KR102234249B1 - 터치 스크린 장치와 이의 엣지 좌표 보상방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치 스크린의 엣지 영역에서 펜 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 터치 스크린 장치와 이의 엣지 좌표 보상방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치는, 복수의 제 1 라인, 상기 복수의 제 1 라인과 교차하는 복수의 제 2 라인 및 입력 펜에 구비된 공진 회로의 펜 공진 주파수에 의해 발생되는 전자기 신호가 유도되는 안테나 루프가 형성된 터치 스크린; 상기 복수의 제 1 및 제 2 라인 및 상기 안테나 루프에 연결된 터치 구동부를 포함하고, 상기 터치 구동부는, 상기 터치 스크린의 엣지 영역의 터치 시 상기 입력 펜의 필압에 기초한 제1 데이터와 상기 입력 펜의 기울기에 기초한 제2 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 상기 엣지 영역의 외곽의 가상 노드에 대응되는 가상 데이터를 생성하고, 상기 가상 데이터를 반영하여 터치 중심 좌표 산출한다.

Description

터치 스크린 장치와 이의 엣지 좌표 보상방법{Touch Screen Device And Compensation Method Of Edge Coordinate The Same}

본 발명은 터치 스크린의 엣지 영역에서 펜 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 터치 스크린 장치와 이의 엣지 좌표 보상방법에 관한 것이다.

터치 스크린 장치는 액정 표시 장치, 전계 방출 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 전계 발광 표시 장치, 전기 영동 표시 장치, 및 유기 발광 표시 장치 등의 영상 표시 장치에 설치되어 사용자가 표시 장치를 보면서 손가락이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 입력 장치의 한 종류이다.

최근, 터치 패널은 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC), 모바일 폰, 스마트 폰, 태블릿 PC(Personal Computer), 및 와치 폰(watch phone) 등과 같은 휴대용 전자 기기뿐만 아니라 텔레비전, 노트북, 및 모니터 등과 같은 각종 전자 기기의 입력 장치에 채용되고 있다. 특히, 펜을 이용한 터치 입력 방식은 손가락에 의한 입력에 비해 더 세밀한 입력이 가능하므로 필기, 스케치, 및 세밀한 그림 그리기 등의 그래픽 작업을 수행하는데 적합하다.

터치 패널은 터치 감지 방식에 따라, 저항 방식, 정전 용량 방식, 및 전자기 방식 등으로 구분될 수 있다.

저항 방식은 직류 전압을 인가한 상태에서 압력에 의해 눌려진 위치를 전류량의 변화에 의해 감지한다.

정전용량 방식은 교류 전압을 인가한 상태에서 커패시턴스 커플링(Capacitance Coupling)을 이용하여 감지한다.

전자기 방식은 입력 펜에 구비된 공진 회로의 구동에 따라 발생되는 전자기 신호를 터치 패널에 형성된 안테나 루프에 유도하고, 안테나 루프에 유도된 전자기 신호를 이용해 입력 펜 터치 좌표를 검출한다.

최근에는 입력 펜 터치 좌표뿐만 아니라 입력 펜에 가해진 펜 압력을 검출할 수 있는 전자기 방식의 터치 스크린 장치에 대한 연구 개발이 진행되고 있다. 예를 들어, 전자기 방식을 이용하여 펜 압력을 검출하는 방법은 입력 펜의 전도성 팁에 압력이 가해지게 되면, 공진 회로의 펜 공진 주파수를 변경시키고, 안테나 루프에서 수신되는 전자기 신호로부터 공진 회로의 펜 공진 주파수를 검출하고, 고유 공진 주파수 대비 검출된 펜 공진 주파수의 변화량을 측정하게 된다.

도 1은 일반적인 터치 스크린의 구조를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 일반적으로 엣지부에서 터치 정확도를 향상시키기 위해서 터치 스크린의 최외곽 노드를 액티브 영역의 외곽에 위치하도록 하여 중심 좌표 산출을 위한 로우 데이터(raw data)의 참조 데이터를 많이 획득할 수 있도록 한다. 예로서, 엣지부에서의 터치 정확도를 보장하기 위해서 액티브 영역의 외부에 액티브 영역에 형성된 터치 전극(1)의 1/2 채널에 해당하는 면적만큼 더미 터치전극(2)을 형성하고 있다.

액정 디스플레이 장치 또는 유기발광 디스플레이 장치에 인셀 터치 방식으로 핑거 터치 및 펜 터치 터치 스크린을 형성하는 경우, 액티브 영역의 외곽으로 터치 전극을 확장하는 것에 제약이 있다.

최근에 들어, 디스플레이 패널의 베젤(bezel) 영역을 줄이거나 최소화하는 네로우 베젤(Narrow Bezel) 기술이 적용되고 있다. 베젤 영역은 디스플레이 패널의 액티브 영역(Active Area, A/A) 밖에 형성되어 액티브 영역을 정의한다. 액티브 영역(A/A)은 입력 영상이 표시되는 픽셀 어레이를 포함한다.

디스플레이 패널의 베젤 영역이 좁아지면 디스플레이 패널의 엣지(edge) 영역에서 터치 영역의 중심이 부정확하게 계산되는 문제점이 있다. 엣지 영역은 베젤 영역과 가까운 터치 스크린의 가장자리 영역으로서, 터치 영역의 중심이 부정확하게 계산되는 영역을 의미한다. 온셀 또는 애드온 방식으로 핑거 터치 및 펜 터치 방식의 터치 스크린을 적용하는 경우에도 네로우 베젤로 인해 액티브 영역의 외곽에 터치 전극을 추가로 형성하는 것에 제약이 있어 엣지 영역에서 터치 영역의 중심이 부정확하게 계산되는 문제점이 있다.

특히, 입력 펜을 이용하여 터치 스크린에 정보를 입력하는 경우, 펜의 터치가 발생되면 피크(peak) 주변 값들의 데이터를 이용하여 무게 중심을 산출하고, 무게 중심에 기초하여 터치 스크린에서 좌표를 추출한다. 피크 주변 값들을 무게 중심 방법으로 좌표 값을 산출하기 때문에 엣지 영역에서는 좌표 산출을 위한 로우 데이터(raw data)가 부족하여 좌표를 센싱하는 정확도가 낮아지는 문제점이 있다.

도 2는 입력 펜의 위치 및 기울기에 따른 터치 센싱 성능의 저하를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 액티브 영역 내에서는 입력 펜의 몸통의 위치 및 기울기가 터치 센싱에 큰 영향을 주지 않지만, 엣지 영역에서는 입력 펜의 위치 및 기울기에 따라서 터치 센싱 성능이 크게 저하된다. 입력 펜의 팁이 엣지 영역에 위치하더라도 기울기에 따라서 입력 펜의 몸통이 액티브 영역의 밖에 위치할 수 있는데, 이러한 경우 입력 펜의 공진이 완벽하게 되지 않아 펜 터치 신호가 감소하게 된다. 이로 인해, 입력 펜을 이용 시 터치 스크린의 엣지 영역에서 터치 센싱 성능이 낮아지는 문제점이 있다.

이러한, 문제점을 개선하기 위해서 비 표시 영역에 보다 많은 펜 액티브 영역을 형성하여 로우 데이터를 많이 획득할 수 있도록 해야 하지만, 앞에서 설명한 바와 같이 네로우 베젤로 인해 비 표시 영역에 펜 액티브 영역을 추가로 형성하는 것에 제약이 있다. 또한, 펜 액티브 영역의 확장 시 제조 비용이 증가하고 디자인 미감이 떨어져 이를 적용하는 것에 제약이 있다.

이상 설명한 배경기술에 기재된 핑거 터치 및 펜 터치 방식은 본 출원의 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 엣지 영역에서의 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 터치 센싱 시스템 및 엣지 좌표 보상방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

앞에서 설명한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치는, 복수의 제 1 라인, 상기 복수의 제 1 라인과 교차하는 복수의 제 2 라인 및 입력 펜에 구비된 공진 회로의 펜 공진 주파수에 의해 발생되는 전자기 신호가 유도되는 안테나 루프가 형성된 터치 스크린; 상기 복수의 제 1 및 제 2 라인 및 상기 안테나 루프에 연결된 터치 구동부를 포함하고, 상기 터치 구동부는, 상기 터치 스크린의 엣지 영역의 터치 시 상기 입력 펜의 필압에 기초한 제1 데이터와 상기 입력 펜의 기울기에 기초한 제2 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 상기 엣지 영역의 외곽의 가상 노드에 대응되는 가상 데이터를 생성하고, 상기 가상 데이터를 반영하여 터치 중심 좌표 산출한다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치의 상기 터치 구동부는, 상기 입력 펜의 센싱에 의한 중심 데이터와 상기 가상 데이터를 포함하여 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치의 상기 터치 구동부는, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터가 맵핑된 룩업 테이블을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치의 엣지 좌표 보상방법은, 입력 펜이 터치 스크린의 엣지 영역을 터치 시, 상기 엣지 영역의 외곽의 가상 노드에 대응되는 가상 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 가상 데이터를 반영하여 터치 중심 좌표 산출하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치의 엣지 좌표 보상방법은, 상기 입력 펜의 필압에 기초한 제1 데이터와 상기 입력 펜의 기울기에 기초한 제2 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 상기 가상 데이터를 생성한다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치의 엣지 좌표 보상방법은, 상기 터치 중심 좌표 산출하는 단계에서, 상긴 입력 펜의 센싱에 의해 얻어진 중심 데이터와, 상기 가상 데이터를 포함하여 전체 범위를 설정하고, 상기 전체 범위에서 상기 터치 중심 좌표 산출한다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치의 엣지 좌표 보상방법은, 상기 터치 중심 좌표의 산출 값이 음수인 경우 산출된 터치 중심 좌표 값을 0으로 처리한다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 시스템과 이의 엣지 보상방법은 터치 스크린의 엣지 영역에서 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있다.

이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.

도 1은 일반적인 터치 스크린의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 입력 펜의 위치 및 기울기에 따른 터치 센싱 성능의 저하를 나타내는 도면이다.
도 3 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 터치 구동부와 펜 터치 센싱 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 입력 펜의 필압에 따른 펜 신호의 변화를 나타내는 도면이다.
도 6은 입력 펜의 필압과 펜 터치 신호의 총합의 변화를 나타내는 도면이다.
도 7은 가상 중심 알고리즘(Virtual Centroid Algorithm )을 수행하기 위한 룩업 테이블을 나타내는 도면이다.
도 8은 가장 중심을 검출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 엣지 좌표 보상방법을 나타내는 도면이다.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 핵심 구성과 관련이 없는 경우 및 본 발명의 기술분야에 공지된 구성과 기능에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다. 본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하, 첨부되는 도면들을 참고하여 본 발명의 터치 스크린 장치와 이의 엣지 좌표 보상방법에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에서는 입력 펜을 이용하여 터치 스크린의 엣지 영역을 터치 시, 터치 센싱 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 터치 스크린 장치와 엣지 좌표 보상방법을 제안한다.

도 3 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 터치 스크린 장치는 터치 패널(110), 안테나 루프(120) 및 터치 구동부(130)를 포함한다.

상기 터치 패널(110)은 액티브 영역(AA)과 액티브 영역을 둘러싸는 주변 영역을 포함한다. 상기 액티브 영역에는 복수의 제 1 및 제 2 라인(Tx, Rx)이 서로 교차하도록 형성되어 있다. 상기 주변 영역의 일측부에는 터치 구동부(130)와 연결되는 패드부(PP)가 형성되어 있다.

상기 복수의 제 1 라인(Tx)은 터치 패널(110)의 제 1 방향(X축)을 따라 일정한 간격을 가지도록 액티브 영역(AA) 상에 나란하게 형성된다. 상기 복수의 제 1 라인(Tx)은 투명 도전성 금속 물질, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide) 재질로 형성될 수 있다. 이러한 복수의 제 1 라인(Tx) 각각은 주변 영역에 형성된 복수의 제 1 라우팅 라인(미도시)을 통해 패드부(PP)에 연결된다.

상기 복수의 제 2 라인(Rx)은 제 1 방향(X)과 교차하는 터치 패널(110)의 제 2 방향(Y축)을 따라 일정한 간격을 가지도록 액티브 영역(AA) 상에 나란하게 형성된다. 상기 복수의 제 2 라인(Rx)은 투명 도전성 금속 물질, 예를 들어, ITO 재질로 형성될 수 있다. 이러한 복수의 제 2 라인(Rx) 각각은 주변 영역에 형성된 복수의 제 2 라우팅 라인(미도시)을 통해 패드부(PP)에 연결된다.

상기 복수의 제 1 라인(Tx)은 제 1 기판에 형성되고, 상기 복수의 제 2 라인(Rx)은 제 2 기판에 형성되어 투명 접착층에 의해 제 1 기판과 대향 합착 될 수 있다. 그리고, 대향 합착된 제 1 및 제 2 기판은 투명 접착층에 의해 커버 글라스 또는 보호 글라스의 하면에 부착될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 및 제 2 기판은 PET(polyethyleneterephthalate) 필름일 수 있다.

상기 복수의 제 1 라인(Tx)과 복수의 제 2 라인(Rx)은 절연층을 사이에 두고 교차하도록 형성됨으로써 제 1 라인(Tx)과 제 2 라인(Rx)의 교차부에는 절연층에 의해 상호 정전 용량(mutual capacitance)이 형성된다. 상기 상호 정전 용량은 핑거 터치를 검출하기 위한 터치 센서의 역할을 한다.

핑거 터치 모드에서, 상기 복수의 제 1 라인(Tx)은 터치 구동 전극으로 사용되고, 상기 복수의 제 2 라인(Rx)은 터치 센싱 전극으로 사용되게 된다. 상기 복수의 제 1 라인(Tx)과 복수의 제 2 라인(Rx) 각각은 바(bar) 형태 또는 마름모 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 안고, 정전 용량을 형성할 수 있는 다른 형태로 변경될 수도 있다.

안테나 루프(120)는 인덕턴스 유도가 가능한 일종의 코일으로서, 입력 펜에 구비된 공진 회로의 펜 공진 주파수에 의해 발생되어 유도되는 전자기 신호를 수신하기 위한 것이다. 여기서, 안테나 루프(120)는 입력 펜 간의 에어 코어(air core)를 매개로 하여 동작하는 코일일 수 있다.

이러한, 안테나 루프(120)는 터치 패널(110)의 외곽부를 둘러싸도록 주변 영역 상에 형성된다. 안테나 루프(120)는 일측과 타측이 일정한 거리로 이격되어 패드부(PP)에 연결된다. 즉, 안테나 루프(120)는 패드부(PP)에 인접한 액티브 영역(AA)의 일측 영역 일부를 제외한 나머지 액티브 영역(AA)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 터치 패널(110)의 주변 영역에는 액티브 영역(AA)을 둘러싸면서 일정한 간격으로 형성되는 2개 이상의 안테나 루프(120)가 형성될 수 있다.

터치 구동부(130)는 연성 회로 필름(140)에 실장되어 터치 패널(110)에 형성된 패드부(PP)에 연결됨으로써 패드부(PP)를 통해 복수의 제 1 및 제 2 라인(Tx, Rx)과 안테나 루프(120)의 일단 및 타단 각각에 연결된다.

여기서, 터치 구동부(130)는 인쇄 회로 기판(미도시)에 실장될 수도 있다. 이러한 경우, 상기 터치 구동부(120)는 터치 패널(110)의 패드부(PP)와 인쇄 회로 기판 간에 연결되는 연성 회로 필름(미도시)을 통해 복수의 제 1 및 제 2 라인(Tx, Rx)과 안테나 루프(120)의 일단 및 타단에 각각에 연결될 수 있다.

이러한, 터치 구동부(130)는 안테나 루프(120)에 유도되는 전자기 신호를 기반으로 입력 펜의 터치 좌표와 펜 압력 데이터 및 공진 회로의 펜 공진 주파수를 산출하고, 산출된 공진 회로의 펜 공진 주파수와 매칭되는 주파수를 갖는 구동 신호를 생성하여 복수의 제 1 및 제 2 라인(Tx, Rx) 각각에 인가한다.

터치 구동부(130)는 호스트 시스템의 MCU(Micro Controller Unit)로부터 공급되는 터치 모드 신호에 응답하여 터치 패널(110)을 핑거 터치 센싱 구간 또는 펜 터치 센싱 구간으로 동작시킨다. 예를 들어, 터치 구동부(130)는 펜 터치 센싱 구간과 핑거 터치 센싱 구간으로 나누어 1 프레임을 시분할 구동한다. 그리고, 터치 구동부(130)는 펜 터치 센싱 구간과 핑거 구간 모드를 교번적으로 구동할 수 있다.

핑거 터치 센싱 구간에서, 터치 구동부(130)는 복수의 제 1 라인(Tx)에 순차적으로 구동 신호를 인가하면서 복수의 제 2 라인(Rx) 각각을 통해 정전 용량 변화를 검출하여 핑거 터치의 좌표를 산출해 호스트 시스템의 MCU에 제공한다.

펜 터치 센싱 구간에서, 터치 구동부(130)는 고유 공진 주파수를 기반으로 구동 신호를 생성하여 복수의 제 1 라인(Tx)과 복수의 제 2 라인(Rx)에 순차적으로 인가하면서 구동 신호에 응답하여 입력 펜의 공진 회로에서 발생되는 전자기 신호에 의해 안테나 루프(120)에 유도되는 전자기 신호를 수신한다. 그리고, 터치 구동부(130)는 안테나 루프(120)로부터 수신된 전자기 신호를 기반으로 입력 펜 터치 좌표와 펜 압력 데이터를 산출하여 호스트 시스템의 MCU에 제공한다.

도 4는 도 3에 도시된 터치 구동부와 펜 터치 센싱 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 입력 펜(10)은, 1차 코일(L1) 및 2차 코일(L2), 공진 커패시터(Cre), 스위치(SW), 및 터치 팁(TT)을 포함한다.

1차 코일(L1)과 2차 코일(L2)은 입력 펜(10)의 길이 방향을 따라 입력 펜(10)의 내부 중심축에 배치된 자기 코어를 감싸도록 권선됨으로써 제 1 상호 인덕턴스(MI1)로 커플링 된다. 1차 코일(L1)의 일단은 터치 팁(TT)에 전기적으로 연결되고, 상기 1차 코일(L1)의 타단은 접지부(12)에 접지된다.

여기서, 일 예에 따른 접지부(12)는 입력 펜(10)과 접하는 사용자일 수 있으며, 이 경우, 입력 펜(10)과 사용자가 서로 접촉하면, 사용자가 유전체 역할을 하게 되어 입력 펜(10)과 접지 단자 사이에 접지용 정전 용량(Cg)이 발생될 수 있다. 다른 예에 따른 접지부(12)는 입력 펜(10)과 터치 패널(110) 사이에 연결되는 접지 스트랩일 수 있다.

2차 코일(L2)의 일단은 공진 커패시터(Cre)에 연결되고, 상기 2차 코일(L2)의 타단은 스위치(SW)의 일단에 연결된다.

공진 커패시터(Cre)는 2차 코일(L2)의 일단과 스위치(SW2)의 타단 사이에 연결된다.

2차 코일(L2)의 인덕턴스와 공진 커패시터(Cre)의 커패시턴스는 터치 패널(110)의 제 1 라인(Tx) 또는 제 2 라인(Rx)과 터치 팁(TT)이 접하는 부위에서 발생되는 커패시티브 커플링되어 형성되는 가상의 센싱 커패시터(Cse)를 통해 입력되는 구동 신호의 주파수와 전자기 공진이 발생하도록 설정된다.

스위치(SW)는 2차 코일(L2)과 공진 커패시터(Cre) 사이에 연결되고, 터치 팁(TT)과 자기 코어와는 전기적으로 절연된다. 여기서, 스위치(SW)는 스프링 또는 탄성 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 스위치(SW)는 터치 팁(TT)이 일정한 압력으로 터치 패널(110)에 접촉할 경우에 동작(On)하여 상기 2차 코일(L2)과 공진 커패시터(Cre)를 전기적으로 직렬 연결함으로써 입력 펜(10)의 내부에 공진 회로를 형성한다.

터치 팁(TT)은 입력 펜(10)의 하면으로부터 일정한 길이로 돌출되고, 입력 펜(10)의 내부에서 연결선을 통해 1차 코일(L1)의 일단에 전기적으로 연결된다. 특히, 터치 팁(TT)은 터치 패널(110)과의 접촉 압력에 따라 입력 펜(10)의 길이 방향으로 이동 가능하도록 스위치(SW)와 물리적으로 연결된다.

앞에서 설명한 구성을 포함하는 입력 펜(10)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

입력 펜(10)이 터치 패널(110)에 접하여 터치 팁(TT)이 상승되어 스위치(SW)가 닫히게 되면, 1차 코일(L1)의 일단이 터치 팁(TT)을 통해 터치 패널(110)의 제 1 또는 제 2 라인(Tx, Rx)와 정전 용량 커플링되어 가상의 센싱 커패시터(Cse)가 형성되게 된다.

이에 따라, 터치 패널(110)의 제 1 또는 제 2 라인(Tx, Rx)에 인가되는 구동 신호가 가상의 센싱 커패시터(Cse)를 통해 1차 코일(L1)에 인가된다. 그리고, 1차 코일(L1)에 인가된 신호는 1차 코일(L1)과 2차 코일(L2) 간에 형성되는 제 1 상호 인덕턴스(MI1)에 의해 2차 코일(L2)에 인가된다. 이로 인해, 2차 코일(L2)과 공진 커패시터(Cre) 및 스위치(SW)의 폐회로에 의해 형성되는 공진 회로의 펜 공진 주파수에 의해 전자기 신호가 발생하게 된다. 이러한, 전자기 신호는 2차 코일(L2)(또는 1차 코일(L1))과 안테나 루프(120) 간의 제 2 상호 인덕턴스(MI2)에 의해 안테나 루프(120)로 유도되게 된다. 이때, 안테나 루프(120)는 터치 패널(110)의 외곽을 둘러싸도록 형성되므로 회로적으로 3차 코일(L3)의 역할을 한다.

한편, 터치 팁(TT)에 가해지는 압력에 의해 자기 코어가 상부 방향으로 밀리게 되면, 2차 코일(L2)의 인덕턴스 값이 변화됨에 따라 공진 회로의 펜 공진 주파수가 증가하거나 감소함으로써 안테나 루프(120)로 유도되는 전자기 신호의 세기가 감소하게 된다. 즉, 공진 회로의 펜 공진 주파수에 의해 발생되는 전자기 신호는, 하기의 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.

[수학식 1]

상기의 수학식 1에서, w는 펜 공진 주파수를 의미한다. 상기 신호(Signal)의 세기는 수학식 1의 허수부((wL-wC)2 )가 0(zero)가 될 경우, 공진 회로의 펜 공진 주파수와 고유 공진 주파수가 매칭되어 최대로 발생되게 된다.

그러나, 입력 펜(10)의 터치 팁(TT)에 압력이 가해지게 되면, 2차 코일(L2)의 인덕턴스 값이 변화되면서 수학식 1의 허수부((wL-wC)2 )가 0이 아닌 값을 가지기 때문에 전자기 신호(Signal)의 세기가 수학식 1의 허수부((wL-wC)2 )의 값에 따라 감소하게 된다.

펜 터치 좌표 및 펜 압력을 검출하기 위한 터치 구동부(130)의 예를 설명하면 다음과 같다.

일 예에 따른 터치 구동부(130)는 터치 제어부(131), 구동 신호 공급부(133), 및 펜 센싱부(135)를 포함한다.

상기 터치 제어부(131)는 펜 터치 센싱 모드로 구동한다. 터치 제어부(131)는 상기 공진 회로의 펜 공진 주파수와 동일한 주파수를 갖는 구동 기준 신호(DRS)를 생성하여 구동 신호 공급부(133)에 제공한다.

터치 제어부(131)는 복수의 제 1 라인(Tx)과 복수의 제 2 라인(Rx) 각각에 구동 신호가 순차적으로 공급되도록 구동 신호 공급부(133)를 제어한다. 그리고, 터치 제어부(131)는 펜 터치 센싱 모드에 따라, 상기 펜 센싱부(135)로부터 공급되는 펜 센싱 로우 데이터와 설정된 문턱값과 비교하여 문턱값보다 큰 펜 센싱 로우 데이터들을 소정의 알고리즘에 따라 분석하여 펜 터치 유무와 펜 터치 데이터를 산출한다.

또한, 터치 제어부(131)는 터치 스크린의 엣지 영역에서 입력 펜의 터치가 이루어진 경우 입력 펜의 터치가 이루어진 좌표를 보상하여 엣지 영역에서의 터치 센싱 성능을 향상시킨다.

그리고, 터치 제어부(131)는 입력 펜(10)의 필압을 센싱하도록 구동 신호 공급부(133)의 구동을 제어한다.

입력 펜 센싱 모드 시, 터치 제어부(131)는 제 1 및 제 2 라인들(Tx, Rx)에 순차적으로 구동 신호가 공급되도록 구동 신호 공급부(133)를 제어한다. 그리고, 터치 제어부(131)는 상기 펜 센싱부(135)로부터 공급되는 센싱 로우 데이터를 기반으로 펜 공진 주파수를 산출하고, 고유 공진 주파수 대비 산출된 펜 공진 주파수의 변화량을 소정의 알고리즘에 따라 분석하여 펜 압력 데이터를 산출한다.

터치 제어부(131)는 산출된 펜 터치 데이터와 펜 압력 데이터를 호스트 시스템의 MCU에 제공하고, 상기 MCU는 펜 터치 데이터에 대응되는 펜 터치 좌표에 연계되는 응용 프로그램을 실행하거나, 펜 압력 데이터에 대응되는 그래픽 작업을 실행한다.

구동 신호 공급부(133)는 터치 제어부(131)에 의해 설정되는 펜 터치 센싱 모드에 따라서 제 1 및 제 2 라인(Tx, Rx)에 구동 신호를 순차적으로 공급한다. 이때, 상기 구동 신호는 구형파 또는 정현파일 수 있다. 여기서, 상기 구동 신호는 터치 제어부(131)의 제어에 의해 펜 공진 주파수와 항상 동일한 주파수를 갖는다.

펜 센싱부(135)는 안테나 루프(120)의 양단에 연결되어 입력 펜(10)의 공진 회로로부터 안테나 루프(120)에 유도되는 전자기 신호를 수신하여 펜 센싱 로우 데이터를 생성한다. 일 예에 따른 펜 센싱부(135)는 연산 증폭부(135a), 아날로그-디지털 변환부(135b), 및 신호 처리부(135c)를 포함한다.

연산 증폭기(135a)는 안테나 루프(120)의 일단과 타단에 연결되어 안테나 루프(120)의 일단과 타단에 수신되는 전압 차를 증폭하여 펜 센싱 신호로 출력한다.

아날로그-디지털 변환부(135b)는 연산 증폭기(135a)로부터 공급되는 펜 센싱 신호를 아날로그-디지털 변환하여 센싱 데이터를 생성한다.

신호 처리부(135c)는 상기 아날로그-디지털 변환부(135b)로부터 공급되는 펜 센싱 로우 데이터를 수신하여 내부 메모리에 차례대로 저장하고, 내부 메모리에 저장된 펜 센싱 로우 데이터를 터치 제어부(131)에 제공한다.

한편, 일 예에 따른 터치 구동부(130)는 핑거 터치 모드에서, 핑거 터치 센싱을 위한 핑거 센싱부(미도시)를 더 포함한다.

핑거 터치 모드에서, 상기 구동 신호 공급부(133)는 터치 제어부(131)의 제어에 따라 2개 이상의 펄스를 갖는 구동 신호를 생성하여 복수의 제 1 라인(Tx)에 순차적으로 공급한다.

상기 핑거 센싱부는 터치 제어부(131)의 제어에 따라 복수의 제 2 라인(Rx)을 통해 제 1 라인(Tx)과 제 2 라인(Rx)의 교차부에 형성된 정전 용량의 변화를 센싱하여 핑거 센싱 로우 데이터를 생성한다. 이를 위해, 상기 핑거 센싱부는 복수의 센싱 유닛(미도시)과 복수의 아날로그-디지털 변환기(미도시)을 포함한다.

상기 복수의 센싱 유닛은 제 1 내지 제 m 터치 센싱 라인(Rx1 ~ Rxm)별로 정전 용량 변화를 센싱하여 핑거 터치 신호를 생성한다.

상기 복수의 아날로그-디지털 변환기는 복수의 센싱 유닛으로부터 공급되는 핑거 터치 신호를 아날로그-디지털 변환하여 핑거 센싱 로우 데이터를 생성해 터치 제어부(131)에 제공한다. 이에 따라, 터치 제어부(131)는 핑거 센싱부로부터 공급되는 핑거 센싱 로우 데이터와 설정된 문턱값과 비교하여 문턱값보다 큰 핑거 센싱 로우 데이터들을 소정의 알고리즘에 따라 분석하여 최종적인 핑거 좌표 데이터를 산출한다.

터치 제어부(131)는 산출된 핑거 좌표 데이터를 호스트 시스템의 MCU에 제공하고, 상기 MCU는 핑거 좌표 데이터에 대응되는 핑거 터치 좌표에 연계되는 응용 프로그램을 실행한다. 결국, 본 발명의 터치 스크린 장치는 하나의 터치 패널(110)을 통해 사용자의 핑거 터치와 펜 터치 및 펜 압력을 센싱할 수 있다.

한편, 전술한 본 발명에 따른 터치 구동부(130)는 하나의 ROIC(Readout Integrated Circuit) 칩으로 집적화될 수 있다. 선택적으로, 상기 터치 제어부(131)는 ROIC 칩에 집적되지 않고 호스트 시스템의 MCU(Micro Controller Unit)로 구현될 수도 있다.

입력 펜 터치 및 핑거 터치를 모두 검출하는 터치 스크린 장치에서, 핑거 터치는 엣지 영역의 참조 데이터가 다른 영역보다 작기 때문에 엣지 영역에서의 터치 센싱 성능이 떨어진다. 엣지 영역에서의 터치 센싱 성능의 저하는 입력 펜을 사용했을 때 더 민감하게 발생한다. 핑거 대비 입력 펜의 팁 크기가 작기 때문에 정확한 좌표 산출을 위한 참조 데이터가 작고, 엣지 영역에서는 데이터 노드의 수가 부족하여 입력 펜의 터치 센싱 정확도가 낮아지게 된다.

터치 제어부(131)는 엣지 영역에서 입력 펜의 터치가 이루어진 경우 가상 노드를 생성하여 중심 좌표 산출에 이용한다. 가상 노드를 포함하여 중심 좌표를 산출함으로써 엣지 영역에의 좌표를 보정한다. 이때, 가상 노드를 생성하기 위해서는 물리적인 터치 면적이 일정해야 하는데, 핑거 터치와 다르게 펜 터치는 팁 사이즈(입력 사이즈)가 고정되어 있어 가상 노드를 생성하는 것이 가능하다.

터치 제어부(131)에서 생성된 가상 노드 데이터는 액티브 영역에서 입력 펜 터치의 로우 데이터의 신호의 크기 합이 일정하다는 가정하에 가상 노드를 생성한다. 터치 제어부(131)는 생성된 가상 노드를 중심 좌표 산출에 반영하여 엣지 영역에서의 좌표를 보상한다.

이하, 터치 구동부(130)의 터치 제어부(131)에서 가상 노드를 생성하여 엣지 영역에서의 좌표를 보상하는 구체적인 방법에 대해서 설명하기로 한다.

도 5는 입력 펜의 필압에 따른 펜 신호의 변화를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 상기 수학식 1에 기재된 바와 같이, 입력 펜의 신호(Signal)의 세기는 허수부((wL-wC)2 )가 0(zero)가 될 경우, 공진 회로의 펜 공진 주파수와 고유 공진 주파수가 매칭되어 최대로 발생되게 된다. 터치 펜에 압력이 가해지면 2차 코일(L2)의 코일 안으로 페라이트(ferrite)가 밀리면서 2차 코일(L2)의 인덕턴스 값이 변화되어 공진 주파수가 변화하게 된다. 즉, 입력 펜의 공진 주파수와 고유 공진 주파수가 일치하지 않을 경우 입력 펜의 터치 신호가 감소되는 것을 확인할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 터치 스크린의 엣지 영역에서 입력 펜의 기울기에 따라서 입력 펜의 터치 신호가 변화하는 것에 기초하여, 엣지 영역에서 입력 펜의 기울기를 30˚에서부터 150˚까지 변화시키면서 각 기울기에서 펜의 터치 신호에 대한 데이터를 룩업 테이블로 만든다. 그리고, 엣지 영역에서의 좌표 보상을 위한 가상 데이터를 생성할 때 룩업 테이블에 저장된 입력 펜의 기울기에 따른 데이터를 참조 데이터를 사용한다. 이러한, 룩업 테이블은 터치 제어부(131)에 메모리 형태로 내장될 수 있다.

도 6은 입력 펜의 필압과 펜 터치 신호의 총합의 변화를 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 입력 펜의 필압에 따라서 공진 주파수가 변화한다. 따라서, 필압의 세기에 비례하여 터치 신호가 증가되고, 필압의 세기에 비례하여 터치 신호의 총합이 증가하는 것을 확인할 수 있다.

필압의 증가에 따라서 터치 신호의 총합이 증가하는 것에 기초하여, 0%의 필압부터 100%의 필압까지 터치 신호의 총합에 대한 데이터를 룩업 테이블로 만든다. 그리고, 엣지 영역에서의 좌표 보상을 위한 가상 데이터를 생성할 때 룩업 테이블에 저장된 터치 신호의 총합에 대한 데이터를 참조 데이터로 사용한다. 이러한, 룩업 테이블은 터치 제어부(131)에 메모리 형태로 내장될 수 있다.

도 7은 가상 중심 알고리즘(Virtual Centroid Algorithm )을 수행하기 위한 룩업 테이블을 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 입력 펜의 기울기에 따른 데이터와, 입력 펜의 필압에 따른 데이터가 룩업 테이블에 저장되어 있다.

룩업 테이블에서 입력 펜의 기울기에 따른 데이터를 참조하여 엣지 영역에서의 좌표 보상을 위한 가상 데이터, 즉, 가상 노드를 생성할 수 있다. 입력 펜의 기울기에 따른 데이터를 참조하여 가장 빈번하게 사용되는 필압을 기준으로 가상 노드를 생성하고, 생성된 가상 노드를 중심 좌표 산출에 반영하여 엣지 영역에서의 좌표를 보상할 수 있다.

룩업 테이블에서 입력 펜의 필압에 따른 데이터를 참조하여 엣지 영역에서의 좌표 보상을 위한 가상 데이터, 즉, 가상 노드를 생성할 수 있다. 입력 펜의 필압에 따른 데이터를 참조하여 가장 빈번하게 사용되는 기울기를 기준으로 가상 노드를 생성하고, 생성된 가상 노드를 중심 좌표 산출에 반영하여 엣지 영역에서의 좌표를 보상할 수 있다.

이와 같이, 입력 펜의 필압 또는 기울기에 대한 데이터를 이용하여 가상 노드를 생성하고, 생성된 가상 노드를 중심 좌표 산출에 반영하여 엣지 영역에서의 좌표를 보상할 수 있다. 따라서, 입력 펜의 필압과 기울기를 모두 이용하여 가상 노드를 생성하고, 생성된 가상 노드를 중심 좌표 산출에 반영하면 엣지 영역에서 보다 더 정확하게 좌표를 보상할 수 있다.

터치 스크린의 엣지 영역에서 입력 펜의 터치 센싱 성능이 저하되는 것을 방지하고, 입력 펜의 몸통이 액티브 영역 밖에 위치하더라도 터치 스크린의 엣지 영역에서의 좌표를 보상할 수 있다.

또한, 룩업 테이블에서 입력 펜의 기울기에 따른 데이터 및 입력 펜의 필압에 따른 데이터를 참조하여 엣지 영역에서의 보상함으로써, 가상 노드를 중심 좌표 산출에 따른 연산의 로드를 줄일 수 있다.

도 8은 가장 중심을 검출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하면, 입력 펜의 필압 및 기울기에 따른 데이터가 맵핑된 룩업 테이블을 이용하여 현재 상태에서의 터치 신호의 합(sum)을 산출한다. 이때, 입력 펜의 팁 크기는 고정되어 있기 때문에 노이즈를 제거한 피크와 좌우 데이터 합 값이 일정하다. 따라서, 터치 신호의 합에 기초하여 가상 데이터, 즉, 가상 노드를 생성한다.

입력 펜의 센싱에 의해 얻어진 중심 데이터와, 입력 펜의 기울기 및 필압에 기초하여 생성된 가상 데이터를 포함하여 가상 중심 좌표를 산출하기 위한 전체 범위를 설정한다. 로우 데이터의 합을 분모로 하고 위치 데이터의 합을 분자로 하는 가상 중심 알고리즘을 수행하여 설정된 전체 범위에서 가상 중심 좌표를 산출한다. 이때, 산출된 가상 중심 좌표의 값이 음수인 경우에는 0으로 처리한다.

터치 스크린의 엣지 영역을 벗어나서는 입력 펜의 터치가 이루어질 수 없음으로, 산출된 가상 중심 좌표의 값이 음수인 경우에는 입력 펜이 터치 스크린의 엣지 영역을 터치 한 것을 의미한다. 따라서, 산출된 가상 중심 좌표의 값이 음수인 경우에는 0으로 처리하면 입력 펜이 엣지 영역을 터치한 경우에 대해서 정확하게 좌표를 보상할 수 있다.

입력 펜의 센싱에 의해 얻어진 중심 데이터와, 입력 펜의 기울기 및 필압에 기초하여 생성된 가상 데이터를 포함하여 가상 중심 좌표를 산출함으로써, 가상 중심 좌표의 산출에 오류를 줄이고 실제 입력 펜의 터치가 이루어진 좌표의 검출 정확도를 높일 수 있다.

도 8에서는 입력 펜의 터치가 엣지 영역이 최 외곽에 이루어진 것으로, 기존의 일반적인 좌표 산출 방법을 적용하면 중심 좌표가 액티브 영역으로 쉬프트 하게 된다. 반면, 도 7 및 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 입력 펜의 센싱에 의해 얻어진 중심 데이터와, 입력 펜의 기울기 및 필압에 기초하여 생성된 가상 데이터를 반영하여 가상 중심 알고리즘을 수행하면, 실제로 입력 펜의 터치가 이루어진 좌표로 입력 펜의 터치 좌표를 보상할 수 있다. 즉, 터치 스크린의 엣지 영역에서 입력 펜의 터치 좌표를 보상할 수 있다.

도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 엣지 좌표 보상방법을 나타내는 도면이다.

도 9를 참조하면, 펜 센싱부(135)를 이용하여 펜의 터치 신호를 센싱한다(S10). 센싱 된 터치 신호에는 펜의 좌표 및 필압 데이터가 포함되어 있다.

어이서, 펜이 터치 스크린의 영역 중에서 엣지 영역을 터치한 것이지 확인하기 위해서 펜의 터치 신호에서 피크 포인트를 검출한다(S20).

이어서, 검출된 피크 포인트가 터치 스크린의 엣지 노드에 포함되어 있는지 확인한다(S30).

상기 S30의 확인 결과, 피크 포인트가 엣지 노드를 포함하고 있지 않으면, 터치 스크린의 액티브 영역을 펜이 터치한 것이다. 이 경우, 상기 S10에서 센싱된 터치 신호에 기초하여 터치 알고리즘을 수행한다(S70). 이후, 펜의 터치 좌표 및 필압 정보를 호스트 시스템으로 전송한다.

한편, 상기 S30의 확인 결과, 피크 포인트가 엣지 노드를 포함하고 있으면, 터치 스크린의 엣지 영역을 펜이 터치한 것이다. 이 경우, 도 8에 도시된 룩업 테이블을 참조하여 액티브 영역 안에 펜의 몸통이 존재하는지 및 펜의 필압을 확인한다(S40).

이어서, 터치 스크린이 엣지 노드가 피크 포인트 일 때 엣지 영역 외곽에 가상 데이터, 즉, 가상 노드를 생성한다(S50).

여기서, 룩업 테이블에서 입력 펜의 기울기에 따른 데이터를 참조하여 엣지 영역에서의 좌표 보상을 위한 가상 데이터, 즉, 가상 노드를 생성할 수도 있다. 그리고, 룩업 테이블에서 입력 펜의 필압에 따른 데이터를 참조하여 엣지 영역에서의 좌표 보상을 위한 가상 데이터, 즉, 가상 노드를 생성할 수도 있다. 또한, 룩업 테이블에서 입력 펜의 기울기에 따른 데이터 및 입력 펜이 필압에 따른 데이터를 함께 참조하여 엣지 영역에서의 좌표 보상을 위한 가상 데이터, 즉, 가상 노드를 생성할 수도 있다.

이어서, 중심 포인터 산출 방법을 적용하여 펜의 터치가 이루어진 좌표를 검출한다(S60). 이때, 입력 펜의 센싱에 의해 얻어진 중심 데이터와, 입력 펜의 기울기 및 필압에 기초하여 생성된 가상 데이터를 포함하여 가상 중심 좌표를 산출하기 위한 전체 범위를 설정한다. 로우 데이터의 합을 분모로 하고 위치 데이터의 합을 분자로 하는 가상 중심 알고리즘을 수행하여 설정된 전체 범위에서 가상 중심 좌표를 산출한다. 이때, 산출된 가상 중심 좌표의 값이 음수인 경우에는 0으로 처리한다. 이와 같이, 펜이 터치 스크린의 엣지 영역을 터치 했을 때 좌표를 보상할 수 있다.

이어서, 가상 중심 좌표에 기초하여 터치 알고리즘을 수행한다(S70). 이후, 펜의 터치 좌표 및 필압 정보를 호스트 시스템으로 전송한다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 시스템과 이의 엣지 보상방법은 입력 펜을 이용하여 터치 스크린에 정보를 입력하는 터치 스크린 장치의 터치 센싱 성능을 향시 킬 수 있다. 특히, 터치 스크린의 엣지 영역에서 입력 펜의 좌표를 보상하여 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 입력 펜
110: 터치 패널
120: 안테나 루프
130: 터치 구동부
131: 터치 제어부
133: 구동 신호 공급부
135: 펜 센싱부

Claims (7)

1. 복수의 제 1 라인, 상기 복수의 제 1 라인과 교차하는 복수의 제 2 라인 및 입력 펜에 구비된 공진 회로의 펜 공진 주파수에 의해 발생되는 전자기 신호가 유도되는 안테나 루프가 형성된 터치 스크린;
   상기 복수의 제 1 및 제 2 라인 및 상기 안테나 루프에 연결된 터치 구동부를 포함하고,
   상기 터치 구동부는, 상기 터치 스크린의 엣지 영역의 터치 시 상기 입력 펜의 필압에 기초한 제1 데이터와 상기 입력 펜의 기울기에 기초한 제2 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 상기 엣지 영역의 외곽의 가상 노드에 대응되는 가상 데이터를 생성하고, 상기 가상 데이터를 반영하여 터치 중심 좌표를 산출하며,
   상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터는 상기 입력 펜으로부터 상기 안테나 루프에 유도된 전자기 신호에 의해 생성되는 터치 스크린 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 터치 구동부는,
   상기 입력 펜의 센싱에 의한 중심 데이터와 상기 가상 데이터를 포함하여 터치 중심 좌표를 산출하는 터치 스크린 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 터치 구동부는 입력 펜의 기울기와 관련된 데이터 및 입력 펜의 필압과 관련된 데이터가 저장되어 있는 룩업 테이블을 포함하고, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터 중 적어도 하나와 상기 룩업 테이블에 저장되어 있는 데이터를 이용하여 상기 가상 데이터를 생성하는 터치 스크린 장치.
4. 입력 펜이 터치 스크린의 엣지 영역을 터치 시,
   상기 엣지 영역의 외곽의 가상 노드에 대응되는 가상 데이터를 생성하는 단계; 및
   상기 가상 데이터를 반영하여 터치 중심 좌표를 산출하는 단계;를 포함하며,
   상기 가상 데이터는 상기 입력 펜으로부터 상기 터치 스크린에 구비된 안테나 루프에 유도된 전자기 신호를 이용하여 생성되는 터치 스크린 장치의 엣지 좌표 보상방법.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 입력 펜의 필압에 기초한 제1 데이터와 상기 입력 펜의 기울기에 기초한 제2 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 상기 가상 데이터를 생성하는 터치 스크린 장치의 엣지 좌표 보상방법.
6. 제4 항에 있어서,
   상기 터치 중심 좌표 산출하는 단계에서,
   상긴 입력 펜의 센싱에 의해 얻어진 중심 데이터와, 상기 가상 데이터를 포함하여 전체 범위를 설정하고, 상기 전체 범위에서 상기 터치 중심 좌표를 산출하는 터치 스크린 장치의 엣지 좌표 보상방법.
7. 제4 항에 있어서,
   상기 터치 중심 좌표의 산출 값이 음수인 경우 산출된 터치 중심 좌표 값을 0으로 처리하여 상기 엣지 영역이 터치된 것으로 판단하는 터치 스크린 장치의 엣지 좌표 보상방법.

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