉, 다음의 식을 이용하여 제2 피드백 커패시터(CS2)의 양단에 충전되는 전압(△VOUT)을 구할 수 있다.
QCM = QCS2
= CM x ((-VCM)-(VDD-VCM))
= CS2 x △VOUT
따라서 |△VOUT| = VDD x (CM/CS2) 이다. 시구간 T2 동안 위의 충전 전하에 의해 제2 피드백 커패시터(CS2)의 양단에는 △VOUT만큼의 전압이 충전된다. 따라서 출력단자(VOUT2)의 전위(VVOUT2)는 VCM에서 △VOUT이 상승한 전위를 가지게 된다. 즉, VVOUT2(end of T2) = VCM + △VOUT = VCM + VDD x (CM/CS2) 이다. 이후, 시구간 T21 동안은 위의 상태를 유지한다.
시구간 T2 동안, 제1 피드백 커패시터(CS1) 양단에 충전된 전압은 그대로 △VOUT을 유지한다. 따라서 시구간 T2 동안의 VOUT1의 전위는 RX 단자 전위에 대하여 일정한 값만큼 시프트(shift)된 상태를 유지한다. 시구간 T21 동안도 제1 피드백 커패시터(CS1) 양단에 충전된 전압은 그대로 △VOUT을 유지한다. 따라서 시구간 T21 동안 VVOUT1 = VCM - △VOUT을 유지한다.
도 2의 시구간 TC일 때의 감지장치 회로는 시구간 도 3b와 같을 수 있다. 이때, 시구간 TC는 시구간 T3과 시구간 T31로 구분할 수 있다. 시구간 T3에서는, 시구간 T1과 같이 제1 스위치(Ø1)가 닫히고 제2 스위치(Ø2)가 열리면서 출력단자(VOUT1)의 전위가 이전의 출력단자(VOUT2)의 전위(VCM+△VOUT)로부터 시작하게 된다. 또한 RX 단자의 초기 전위는 출력단자(VOUT1)의 전위에서 제1 피드백 커패시터(CS1) 양단에 충전된 전압 △VOUT 만큼 높은 전위(VCM+2△VOUT)에서 시작하게 된다.
이때, 시구간 T1에서와 같이 제3 스위치(ØH)는 닫히고(ON), 제4 스위치(ØL)는 열리면서(OFF) TX 단자의 전압이 GND에서 VDD로 천이하게 된다.
이때, 커패시터(CM) 양단에는 -VCM의 전압이 충전되어 있으므로 TX 전압이 GND에서 VDD로 변함에 따라 RX 단자의 전위는 상기 시작 전압 VCM+2△VOUT에서 VDD만큼 높은 전위로 상승하려 한다. 그러나 RX 단자의 전위가 상승하려 하는 동시에 연산증폭기(OA)의 출력을 통한 방전이 진행되기 때문에, 일정 전압(VT) 상승한 VCM+2△VOUT+VT에서 다시 VCM으로 회복하게 된다.
시구간 T3 동안은 제1 스위치(Ø1)가 ON 되어 있으므로 RX 단자의 전위를 다시 VCM 전위로 되돌리기 위한 연산증폭기(OA)의 방전 전류는 제1 피드백 커패시터(CS1)를 통해 흐르게 되며 이 방전 전류의 총 전하는 커패시터(CM)의 양단에 충전 전압을 -VCM에서 VDD-VCM으로 충전하기 위한 총 전하와 같다. 이를 이용하여 시구간 T3에서 제1 피드백 커패시터(CS1)의 양단에 추가적으로 충전되는 전압을 구할 수 있다. 이때의 추가 충전 전압은 시구간 T1에서의 제1 피드백 커패시터(CS1)의 양단에 충전되는 전압과 동일하다.
상기 방전되는 전하에 의해 제1 피드백 커패시터(CS1)에는 기존의 △VOUT 외에 추가로 같은 전압이 충전된다. 따라서 출력단자(VOUT1)의 전위는 VCM에서 2 x △VOUT 만큼 낮은 전위를 가지며, 커패시터(CM)의 양단에는 VDD-VCM 전압이 충전된다. 즉, VVOUT1(end of T3) = VCM - 2△VOUT = VCM - 2 x VDD x (CM/CS1) 이다.
이때, 제2 피드백 커패시터(CS2) 양단에 충전된 전압은 그대로 △VOUT으로 유지되므로 출력단자(VOUT2)의 전위는 RX 단자 전위의 순간적 변화를 추종하는 모양으로 변화하게 된다. 그리고 시구간 T31 동안은 위의 상태를 유지하게 된다.
상기 출력단자의 출력 전압의 누적을 다 할 때까지 시구간 TC 이후의 구간들은 상기 시구간 TA와 TB에서와 동일한 방법으로 동작을 반복적으로 수행할 수 있다.
실시예 1에서 상기 시구간들(T1, T2, T3, ...)의 길이는 다음과 같은 이유로 점점 길어짐을 알 수 있다. RX 단자의 전위를 기준으로 살펴볼 때, 시구간 T1에서는 상기 전위가 VCM에서 시작하고, 시구간 T2에서는 VCM-△VOUT에서 시작하며, 시구간 T3에서는 VCM+2△VOUT에서 시작하고, 시구간 T4에서는 VCM-3△VOUT에서 시작한다. 이때, 어떤 전위에서 시작하더라도 RX 단자의 전위는 일정 전압(VT) 상승 또는 하강한 후 다시 VCM으로 회복하게 되므로, 각 시구간(T1, T2, T3, T4)의 시작 전위와 VCM 간의 차이값의 절대값이 클수록 VCM으로 회복할 때의 시간이 증가하게 된다. 따라서 VCM으로 회복할 때까지 걸리는 시간은 길어지게 된다. 즉, T1<T2<T3<T4이다.
이때, 시구간 TA, TB, TC ... 의 길이는 서로 동일하며, 따라서 시구간 T11, T21, T31, ... 의 길이는 점점 줄어들게 된다.
도 1에 나타낸 리셋 스위치(ØR)에 의해 리셋된 이후에, 스위치(Ø1,Ø2,ØL,ØH)의 온오프가 반복되면 전위(VVOUT1)와 전위(VVOUT2) 간의 상대적인 전위차가 상승하게 된다. 이때, 상기 상대적인 전위차를 ADC(Analog to Diginal Converter)에 입력하여, 상기 전위차를 디지털 값으로 획득할 수 있다. 상기 전위차의 값에 따라 상기 구동전극(TX) 및 감지전극(RX)에 의해 형성되는 커패시턴스(CM)의 값을 추정할 수 있고, 그 결과 상기 구동전극(TX)이 감지전극(RX)이 서로 교차하는 영역에서의 터치입력 여부 및 터치입력 강도를 알아낼 수 있다.
상술한 실시예 1의 도 3a에서는 리셋 구간에서 TX단자의 전위를 예컨대 GND로 설정하였다. 그러나 이로부터 변형된 실시예에서는, 리셋 구간에서 TX단자의 전위를 예컨대 VDD로 설정할 수 있고, 이때 커패시터 양단에는 +VCM의 전압이 충전될 수 있다. 그 후 장치(100)의 동작은 상술한 실시예와 마찬가지의 원리에 의해 동작할 수 있다. 즉, 본 발명은 리셋 구간에서의 TX 단자의 전위에 의해 제한되는 것은 아니다.
<실시예 2>
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른, 정전용량방식의 터치패널에 대한 터치입력 여부를 측정하기 위하여 하나의 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA)와 두 개의 출력 드라이버(Output Driver)를 이용하는 감지장치(200)의 기본 구조를 나타낸 것이다.
도 5는 도 4에 도시한 감지장치(200)의 스위치(ØR, Ø1, Ø2)와 각 단자(TX, RX, VOUT1, VOUT2)에서의 시간에 따른 상태를 나타낸 타이밍 다이어그램이다.
도 5의 (a)는 단자(VOUT1)의 전위(VVOUT1), 단자(VOUT2)의 전위(VVOUT2), 및 RX단자의 전위(VRX)를 시간에 따라 나타낸 그래프이다.
도 5의 (b)는 단자(VOUT1)와 RX단자의 전위차 및 단자(VOUT2)와 RX단자의 전위차를 시간에 따라 나타낸 그래프이다.
도 5의 (c), (d), 및 (e)는 각각, 리셋 스위치(ØR), 제1 스위치(Ø1), 및 제2 스위치(Ø2)의 ON, OFF 상태를 시간에 따라 나타낸 것이다.
그리고 도 5의 (f)는 구동전극(TX)의 전위를 시간에 따라 나타낸 것이다. 구동전극(TX)의 전위는 제3 스위치(ØH) 및 제4 스위치(ØL)의 온/오프 상태에 따라 제어될 수 있다. 이때, 제3 스위치(ØH) 및 제4 스위치(ØL)가 동시에 온 상태로 되지는 않는다.
도 1과 도 4를 서로 비교하면, 도 1의 감지장치에 포함된 한 개의 연산증폭기(OA)는 한 개의 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA)(미도시)와 한 개의 출력 드라이버(미도시)로 구성되지만, 도 4의 감지장치에 포함된 한 개의 연산증폭기(OA2)는 한 개의 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA)와 두 개의 출력 드라이버(311, 312)로 구성된다.
상술한 제1 실시예에서, 연산증폭기(OA)에 포함된 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA)의 출력단자는 각 출력단자(VOUT1) 및 출력단자(VOUT2) 중 어느 하나에는 언제나 직접 연결되므로 전 시구간(ex: 시구간 T11)의 출력단자의 출력 전위값이 현재 시구간(ex: 시구간 T2)의 출력단자의 시작 전위값에 영향을 미칠 수 있다.
그러나 제2 실시예와 같은 구성에서는 각각의 출력 드라이버(311, 312)가, 출력부(VOUT)와 각각의 출력단자(VOUT1, VOUT2)를 서로 연결하고 있으며, 각각의 출력 드라이버의 입력단 사이가 제1 스위치(Ø1) 및 제2 스위치(Ø2)에 의해 서로 전기적으로 분리되기 때문에, 출력단자(VOUT1)의 전위값과 출력단자(VOUT2)의 전위값이 서로에게 영향을 미치지 않는다. 따라서 한 개의 연산증폭기(OA)를 이용할 때와 달리 한 개의 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기에 두 개의 출력 드라이버를 사용할 때, 각 출력단자(VOUT1, VOUT2)에 각각 연결되어 있는 피드백 커패시터(CS1 ,CS2)에 충전되어 있던 전압크기만큼의 전위에서 시작하게 된다. 즉, 전 시구간(T11', T21', T31', ...)에서의 자신의 출력단자(VOUT1, VOUT2)의 출력 전위에서 시작한다.
예컨대, 시구간 T2'에서 출력단자(VOUT2)의 시작 전위는 시구간 T11'에서의 출력단자(VOUT1)의 전위(VCM-△VOUT)가 아니라, 시구간 T11'에서의 출력단자(VOUT2)의 전위(VCM)이다. 또한, 시구간 T3'에서 출력단자(VOUT1)의 시작 전위는, 시구간 T21'에서 출력단자(VOUT2)에서의 전위(VCM+△VOUT)와 동일한 것이 아니라, 시구간 T21'에서의 출력단자(VOUT1)에서의 전위(VCM-△VOUT)와 동일하다.
RX 단자의 시작 전위는 해당 시구간에서의 출력단자의 시작 전위에서 상기 출력단자에 연결되어 있는 피드백 커패시터에 충전된 전압만큼 높은(또는 낮은) 전위에서 시작한다.
예컨대, 시구간 T2'에서 RX 단자의 시작 전위는 출력단자(VOUT2)의 시작 전위(VCM)에 피드백 커패시터(ex: CS2) 양단에 충전된 전압만큼 낮은 전위에서 시작하는데, 이때, 피드백 커패시터(ex: CS2) 양단에 충전된 전압이 없으므로 출력단자(VOUT2)의 시작 전위(VCM)에서 시작한다.
또한, 시구간 T3'에서 RX 단자의 시작 전위는 출력단자(VOUT1)의 시작 전위(VCM-△VOUT)에서 상기 출력단자에 연결되어 있는 피드백 커패시터(ex: CS1)에 충전된 전압(△VOUT)만큼 높은 전위(VCM)에서 시작한다.
또한, 시구간 T4'에서 RX 단자의 시작 전위는 출력단자(VOUT2)의 시작 전위(VCM+△VOUT)에서 상기 출력단자에 연결되어 있는 피드백 커패시터(ex: CS2)에 충전된 전압(△VOUT)만큼 낮은 전위(VCM)에서 시작한다.
이후의 시구간에서도 동일한 방법으로 RX 단자의 시작 전위가 결정되며, 상기 RX 단자의 시작 전위는 결과적으로 VCM으로 동일할 수 있다.
이때 제1 실시예에서와 같이 RX 단자의 전위는 시작전압(VCM)에서 VDD만큼 높은 전위(또는 낮은 전위)로 상승(또는 하강)하려 하지만 동시에 OTA와 출력 드라이버를 통한 출력으로 방전(또는 충전)이 진행되므로, 시작 전압에서 일정전압(ex: VT')만큼 상승(또는 하강)한 다음 다시 VCM으로 회복하게 된다. 이때, 해당 시구간(T1', T2', T3', T4', ...)에서의 닫힌 스위치(Ø1, Ø2)와 연결되어 있는 출력단자(VOUT1, VOUT2)의 전위도 시작 전위에서 일정전압(ex: VT')만큼 상승(또는 하강)하게 된다. 그리고 방전(또는 충전)된 전하에 의해 피드백 커패시터(CS1 ,CS2)에 추가로 △VOUT에 해당하는 전압이 충전되며, 충전된 전압만큼 낮은(또는 높은) 전위를 가지게 된다.
요약하면, 제2 실시예에서 각 시구간(T1', T2', T3', T4', ...)에서의 출력단자(VOUT1, VOUT2)와 RX 단자의 시작 전위가 서로 영향을 주지 않아, 출력단자(VOUT1, VOUT2)에서는 시작 전위가 전 시구간에서의 충전된 전위이며, RX 단자의 시작 전위는 항상 VCM이라는 점이 제1 실시예와 다르다.
제2 실시예에서의 나머지 각 시구간(T1', T2', T3', T4', ...)에서의 동작방법은 제1 실시예에서의 동작방법과 동일할 수 있다.
이때, RX 단자의 시작 전위가 항상 VCM으로 동일하기 때문에 각 시구간(T1', T2', T3', T4', ...)의 길이는 동일함을 알 수 있다. 또한, 시구간 TA', TB', TC' ... 의 길이는 서로 동일하며, 따라서 시구간 T11', T21', T31', ... 의 길이도 서로 동일하다.
<비교 실시예>
도 6은 정전용량방식의 터치패널에 대한 터치입력 여부를 측정하기 위하여 두 개의 연산증폭기를 이용하는 감지장치(300)의 기본 구조를 나타낸 것이다.
상기 감지장치(300)는 제1 연산증폭기(OA1), 제2 연산증폭기(OA2), 및 커패시터(CM)를 포함할 수 있다. 제1 연산증폭기(OA1) 및 제2 연산증폭기(OA2)의 반전 입력단자(-)는 각각 제1 스위치(Ø1) 및 제2 스위치(Ø2)를 통해 커패시터(CM)의 일 단자로서 작용하는 감지전극(RX)에 연결되어 있다. 그리고 커패시터(CM)의 타 단자로서 작용하는 구동전극(TX)은 제3 스위치(ØH) 및 제4 스위치(ØL)를 통해 제1 전위(ex: VDD) 및 제2 전위(ex: GND)에 선택적으로 연결되도록 되어 있다.
제1 연산증폭기(OA1)의 반전 입력단자(-)와 출력단자(VOUT1)는 제1 피드백 커패시터(CS1)를 통해 서로 연결되어 있고, 상기 제2 연산증폭기(OA2)의 반전 입력단자(-)와 출력단자(VOUT2)는 제2 피드백 커패시터(CS2)를 통해 서로 연결되어 있다. 그리고 제1 연산증폭기(OA1) 및 제2 연산증폭기(OA2)의 비반전 입력단자(+)는 모두 VCM에 연결될 수 있다. 이때, VCM은 GND이거나 또는 다른 일정한 크기의 전위 값을 가질 수 있다. 그리고 리셋 스위치(ØR)가 제1 연산증폭기(OA1) 및 제2 연산증폭기(OA2)의 반전 입력단자(-)와 출력단자 사이를 각각 연결하고 있을 수 있다.
도 7은 도 6에 도시한 감지장치(300)의 스위치(ØR, Ø1, Ø2)와 각 단자(TX, RX, VOUT1, VOUT2)에서의 시간에 따른 상태를 나타낸 타이밍 다이어그램이다.
도 7의 (a), (b), 및 (c)는 각각, 리셋 스위치(ØR), 제1 스위치(Ø1), 및 제2 스위치(Ø2)의 ON, OFF 상태를 시간에 따라 나타낸 것이다.
도 7의 (d) 및 (e)는 각각 구동전극(TX) 및 감지전극(RX)의 전위를 시간에 따라 나타낸 것이다. 구동전극(TX)의 전위는 스위치(ØH) 및 스위치(ØL)의 온/오프 상태에 따라 제어될 수 있다. 이때, 스위치(ØH) 및 스위치(ØL)가 동시에 온 상태로 되지는 않는다.
그리고 도 7의 (f)는 단자(VOUT1)와 RX단자의 전위차 및 단자(VOUT2)와 RX단자의 전위차를 시간에 따라 나타낸 그래프이다.
도 4와 도 6을 비교해보면, 도 4의 회로는 한 개의 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA)와 두 개의 출력 드라이버(311, 312)를 사용하여 출력단자(VOUT1, VOUT2)의 전위가 서로 영향을 주지 않을 수 있고, 도 6의 회로는 두 개의 연산증폭기(OA)를 사용하여 출력단자(VOUT1, VOUT2)가 분리되어 있기 때문에 출력단자(VOUT1, VOUT2)의 전위가 서로 영향을 주지 않을 수 있다. 따라서 도 5의 (a)와 도 7의 (e)에 나타난 것과 같이 각 시구간에서 RX 단자의 시작전위는 VCM으로 동일하다는 것을 알 수 있다. 따라서 도 5의 각 시구간(T1', T2', T3', T4', ...)의 길이가 서로 동일한 것과 같이, 도 7의 각 시구간(T1'', T2'', T3'', T4'', ...)의 길이도 서로 동일할 수 있다.
도 2와 도 5와 도 7을 서로 비교해 보았을 때, 도 2의 (b)와 도 5의 (b), 및 도 7의 (f)는 모두 출력단자(VOUT1, VOUT2)와 RX 단자의 전위차를 나타낸 그래프로서, 한 개의 연산증폭기(OA)를 이용할 때 또는 한 개의 연산증폭기(OA)의 역할을 할 수 있는 한 개의 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA)와 두 개의 출력 드라이버를 함께 이용할 때와 두 개의 연산증폭기(OA)를 사용할 때 유사한 결과를 얻을 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
상술한 비교실시예에 따른 커패시턴스 측정회로는 DC 노이즈 또는 저주파 노이즈를 제거하기 위하여 한 개의 측정채널에 대하여 두 개의 연산증폭기(OA)를 사용한다. 그러나 한 개의 측정채널에 대하여 두 개의 연산증폭기를 사용하므로 그 회로의 면적이 증가한다는 단점이 있다. 이와 비교하여, 상술한 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예, 그리고 이들로부터 변형되어 제시될 수 있는 다양한 실시예들에 따르면, 한 개의 연산증폭기를 사용하면 충분하기 때문에 터치입력 감지회로가 차지하는 면적을 줄일 수 있다는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들을 이용하여, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 특허청구범위의 각 청구항의 내용은 본 명세서를 통해 이해할 수 있는 범위 내에서 인용관계가 없는 다른 청구항에 결합될 수 있다.

Claims (13)

  1. 연산증폭기, 상기 연산증폭기의 반전 입력단자에 연결된 감지전극, 및 상기 감지전극과 용량결합하도록 배치된 구동전극을 포함하는 터치입력 감지장치를 이용하는 터치입력 감지방법으로서,
    상기 구동전극의 전위를 제1전위가 되도록 제어하고, 일단자가 상기 반전 입력단자에 연결된 제1피드백 커패시터가 상기 연산증폭기의 출력부에 피드백 연결되도록 제어하는 제1단계; 및
    상기 제1단계 이후에, 상기 구동전극의 전위를 제2전위가 되도록 제어하고, 일단자가 상기 반전 입력단자에 연결된 제2피드백 커패시터가 상기 연산증폭기의 출력부에 피드백 연결되도록 제어하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 터치입력 감지장치는, 상기 연산증폭기의 출력부와 상기 제1피드백 커패시터의 타단자 사이를 제1펄스트레인에 따라 피드백 연결하는 제1스위치; 및 상기 출력부와 상기 제2피드백 커패시터의 타단자 사이를 제2펄스트레인에 따라 피드백 연결하는 제2스위치를 더 포함하는,
    터치입력 감지방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연산증폭기의 반전 입력단자와 상기 연산증폭기의 출력부 사이가 피드백 연결될 때에, 상기 제1피드백 커패시터 및 상기 제2피드백 커패시터 중 어느 하나를 통해서만 피드백 연결되도록 되어 있는,
    터치입력 감지방법.
  3. 삭제
  4. 연산증폭기;
    상기 연산증폭기의 반전 입력단자에 연결된 감지전극;
    상기 감지전극과 용량결합하도록 배치된 구동전극;
    상기 반전 입력단자에 연결된 제1피드백 커패시터;
    상기 반전 입력단자에 연결된 제2피드백 커패시터;
    스위치부; 및
    제어부;
    를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 구동전극의 전위를 제1전위가 되도록 상기 스위치부를 제어하고, 상기 제1피드백 커패시터가 상기 연산증폭기의 출력부에 피드백 연결되도록 상기 스위치부를 제어하는 제1단계; 및
    상기 제1단계 이후에, 상기 구동전극의 전위를 제2전위가 되도록 상기 스위치부를 제어하고, 상기 제2피드백 커패시터가 상기 연산증폭기의 출력부에 피드백 연결되도록 상기 스위치부를 제어하는 제2단계;
    를 수행하도록 되어 있고,
    상기 스위치부는, 상기 연산증폭기의 출력부와 상기 제1피드백 커패시터의 타단자 사이를 제1펄스트레인에 따라 피드백 연결하는 제1스위치; 및 상기 출력부와 상기 제2피드백 커패시터의 타단자 사이를 제2펄스트레인에 따라 피드백 연결하는 제2스위치를 포함하는,
    터치입력 감지장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 연산증폭기의 반전 입력단자와 상기 연산증폭기의 출력부 사이를 피드백 연결할 때에, 상기 제1피드백 커패시터 및 상기 제2피드백 커패시터 중 어느 하나를 통해서만 피드백 연결되도록 되어 있는,
    터치입력 감지장치.
  6. 삭제
  7. 연산증폭기;
    상기 연산증폭기의 반전 입력단자에 일단자가 연결된 제1피드백 커패시터;
    상기 반전 입력단자에 일단자가 연결된 제2피드백 커패시터;
    상기 연산증폭기의 출력부와 상기 제1피드백 커패시터의 타단자 사이를 제1펄스트레인에 따라 피드백 연결하는 제1스위치;
    상기 출력부와 상기 제2피드백 커패시터의 타단자 사이를 제2펄스트레인에 따라 피드백 연결하는 제2스위치;
    상기 연산증폭기의 반전 입력단자에 연결된 감지전극; 및
    상기 감지전극과 용량결합하도록 배치되어 있는 구동전극
    을 포함하며,
    상기 제1펄스트레인과 상기 제2펄스트레인은, 상기 제1스위치와 상기 제2스위치가 동시에 닫힌 상태를 갖지 않도록 되어 있는,
    터치입력 감지장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구동전극의 전위를 제어하는 구동부를 더 포함하며,
    상기 구동부는, 상기 구동전극의 전위가 상기 제1펄스트레인 또는 상기 제2펄스트레인에 동기화되어 제1전위와 제2전위 간을 전환되도록 상기 구동전극의 전위를 제어하는,
    터치입력 감지장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 연산증폭기는 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기, 제1 출력 드라이버, 및 제2 출력 드라이버를 포함하여 구성되며,
    상기 제1피드백 커패시터의 타단자는 상기 제1 출력 드라이버의 출력단자에 연결되고,
    상기 제2피드백 커패시터의 타단자는 상기 제2 출력 드라이버의 출력단자에 연결되며,
    상기 제1스위치는 상기 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단자와 상기 제1 출력 드라이버의 입력단자 사이를 연결하고,
    상기 제2스위치는 상기 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단자와 상기 제2 출력 드라이버의 입력단자 사이를 연결하는,
    터치입력 감지장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 연산증폭기의 반전 입력단자는 상기 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기의 반전 입력단자이며,
    상기 연산증폭기의 비반전 입력단자는 상기 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기의 비반전 입력단자인,
    터치입력 감지장치.
  11. 감지전극, 상기 감지전극과 용량결합하도록 배치된 구동전극, 감지신호 구동장치, 및 제어부를 포함하는 터치입력 감지장치를 위한 터치 IC로서,
    연산증폭기;
    상기 연산증폭기의 반전 입력단자에 연결된 제1피드백 커패시터;
    상기 반전 입력단자에 연결된 제2피드백 커패시터; 및
    피드백 경로 선택 스위치부를 포함하며,
    상기 피드백 경로 선택 스위치부는, 상기 연산증폭기의 출력부와 상기 제1피드백 커패시터의 타단자 사이를 제1펄스트레인에 따라 피드백 연결하는 제1스위치; 및 상기 출력부와 상기 제2피드백 커패시터의 타단자 사이를 제2펄스트레인에 따라 피드백 연결하는 제2스위치를 포함하는,
    터치 IC.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부가,
    상기 구동전극의 전위를 제1전위가 되도록 상기 감지신호 구동장치와 상기 피드백 경로 선택 스위치부를 제어하고, 상기 제1피드백 커패시터가 상기 연산증폭기의 출력부에 피드백 연결되도록 상기 감지신호 구동장치와 상기 피드백 경로 선택 스위치부를 제어하는 제1단계; 및 상기 제1단계 이후에, 상기 구동전극의 전위를 제2전위가 되도록 상기 감지신호 구동장치와 상기 피드백 경로 선택 스위치부를 제어하고, 상기 제2피드백 커패시터가 상기 연산증폭기의 출력부에 피드백 연결되도록 상기 감지신호 구동장치와 상기 피드백 경로 선택 스위치부를 제어하는 제2단계;를 수행할 수 있도록,
    상기 피드백 경로 선택 스위치부는 상기 제어부에 연결될 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는,
    터치 IC.
  13. 삭제
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