KR102520692B1 - 터치 센싱 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 터치 구동장치는 터치 센서들이 내장된 픽셀 어레이가 포함된 표시패널과, 터치 구간 동안 터치 센서들을 구동하되, 입력 영상을 표시하는 1 디스플레이 프레임 기간 내에 상기 터치 센서들을 구동하기 위한 터치 구간을 적어도 2개 이상 할당하는 터치 구동 장치를 포함하고, 제K(K는 양의 정수) 디스플레이 프레임의 시작 시점부터 상기 제K 디스플레이 프레임의 첫 번째 터치 리포터 시점까지 걸리는 제1 기간은, 제K+1 디스플레이 프레임의 시작 시점부터 상기 제K+1 디스플레이 프레임의 첫 번째 터치 리포터 시점까지 걸리는 제2 기간과 서로 다르다.

Description

터치 센싱 시스템{TOUCH SENSING SYSTEM}

본 발명은 정전 용량 방식의 터치 센서를 포함한 터치 센싱 시스템에 관한 것이다.

유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)이 쉽게 자신이 원하는 대로 각종 전자 기기를 제어할 수 있게 한다. 이러한 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온 스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 적외선 통신 혹은 고주파(RF) 통신 기능을 갖는 원격 제어기(Remote controller) 등이 있다. 유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다. 최근, 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있다.

터치 UI는 휴대용 정보기기에 필수적으로 채택되고 있다. 터치 UI는 표시장치의 화면 상에 터치 스크린을 형성하는 방법으로 구현되고 있다. 이러한 터치 스크린은 정전 용량 방식으로 구현될 수 있다. 정전 용량 방식의 터치 센서를 갖는 터치 스크린은 손가락 또는 전도성 물질이 터치 센서에 접촉(또는 근접)될 때, 정전 용량(capacitance) 변화 즉, 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 터치 입력을 감지한다.

정전 용량 방식의 터치 센서는 자기 용량(Self Capacitance) 센서 또는 상호 용량(Mutual Capacitance) 센서로 구현될 수 있다. 자기 용량 센서의 전극들 각각은 한 방향을 따라 형성된 센서 배선들과 1:1로 연결될 수 있다. 상호 용량 센서는 이웃한 센서 전극들 사이에 형성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 자기 용량 센서(Cs)의 전극들(2) 각각에는 배선(4)이 연결된다. 자기 용량 센서(Cs)는 전극들(2) 각각에 형성된 정전 용량을 포함한다. 터치 구동 신호가 배선(4)을 통해 전극(2)에 인가되면 전하(Q)가 자기 용량 센서(Cs)에 축적된다. 이 때 손가락이나 전도성 물체가 전극(4)에 접촉되면 자기 용량 센서(Cs)에 추가로 전도성 용량(Cf)이 연결되어 자기 용량 센서(Cs)의 정전 용량값이 변한다. 따라서, 손가락이 터치된 센서와 그렇지 않은 센서 간에 정전 용량값이 달라지므로 터치 여부를 판단할 수 있다.

그런데, 도 1과 같은 자기 용량 센서(Cs)를 이용한 터치 센싱 시스템은 자기 용량 센서들(Cs)에 연결되는 배선(4)의 개수가 많기 때문에 배선들(14)이 라우팅(routing)되는 데드존(Dead zone)이 크다. 데드존은 터치 입력이 센싱될 수 없는 영역이다.

이렇게 종래의 자기 용량 센서를 이용한 터치 센싱 시스템은 데드존이 크기 때문에 센서들의 전극을 조밀하게 형성할 수 없고 그에 따라 터치 해상도가 낮다. 터치 해상도를 높이기 위하여 터치 센서들의 개수를 증가시키면, 배선들(14)도 많아지므로 데드존이 더 커진다. 그 결과, 종래의 터치 센싱 시스템은 자기 용량 센서의 구조적 문제로 인하여 해상도를 개선하기가 어려울 뿐 아니라 센싱 감도(Sensitivity)와 정확도(Accuracy)를 개선하기가 어렵다. 또한, 종래의 터치 센싱 시스템에서 터치 센서들의 개수가 증가되는 경우 터치 센싱 집적회로(Integrated Circuit, 이하 "IC"라 함)의 채널 수가 증가하여 IC 칩의 크기가 커진다.

따라서, 본 발명의 목적은 터치 센서들의 개수를 증가시키지 않고 터치 해싱도, 센싱 감도 및 정확도 등을 높이 수 있도록 한 터치 센싱 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 터치 센싱 시스템은 센서 전극들 각각에 구비된 자기 용량 센서들, 이웃한 센서 전극들 사이에 구비된 상호 용량 센서들, 및 상기 센서 전극들에 연결된 센서 배선들을 포함하는 터치 스크린과, 제1 센싱 모드에서 제1 터치 구동신호에 따라 상기 자기 용량 센서들에 대한 터치 입력을 센싱하고, 제2 센싱 모드에서 제2 터치 구동신호에 따라 상기 상호 용량 센서들에 대한 터치 입력을 센싱하는 터치 구동회로를 구비한다. 여기서, 상기 터치 구동회로는, 상기 터치 입력을 센싱하기 위한 센싱부와,상기 센싱부의 제1 입력단을 상기 센서 배선들 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 멀티플렉서와, 상기 제1 센싱 모드에서 상기 제1 터치 구동신호를 상기 센싱부에 연결되지 않은 센서 배선들에 인가하고, 상기 제2 센싱 모드에서 상기 제2 터치 구동신호를 상기 센싱부에 연결된 센서 배선에 인가하는 구동신호 선택부와, 상기 제1 센싱 모드에서 상기 제1 터치 구동신호를 상기 센싱부의 제2 입력단에 인가하고, 상기 제2 센싱 모드에서 기준전압을 상기 센싱부의 제2 입력단에 인가하는 기준신호 선택부를 포함하다.

상기 제2 센싱 모드에서, 상기 제2 터치 구동신호가 인가되는 제1 센서 배선과 상기 센싱부의 제1 입력단에 연결된 제2 센서 배선을 제외한 나머지 센서 배선들에는 기저 전압 또는 직류 전압이 인가된다.

상기 제2 센싱 모드에서, 상기 제1 센서 배선에 연결된 센서 전극과, 상기 제2 배선에 연결된 센서 전극은 서로 이웃한다.

상기 센싱부는, 상기 센서 배선들 중 기수 센서 배선들에 연결된 기수 센서 전극들에 대한 터치 입력을 선택적으로 센싱하기 위한 기수 센싱부와, 상기 센서 배선들 중 우수 센서 배선들에 연결된 우수 센서 전극들에 대한 터치 입력을 선택적으로 센싱하기 위한 우수 센싱부를 포함하고, 상기 멀티플렉서는, 상기 기수 센싱부의 제1 입력단을 상기 기수 센서 배선들 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 기수 멀티플렉서와, 상기 우수 센싱부의 제1 입력단을 상기 우수 센서 배선들 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 우수 멀티플렉서를 포함하며, 상기 기수 센싱부와 상기 우수 센싱부는 동시에 동작되고, 상기 기수 멀티플렉서와 상기 우수 멀티플렉서는 동시에 동작된다.

상기 터치 구동회로는, 상기 제1 센싱 모드에서, 상기 제1 터치 구동신호를 서로 이웃한 제1 센서 전극과 제2 센서 전극에 인가하여, 상기 제1 센서 전극에 구비된 제1 자기 용량 센서에 대한 터치 입력을 상기 제1 센서 전극을 통해 센싱함과 동시에, 상기 제2 센서 전극에 구비된 제2 자기 용량 센서에 대한 터치 입력을 상기 제2 센서 전극을 통해 센싱한다.

상기 센서 전극들이 제1 센서 전극, 상기 제1 센서 전극에 이웃한 제2 센서 전극, 상기 제2 센서 전극에 이웃한 제3 센서 전극, 상기 제3 센서 전극에 이웃한 제4 센서 전극, 및 상기 제4 센서 전극에 이웃한 제5 센서 전극 순으로 배치될 때, 상기 터치 구동회로는, 상기 제2 센싱 모드에서, 상기 제2 터치 구동신호를 제2 센서 전극에 인가하여 상기 제1 센서 전극과 상기 제2 센서 전극 사이에 구비된 제1 상호 용량 센서에 대한 터치 입력을 상기 제1 센서 전극을 통해 센싱함과 동시에, 상기 제2 터치 구동신호를 제5 센서 전극에 인가하여 상기 제4 센서 전극과 상기 제5 센서 전극 사이에 구비된 제2 상호 용량 센서에 대한 터치 입력을 상기 제4 센서 전극을 통해 센싱하며, 상기 제3 센서 전극에는 기저 전압 또는, 직류 전압이 인가된다.

상기 센서 전극들이 제1 센서 전극, 상기 제1 센서 전극에 이웃한 제2 센서 전극, 상기 제2 센서 전극에 이웃한 제3 센서 전극, 및 상기 제3 센서 전극에 이웃한 제4 센서 전극 순으로 배치될 때, 상기 터치 구동회로는 상기 제2 센싱 모드에서, 상기 제2 터치 구동신호를 제2 센서 전극에 인가하여 상기 제1 센서 전극과 상기 제2 센서 전극 사이에 구비된 제1 상호 용량 센서에 대한 터치 입력을 상기 제1 센서 전극을 통해 센싱함과 동시에, 상기 제2 터치 구동신호를 제3 센서 전극에 인가하여 상기 제3 센서 전극과 상기 제4 센서 전극 사이에 구비된 제2 상호 용량 센서에 대한 터치 입력을 상기 제4 센서 전극을 통해 센싱한다.

상기 터치 구동회로는, 상기 제1 센싱 모드와 상기 제2 센싱 모드를 상기 자기 용량 센서들과 상기 상호 용량 센서들을 일부씩 번갈아 센싱한다.

상기 터치 구동회로는, 상기 제1 센싱 모드와 상기 제2 센싱 모드를 상기 자기 용량 센서들과 상기 상호 용량 센서들을 전부씩 번갈아 센싱한다.

본 발명의 터치 센싱 시스템은 자기 용량 센서들을 이용하여 센서 전극들 각각에서 터치 입력을 센싱함과 아울러, 상호 용량 센서들을 이용하여 센서 전극들 사이에서도 터치 입력을 센싱하여 터치 센서들의 개수를 증가시키지 않고 터치 스크린의 해상도, 센싱 감도 및 정확도 등을 향상시킬 수 있다.

도 1은 자기 용량 센서들을 포함한 터치 스크린의 전극과 배선 구조를 보여 주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 시스템을 보여주는 블록도.
도 3은 터치 센서가 픽셀 어레이에 내장된 일 예를 보여 주는 도면.
도 4는 도 3과 같은 표시패널의 픽셀들과 터치 센서들을 시분할 구동하는 방법을 보여 주는 타이밍도.
도 5및 도 6은 터치 센서들에 연결되는 멀티플렉서들과 센싱부들을 보여주는 도면.
도 7은 자기 용량 센서들의 용량 변화를 센싱하기 위한 제1 센싱 모드에서 멀티플렉서와 센싱 유닛에 인가되는 신호를 설명하기 위한 도면.
도 8은 상호 용량 센서들의 용량 변화를 센싱하기 위한 제2 센싱 모드에서 멀티플렉서와 센싱 유닛에 인가되는 신호를 설명하기 위한 도면.
도 9 내지 도 11은 제1 센싱 모드에서 멀티플렉서들의 센싱 채널 선택 순서와 그에 따른 센싱 대상 전극을 보여주는 도면들.
도 12 내지 도 14는 제2 센싱 모드에서 멀티플렉서들의 일 센싱 채널 선택 순서와 그에 따른 센싱 대상 전극을 보여주는 도면들.
도 15 내지 도 17은 제2 센싱 모드에서 멀티플렉서들의 다른 센싱 채널 선택 순서와 그에 따른 센싱 대상 전극을 보여주는 도면들.
도 18은 터치 구간 내에서 자기 용량 센서들과 상호 용량 센서들을 일부씩 번갈아 센싱하는 예를 보여주는 도면.
도 19는 터치 구간 내에서 자기 용량 센서들과 상호 용량 센서들을 전부씩 번갈아 센싱하는 예를 보여주는 도면.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 시스템을 보여준다. 도 3은 터치 센서가 픽셀 어레이에 내장된 일 예를 보여 준다. 그리고, 도 4는 도 3과 같은 표시패널의 픽셀들과 터치 센서들을 시분할 구동하는 방법을 보여 준다.

도 2내지 도4를 참조하면, 본 발명의 터치 센싱 시스템은 표시장치와 터치 모듈을 구비한다.

표시장치는 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시소자(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자 기반으로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 표시장치가 액정표시소자로 구현되는 것을 설명하지만, 본 발명의 표시장치는 액정표시소자에 한정되지 않는다.

표시장치는 표시패널(DIS), 디스플레이 구동회로(12,14,16), 호스트 시스템(19)을 포함할 수 있다.

표시패널(DIS)은 두 장의 기판들 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 표시패널(DIS)의 픽셀 어레이는 데이터라인들(D1~Dm, m은 양의 정수)과 게이트라인들(G1~Gn, n은 양의 정수)에 의해 정의된 픽셀 영역에 형성된 픽셀들을 포함한다. 픽셀들 각각은 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)의 교차부들에 형성된 TFT들(Thin Film Transistor), 데이터전압을 충전하는 픽셀전극, 픽셀전극에 접속되어 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등을 포함할 수 있다.

표시패널(DIS)의 상부 기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등이 형성될 수 있다. 표시패널(DIS)의 하부 기판은 COT(Color filter On TFT) 구조로 구현될 수 있다. 이 경우에, 블랙매트릭스와 컬러필터는 표시패널(DIS)의 하부 기판에 형성될 수 있다. 공통전압이 공급되는 공통전극은 표시패널(DIS)의 상부 기판이나 하부 기판에 형성될 수 있다. 표시패널(DIS)의 상부 기판과 하부 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(DIS)의 상부 기판과 하부 기판 사이에는 액정셀의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성된다.

표시패널(DIS)의 배면 아래에는 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛은 에지형(edge type) 또는 직하형(Direct type) 백라이트 유닛으로 구현되어 표시패널(DIS)에 빛을 조사한다. 표시패널(DIS)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 공지된 어떠한 액정 모드로도 구현될 수 있다.

디스플레이 구동회로는 데이터 구동회로(12), 게이트 구동회로(14) 및 타이밍 콘트롤러(16)를 포함하여 입력 영상의 비디오 데이터를 표시패널(DIS)의 픽셀들에 기입한다. 데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(16)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 출력한다. 데이터 구동회로(12)로부터 출력된 데이터전압은 데이터라인들(D1~Dm)에 공급된다. 게이트 구동회로(14)는 데이터전압에 동기되는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 게이트라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 표시패널(DIS)의 픽셀라인을 선택한다.

타이밍 콘트롤러(16)는 호스트 시스템(19)으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(12)와 게이트 구동회로(14)의 동작 타이밍을 동기시킨다. 스캔 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity, POL), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다.

호스트 시스템(19)은 디지털 비디오 데이터(RGB)와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 타이밍 콘트롤러(16)로 전송하며, 터치 구동회로(18)로부터 입력되는 터치 좌표 정보(XY)와 연계된 응용 프로그램을 실행할 수 있다.

터치 모듈에는 터치 스크린(TSP)과 터치 구동회로(18)가 포함된다.

터치 스크린(TSP)은 다수의 센서 전극들(C1~C4)과, 센서 전극들(C1~C4) 각각에 연결된 센서 배선들(L1~L4)을 포함한다. 이 터치 스크린(TSP)의 터치 센서들은 자기 정전 용량(Self Capacitance)을 갖는 자기 용량 센서들(Cs)과, 상호 정전 용량(Mutual Capacitance)을 갖는 상호 용량 센서들(Cm)로 나뉘어진다. 센서 전극들(C1~C4) 각각에는 자기 용량 센서(Cs)가 형성되고, 이웃한 센서 전극들(C1~C4)에는 상호 용량 센서(Cm)가 형성된다.

자기 용량 센싱 방법은 센서 배선들(L1~L4)을 통해 센서 전극들(C1~C4) 각각에 터치 구동신호(TX)를 인가하여 자기 용량 센서(Cs)에 전하를 공급한다. 이어서, 터치 구동신호(TX)가 인가된 센서 전극(C1~C4)과 센서 배선(L1~L4)을 통해 자기 용량 센서(Cs)의 용량 변화를 센싱하면 센서 전극(C1~C4) 상에서의 터치 입력을 센싱할 수 있다.

상호 용량 센싱 방법은 센서 배선들(L1~L4)을 통해 이웃한 센서 전극들(C1~C4) 중 어느 하나의 센서 전극(도 12 및 도 15 등의 Tx)에 터치 구동신호(TX)를 인가하여 상호 용량 센서(Cm)에 전하를 공급하고, 터치 구동신호(TX)와 동기하여 다른 하나의 센서 전극(도 12 및 도 15 등의 Rx)과 센서 배선을 통해 상호 용량 센서(Cm)의 용량 변화를 센싱하면 이웃한 센서 전극들 사이에 위치하는 터치 입력을 센싱할 수 있다. 상호 용량 센싱 방법은 센서 배선들(L1~L4) 위에서의 터치 입력을 센싱할 수 있다.

이러한 상호 용량 센싱 방법은 센서 전극들(C1~C4) 사이의 위치마다 터치 입력을 센싱할 수 있다. 따라서, 본 발명의 터치 센싱 시스템은 자기 용량 센서들을 이용하여 센서 전극들 각각에서 터치 입력을 센싱할 수 있을 뿐 아니라 상호 용량 센서들을 이용하여 센서 전극들 사이에서도 터치 입력을 센싱하여 터치 스크린의 해상도, 센싱 감도 및 정확도를 향상시킬 수 있다.

터치 스크린(TSP)은 표시패널(DIS)의 상부 편광판 상에 접합되거나, 표시패널(DIS)의 상부 편광판과 상부 기판 사이에 형성될 수 있다. 또한, 터치 스크린(TSP)의 터치 센서들(C1~C4)은 표시패널(DIS)의 픽셀 어레이에 인셀(In-cell) 타입으로 내장될 수 있다. 터치 스크린(TSP)이 표시패널(DIS)의 픽셀 어레이에 내장되는 예가 도 3에 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 표시패널(DIS)의 픽셀 어레이는 터치 센서들(C1~C4)과, 터치 센서들(C1~C4)과 연결된 센서 배선들(L1~Li, i는 m, n 보다 작은 양의 정수)을 포함한다. 픽셀들(101)의 공통전극(COM)은 다수의 세그먼트들(segment)로 분할된다. 터치 센서들(C1~C4)은 분할된 공통전극(COM)으로 구현된다. 하나의 공통전극 세그먼트(segment)는 다수의 픽셀들(101)에 공통으로 연결되고 하나의 터치 센서를 형성한다. 따라서, 터치 센서들(C1~C4)은 도 4와 같이 영상 데이터를 기입하기 위한 디스플레이 구간(Td1, Td2) 동안 픽셀들(101)에 공통전압(Vcom)을 공급하고, 터치 구간 (Tt1, Tt2) 동안 터치 구동신호(TX)를 입력 받아 터치 입력을 센싱 한다.

터치 구동회로(18)는 터치 구동신호(TX)를 터치 센서들(C1~C4)에 인가하고, 터치 센서들(C1~C4)의 자기 용량 변화와 상호 용량 변화를 센싱하여 손가락(또는, 스타일러스 펜)과 같은 전도성 물질의 터치 여부와 그 위치를 판단한다.

터치 구동회로(18)는 타이밍 콘트롤러(16) 또는 호스트 시스템(19)으로부터 입력되는 터치 인에이블 신호(TEN)에 응답하여 터치 구간(Tt1, Tt2) 동안 터치 센서들(C1~C4)을 구동한다. 터치 구동회로(18)는 터치 구간(Tt1, Tt2) 동안 터치 구동신호(TX)를 센서 배선들(L1~L4)을 통해 터치 센서들(C1~C4)에 공급하여 터치 입력을 센싱한다. 터치 구동회로(18)는 터치 입력 유무에 따라 달라지는 터치 센서의 정전용량 변화를 분석하여 터치 입력을 판단하고, 터치 입력 위치의 좌표를 계산한다. 터치 입력 위치의 좌표 정보는 터치 리포터 형태로 호스트 시스템(19)으로 전송된다.

터치 구동회로(18)는 터치 구간(Tt1, Tt2) 동안 터치 인에이블 신호(TEN)에 응답하여 터치 센서들(C1~C4)을 구동하되, 입력 영상을 표시하는 1 디스플레이 프레임 기간 내에 터치 센서들(C1~C4)을 구동하기 위한 터치 프레임을 적어도 2개 이상 할당함으로써 디스플레이 프레임 레이트(Frame rate) 보다 터치 리포터 레이트(Touch report rate)를 높일 수 있다. 여기서, 1 터치 프레임 내에는 다수의 멀티플렉서의 개수에 대응되는 다수의 터치 구간들이 포함될 수 있다.

예를 들어, 1 프레임 기간 내에서 디스플레이 구간(Td1, Td2)과 터치 구간 (Tt1, Tt2)이 각각 도 4와 같이 다수의 구간들로 분할되면, 터치 구동회로(18)는 매 터치 구간(Tt1, Tt2) 마다 터치 입력을 센싱하고, 각 터치 프레임이 완성되는 시점에 터치 입력의 좌표 정보를 호스트 시스템(19)으로 전송한다. 이에 따라, 본 발명은 디스플레이 프레임 레이트(Display Frame rate) 보다 터치 리포터 레이트(Touch report rate)를 더 높일 수 있다. 디스플레이 프레임 레이트는 1 프레임 이미지가 픽셀 어레이에 기입되는 프레임 주파수이다. 터치 리포터 레이트는 터치 입력의 좌표 정보가 발생되는 속도이다. 터치 리포터 레이트가 높을 수록 터치 입력의 좌표 인식 속도가 빨라지므로 터치 감도가 좋아진다.

도 5및 도 6은 센서 전극들(22)에 연결되는 멀티플렉서들(140)과 센싱부들(160)을 보여 준다. 도 7은 자기 용량 센서들의 용량 변화를 센싱하기 위한 제1 센싱 모드에서 멀티플렉서와 센싱 유닛에 인가되는 신호를 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 8은 상호 용량 센서들의 용량 변화를 센싱하기 위한 제2 센싱 모드에서 멀티플렉서와 센싱 유닛에 인가되는 신호를 설명하기 위한 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 터치 구동회로(18)는 멀티플렉서들(140)과 센싱부들(160)의 동작을 제어하는 MCU(Micro Controller Unit)를 포함할 수 있다. MCU는 터치 IC로 대체될 수 있다.

멀티플렉서(140)는 MCU의 제어 하에 센싱부(160)와 센서 전극들(22)을 선택적으로 연결한다. 멀티플렉서(140)는 MCU의 제어 하에 공통 전압(Vcom)을 공급할 수 있다. 터치 스크린의 해상도가 M(가로)×N(세로)(M, N 각각은 2 이상의 양의 정수)일 때, 필요한 멀티플렉서(140)의 개수는 M 개일 수 있다. 터치 스크린의 해상도가 M×N일 때, 센서 전극들(12)은 M×N 개로 분할될 수 있다. 멀티플렉서(140) 각각은 N 개의 센서 배선들(115)을 통해 N 개의 센서 전극들(22,Y1~Yn)에 연결되고, N 개의 센서 배선들(115)을 하나의 센싱부(160)에 순차적으로 연결할 수 있다.

센싱부(160)는 멀티플렉서(140)를 통해 센서 배선들(115)에 연결되어 센서 전극들(12)로부터 수신되는 센싱 신호를 디지털 데이터로 변환한다. 센싱부(160)는 수신된 센싱 신호를 증폭하는 증폭기, 증폭기의 전압을 누적하는 적분기, 적분기의 전압을 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 변한기(Analog-to-Digital Converter, 이하 "ADC"라 함)를 포함한다. ADC로부터 출력된 디지털 데이터는 터치 로 데이터(Touch raw data)로서 MCU로 전송된다. 터치 스크린의 해상도가 M×N일 때, 센싱부(160)도 M 개만큼 필요할 수 있다.

MCU는 터치 로 데이터를 소정의 문턱값과 비교하여 문턱값 이상의 전하 변화량을 갖는 터치 센서들의 위치를 터치 입력 영역으로 판정한다. MCU는 터치 입력 각각에 대하여 좌표를 계산하여 터치 입력 좌표 정보를 포함한 터치 데이터(TDATA)를 호스트 시스템(19)으로 전송한다.

터치 구동회로(18)는 구동 전원부에 연결되어 구동전원을 공급받는다. 터치 구동회로(18)는 터치 인에이블 신호(TEN)를 참작하여 터치 구간들(Tt1,Tt2)에서 터치 구동신호(TX)를 생성하여 센서 전극들(22)에 인가한다. 터치 구동신호(TX)는 구형파 형태의 펄스, 정현파, 삼각파 등 다양한 형태로 발생될 수 있으나, 구형파로 구현됨이 바람직하다. 터치 구동신호는 센싱부(160)의 적분기에 전하가 다수 회 누적될 수 있도록 센서 전극들(22) 각각에 다수 회 인가될 수 있다.

터치 구동회로(18)는 터치 구간들(Tt1,Tt2)에서 센싱 모드 제어신호(CTRL)를 생성하여 자기 용량 센서들의 정전 용량 변화를 센싱하기 위한 제1 센싱 모드(이하, "셀프 센싱 모드"라 함)와 상호 용량 센서들의 정전 용량 변화를 센싱하기 위한 제2 센싱 모드(이하, "뮤추얼 센싱 모드"라 함)를 구분한다. 터치 구동회로(18)는 셀프 센싱 모드에서 제1 터치 구동신호(TXS)를 생성하고, 뮤추얼 센싱 모드에서 제2 터치 구동신호(TXM)를 생성한다. 제1 터치 구동신호(TXS)와 제2 터치 구동신호(TXM)는 동일한 형태를 가질 수도 있고, 다른 형태를 가질 수도 있다.

터치 구동회로(18)는 셀프 센싱 모드에서 제1 터치 구동신호(TXS)를 센싱부(160)의 제1 입력단(증폭기(Amp)의 (-) 입력단)에 연결되지 않은 센서 배선들(115)에 인가하고, 뮤추얼 센싱 모드에서 제2 터치 구동신호(TXM)를 센싱부(160)의 제1 입력단(증폭기(Amp)의 (-) 입력단)에 연결된 센서 배선(115)에 인가하는 구동신호 선택부(210)를 포함할 수 있다. 또한, 터치 구동회로(18)는 셀프 센싱 모드에서 제1 터치 구동신호(TXS)를 센싱부(160)의 제2 입력단(증폭기(Amp)의 (+) 입력단)에 인가하고, 뮤추얼 센싱 모드에서 기준전압(VREF)을 센싱부(160)의 제2 입력단(증폭기(Amp)의 (+) 입력단)에 인가하는 기준신호 선택부(220)를 포함할 수 있다.

도 7을 참조하여 셀프 센싱 모드에서 센서 전극(Y1)의 자기 용량 센서(Cs)가 센싱되는 경우를 설명하면 다음과 같다. 셀프 센싱 모드에서, 센싱부(160)의 제1 입력단(증폭기(Amp)의 (-) 입력단)에 제1 터치 구동신호(TXS)가 인가되면, 멀티플렉서(140)는 이 제1 터치 구동신호(TXS)를 센서 전극(Y1)에 연결된 센서 배선에만 선택적으로 인가한다. 그러면, 센싱부(160)는 센서 배선과 멀티플렉서(140)를 통해 제1 터치 구동신호(TXS)에 따른 센서 전극(Y1)의 전위 변화를 센싱한다. 한편, 멀티플렉서(140)는 센싱부(160)의 제1 입력단(증폭기(Amp)의 (-) 입력단)에 연결되지 않은 센서 배선들, 즉 다른 센서 전극들(Y2~Yn)에 연결된 센서 배선들에도 제1 터치 구동신호(TXS)를 인가함으로써, 비 센싱되는 센서 배선들로 인해 센싱 신호가 왜곡되는 현상을 방지할 수 있다. 이러한 목적으로 다른 센서 전극들(Y2~Yn)에 연결된 센서 배선들에는 제1 터치 구동신호(TXS) 이외에 일정한 직류 전압이 인가될 수도 있다.

도 8을 참조하여 뮤추얼 센싱 모드에서 센서 전극들(Y1,Y2) 사이의 상호 용량 센서(Cm)가 센싱되는 경우를 설명하면 다음과 같다. 뮤추얼 센싱 모드에서, 멀티플렉서(140)는 제2 터치 구동신호(TXM)를 센서 전극(Y2)에 연결된 센서 배선에만 선택적으로 인가한다. 그러면, 센싱부(160)는 센서 전극(Y1)에 연결된 센서 배선과 멀티플렉서(140)를 통해 제2 터치 구동신호(TXM)에 따른 센서 전극(Y1)의 전위 변화를 센싱한다. 한편, 멀티플렉서(140)는 센서 전극들(Y1,Y2) 에 연결되지 않은 센서 배선들에 기저 전압, 또는 직류 전압이 인가함으로써, 비 센싱되는 센서 배선들로 인해 센싱 신호가 왜곡되는 현상을 방지할 수 있다.

도 9 내지 도 11은 셀프 센싱 모드에서 멀티플렉서들의 센싱 채널 선택 순서와 그에 따른 센싱 대상 전극을 보여준다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 터치 구동회로(12)는 셀프 센싱 모드에서 센서 전극들을 서로 이웃한 2행씩 동시에 센싱할 수 있다. 다시 말해, 터치 구동회로(12)는 제1 터치 구동신호(TXS)를 서로 이웃한 제1 센서 전극(Y1)과 제2 센서 전극(Y2)에 인가하여, 제1 센서 전극(Y1)에 구비된 제1 자기 용량 센서에 대한 터치 입력을 제1 센서 전극(Y1)을 통해 센싱함과 동시에, 제2 센서 전극(Y2)에 구비된 제2 자기 용량 센서에 대한 터치 입력을 제2 센서 전극(Y1)을 통해 센싱할 수 있다.

이를 위해 1열 센서 전극들의 센싱을 담당하는 도 6의 센싱부(160)는, 센서 배선들 중 기수 센서 배선들에 연결된 기수 센서 전극들(Y1,Y3,...,Y23)에 대한 터치 입력을 선택적으로 센싱하기 위한 기수 센싱부(AFE)와, 센서 배선들 중 우수 센서 배선들에 연결된 우수 센서 전극들(Y2,Y4,...,Y22)에 대한 터치 입력을 선택적으로 센싱하기 위한 우수 센싱부(AFE)를 포함한다. 그리고, 1열 센서 전극들의 센싱을 담당하는 도 6의 멀티플렉서(140)는, 기수 센싱부(AFE)의 제1 입력단(-)을 기수 센서 배선들 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 기수 멀티플렉서(MUXO)와, 우수 센싱부(AFE)의 제1 입력단(-)을 우수 센서 배선들 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 우수 멀티플렉서(MUXE)를 포함한다. 여기서, 기수 센싱부(AFE)와 우수 센싱부(AFE)는 동시에 동작되고, 기수 멀티플렉서(MUXO)와 우수 멀티플렉서(MUXE)는 동시에 동작된다.

도 10 및 도 11과 같이 셀프 센싱 모드에서, 26*23개(598개)의 센서 전극들은 총 12회의 센싱 동작을 통해 센싱된다. 제1 회 센싱시(S1)에 센서 전극들(Y1,Y2)이 동시에 센싱되고, 2회 센싱시(S2)에 센서 전극들(Y3,Y4)이 동시에 센싱된다. 마찬가지 원리로, 제12회 센싱시(S12)에 센서 전극들(Y11,Y12)이 동시에 센싱된다.

도 12 내지 도 14는 뮤추얼 센싱 모드에서 멀티플렉서들의 일 센싱 채널 선택 순서와 그에 따른 센싱 대상 전극을 보여 준다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 터치 구동회로(12)는 뮤추얼 센싱 모드에서 센서 전극들을 서로 이격된 2행씩 동시에 센싱할 수 있다. 다시 말해, 센서 전극들이 제1 센서 전극(Y1), 제1 센서 전극(Y1)에 이웃한 제2 센서 전극(Y2), 제2 센서 전극(Y2)에 이웃한 제3 센서 전극(Y3), 제3 센서 전극(Y3)에 이웃한 제4 센서 전극(Y4), 및 제4 센서 전극(Y4)에 이웃한 제5 센서 전극(Y5) 순으로 배치될 때, 터치 구동회로(12)는 제2 터치 구동신호(TXM)를 제2 센서 전극(Y2)에 인가하여 제1 센서 전극(Y1)과 제2 센서 전극(Y2) 사이에 형성된 제1 상호 용량 센서에 대한 터치 입력을 제1 센서 전극(Y1)을 통해 센싱함과 동시에, 제2 터치 구동신호(TXM)를 제5 센서 전극(Y5)에 인가하여 제4 센서 전극(Y4)과 제5 센서 전극(Y5) 사이에 구비된 제2 상호 용량 센서에 대한 터치 입력을 제4 센서 전극(Y4)을 통해 센싱할 수 있다. 이때, 제3 센서 전극(Y3)에는 센싱 신호의 왜곡을 줄이기 위해 기저 전압(GND) 또는, 직류 전압(DC)이 인가될 수 있다. 여기서, 제2 터치 구동신호(TXM)가 인가되는 센서 전극이 Tx 전극이 되고, Tx 전극에 이웃하여 상호 용량 센서를 형성하며 직접 센싱의 대상이 되는 센서 전극을 Rx 전극이 된다. 이 실시예에서 상호 용량 센서에 대한 터치 입력을 센싱하기 위한 센서 전극들은 Rx-Tx-GND-Rx-Tx와 같이 배치된다.

이 실시예에서, 1열 센서 전극들의 센싱을 담당하는 도 6의 센싱부(160)는, 센서 배선들 중 기수 센서 배선들에 연결된 기수 센서 전극들(Y1,Y3,...,Y23)에 대한 터치 입력을 선택적으로 센싱하기 위한 기수 센싱부(AFE)와, 센서 배선들 중 우수 센서 배선들에 연결된 우수 센서 전극들(Y2,Y4,...,Y22)에 대한 터치 입력을 선택적으로 센싱하기 위한 우수 센싱부(AFE)를 포함한다. 그리고, 1열 센서 전극들의 센싱을 담당하는 도 6의 멀티플렉서(140)는, 기수 센싱부(AFE)의 제1 입력단(-)을 기수 센서 배선들 중 어느 하나에 선택적으로 연결함과 아울러 기수 센서 배선들 중 나머지 하나에 제2 터치 구동신호(TXM)를 인가하는 기수 멀티플렉서(MUXO)와, 우수 센싱부(AFE)의 제1 입력단(-)을 우수 센서 배선들 중 어느 하나에 선택적으로 연결함과 아울러 아울러 우수 센서 배선들 중 나머지 하나에 제2 터치 구동신호(TXM)를 인가하는 우수 멀티플렉서(MUXE)를 포함한다. 여기서, 기수 센싱부(AFE)와 우수 센싱부(AFE)는 동시에 동작되고, 기수 멀티플렉서(MUXO)와 우수 멀티플렉서(MUXE)는 동시에 동작된다.

도 13 및 도 14와 같이 뮤추얼 센싱 모드에서, 26*23개(598개)의 센서 전극들은 총 12회의 센싱 동작을 통해 센싱된다. 제1 회 센싱시(M1)에 제2 터치 구동신호(TXM)가 센서 전극들(Y2,Y5)에 동시에 인가되고 그에 동기하여 센서 전극들(Y1,Y4)이 동시에 센싱된다. 그리고, 제2 회 센싱시(M2)에 제2 터치 구동신호(TXM)가 센서 전극들(Y3,Y6)에 동시에 인가되고 그에 동기하여 센서 전극들(Y2,Y5)이 동시에 센싱된다. 그리고, 제3 회 센싱시(M3)에 제2 터치 구동신호(TXM)가 센서 전극들(Y4,Y7)에 동시에 인가되고 그에 동기하여 센서 전극들(Y3,Y6)이 동시에 센싱된다. 이러한 원리로 12회의 센싱 동작이 이루어진다.

도 15 내지 도 17은 뮤추얼 센싱 모드에서 멀티플렉서들의 다른 센싱 채널 선택 순서와 그에 따른 센싱 대상 전극을 보여 준다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 터치 구동회로(12)는 뮤추얼 센싱 모드에서 센서 전극들을 서로 이격된 2행씩 동시에 센싱할 수 있다. 다시 말해, 센서 전극들이 제1 센서 전극(Y1), 제1 센서 전극(Y1)에 이웃한 제2 센서 전극(Y2), 제2 센서 전극(Y2)에 이웃한 제3 센서 전극(Y3), 제3 센서 전극(Y3)에 이웃한 제4 센서 전극(Y4) 순으로 배치될 때, 터치 구동회로(12)는 제2 터치 구동신호(TXM)를 제2 센서 전극(Y2)에 인가하여 제1 센서 전극(Y1)과 제2 센서 전극(Y2) 사이에 형성된 제1 상호 용량 센서에 대한 터치 입력을 제1 센서 전극(Y1)을 통해 센싱함과 동시에, 제2 터치 구동신호(TXM)를 제3 센서 전극(Y3)에 인가하여 제3 센서 전극(Y3)과 제4 센서 전극(Y4) 사이에 형성된 제2 상호 용량 센서에 대한 터치 입력을 제4 센서 전극(Y4)을 통해 센싱할 수 있다. 여기서, 제2 터치 구동신호(TXM)가 인가되는 센서 전극이 Tx 전극이 되고, Tx 전극에 이웃하여 상호 용량 센서를 형성하며 직접 센싱의 대상이 되는 센서 전극을 Rx 전극이 된다. 이 실시예에서 상호 용량 센서에 대한 터치 입력을 센싱하기 위한 센서 전극들은 Rx-Tx-Tx-Rx와 같이 배치된다. 이러한 전극 배치는 도 12의 그것에 비해 Tx와 GDN간에 전압 변화와 그로 인한 전기장 형성에 따른 전하 손실을 억제하는 데 유리하다. 또한, 이러한 전극 배치에서는 Tx 전극끼리 이웃하게 배치되기 때문에, Tx 전극 상의 전압 변화가 상쇄될 수 있고 그에 따라 상호 용량 센서의 정전 용량 변화를 극대화 할 수 있는 장점이 있다.

이 실시예에서, 1열 센서 전극들의 센싱을 담당하는 도 6의 센싱부(160)는, 센서 배선들 중 기수 센서 배선들에 연결된 기수 센서 전극들(Y1,Y3,...,Y23)에 대한 터치 입력을 선택적으로 센싱하기 위한 기수 센싱부(AFE)와, 센서 배선들 중 우수 센서 배선들에 연결된 우수 센서 전극들(Y2,Y4,...,Y22)에 대한 터치 입력을 선택적으로 센싱하기 위한 우수 센싱부(AFE)를 포함한다. 그리고, 1열 센서 전극들의 센싱을 담당하는 도 6의 멀티플렉서(140)는, 기수 센싱부(AFE)의 제1 입력단(-)을 기수 센서 배선들 중 어느 하나에 선택적으로 연결함과 아울러 기수 센서 배선들 중 나머지 하나에 제2 터치 구동신호(TXM)를 인가하는 기수 멀티플렉서(MUXO)와, 우수 센싱부(AFE)의 제1 입력단(-)을 우수 센서 배선들 중 어느 하나에 선택적으로 연결함과 아울러 아울러 우수 센서 배선들 중 나머지 하나에 제2 터치 구동신호(TXM)를 인가하는 우수 멀티플렉서(MUXE)를 포함한다. 여기서, 기수 센싱부(AFE)와 우수 센싱부(AFE)는 동시에 동작되고, 기수 멀티플렉서(MUXO)와 우수 멀티플렉서(MUXE)는 동시에 동작된다.

도 16 및 도 17과 같이 뮤추얼 센싱 모드에서, 26*23개(598개)의 센서 전극들은 총 12회의 센싱 동작을 통해 센싱된다. 제1 회 센싱시(M1)에 제2 터치 구동신호(TXM)가 센서 전극들(Y2,Y3)에 동시에 인가되고 그에 동기하여 센서 전극들(Y1,Y4)이 동시에 센싱된다. 그리고, 제2 회 센싱시(M2)에 제2 터치 구동신호(TXM)가 센서 전극들(Y3,Y4)에 동시에 인가되고 그에 동기하여 센서 전극들(Y2,Y5)이 동시에 센싱된다. 그리고, 제3 회 센싱시(M3)에 제2 터치 구동신호(TXM)가 센서 전극들(Y6,Y7)에 동시에 인가되고 그에 동기하여 센서 전극들(Y5,Y8)이 동시에 센싱된다. 이러한 원리로 12회의 센싱 동작이 이루어진다.

도 18은 터치 구간 내에서 자기 용량 센서들과 상호 용량 센서들을 일부씩 번갈아 센싱하는 예를 보여준다. 그리고, 도 19는 터치 구간 내에서 자기 용량 센서들과 상호 용량 센서들을 전부씩 번갈아 센싱하는 예를 보여준다.

도 18을 참조하면, 본 발명의 터치 구동회로(18)는 터치 구간(Tt) 내에서 제1 주기로 셀프 센싱 모드(S1~Sn)와 뮤추얼 센싱 모드(M1~Mn)를 교번하여 자기 용량 센서들과 상호 용량 센서들을 일부씩 번갈아 센싱할 수 있다. 도 18의 경우, 셀프 센싱과 뮤추얼 센싱이 연속적으로 이루어져 위치별 센싱 데이터의 연속성을 확보하는 데 유리하다. 다만, 도 18의 경우, 셀프 센싱과 뮤추얼 센싱을 교번하기 위한 멀티플렉서의 스위칭 시간이 많이 소요되므로 센싱 시간이 길어질 수 있다.

도 19를 참조하면, 본 발명의 터치 구동회로(18)는 터치 구간(Tt) 내에서 제1 주기보다 긴 제2 주기로 셀프 센싱 모드(S1~Sn)와 뮤추얼 센싱 모드(M1~Mn)를 교번하여 자기 용량 센서들과 상호 용량 센서들을 전부씩 번갈아 센싱할 수 있다. 도 19의 경우, 모든 센서 전극들을 대상으로 셀프 센싱을 수행한 후에 모든 센서 전극들을 대상으로 뮤추얼 센싱을 수행하므로, 셀프 센싱과 뮤추얼 센싱을 교번하기 위한 멀티플렉서의 스위칭 시간이 작게 소요되고 센싱 시간이 짧은 장점이 있다. 다만, 도 19의 경우, 위치별 센싱 데이터의 연속성을 확보하는 측면에서는 도 18에 비해 불리하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 터치 센싱 시스템은 자기 용량 센서들을 이용하여 센서 전극들 각각에서 터치 입력을 센싱함과 아울러, 상호 용량 센서들을 이용하여 센서 전극들 사이에서도 터치 입력을 센싱하여 터치 센서들의 개수를 증가시키지 않고 터치 스크린의 해상도, 센싱 감도 및 정확도 등을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

18 : 터치 구동회로 140 : 멀티플렉서
160 : 센싱부 210 : 구동신호 선택부
220 : 기준신호 선택부

Claims (9)

1. 센서 전극들 각각에 구비된 자기 용량 센서들, 이웃한 센서 전극들 사이에 구비된 상호 용량 센서들, 및 상기 센서 전극들에 연결된 센서 배선들을 포함하는 터치 스크린과,
   제1 센싱 모드에서 제1 터치 구동신호에 따라 상기 자기 용량 센서들에 대한 터치 입력을 센싱하고, 제2 센싱 모드에서 제2 터치 구동신호에 따라 상기 상호 용량 센서들에 대한 터치 입력을 센싱하는 터치 구동회로를 구비하고,
   상기 터치 구동회로는,
   상기 터치 입력을 센싱하기 위한 센싱부와,
   상기 센싱부의 제1 입력단을 상기 센서 배선들 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 멀티플렉서와,
   상기 제1 센싱 모드에서 상기 제1 터치 구동신호를 상기 센싱부에 연결되지 않은 센서 배선들에 인가하고, 상기 제2 센싱 모드에서 상기 제2 터치 구동신호를 상기 센싱부에 연결된 센서 배선에 인가하는 구동신호 선택부와,
   상기 제1 센싱 모드에서 상기 제1 터치 구동신호를 상기 센싱부의 제2 입력단에 인가하고, 상기 제2 센싱 모드에서 기준전압을 상기 센싱부의 제2 입력단에 인가하는 기준신호 선택부를 포함하고,
   상기 제2 센싱 모드에서, 상기 제2 터치 구동신호가 인가되는 제1 센서 배선과 상기 센싱부의 제1 입력단에 연결된 제2 센서 배선을 제외한 나머지 센서 배선들에는 기저 전압 또는 직류 전압이 인가되는 터치 센싱 시스템.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 센싱 모드에서, 상기 제1 센서 배선에 연결된 센서 전극과, 상기 제2 센서 배선에 연결된 센서 전극은 서로 이웃하는 터치 센싱 시스템.
4. 센서 전극들 각각에 구비된 자기 용량 센서들, 이웃한 센서 전극들 사이에 구비된 상호 용량 센서들, 및 상기 센서 전극들에 연결된 센서 배선들을 포함하는 터치 스크린과,
   제1 센싱 모드에서 제1 터치 구동신호에 따라 상기 자기 용량 센서들에 대한 터치 입력을 센싱하고, 제2 센싱 모드에서 제2 터치 구동신호에 따라 상기 상호 용량 센서들에 대한 터치 입력을 센싱하는 터치 구동회로를 구비하고,
   상기 터치 구동회로는,
   상기 터치 입력을 센싱하기 위한 센싱부와,
   상기 센싱부의 제1 입력단을 상기 센서 배선들 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 멀티플렉서와,
   상기 제1 센싱 모드에서 상기 제1 터치 구동신호를 상기 센싱부에 연결되지 않은 센서 배선들에 인가하고, 상기 제2 센싱 모드에서 상기 제2 터치 구동신호를 상기 센싱부에 연결된 센서 배선에 인가하는 구동신호 선택부와,
   상기 제1 센싱 모드에서 상기 제1 터치 구동신호를 상기 센싱부의 제2 입력단에 인가하고, 상기 제2 센싱 모드에서 기준전압을 상기 센싱부의 제2 입력단에 인가하는 기준신호 선택부를 포함하고,
   상기 센싱부는, 상기 센서 배선들 중 기수 센서 배선들에 연결된 기수 센서 전극들에 대한 터치 입력을 선택적으로 센싱하기 위한 기수 센싱부와, 상기 센서 배선들 중 우수 센서 배선들에 연결된 우수 센서 전극들에 대한 터치 입력을 선택적으로 센싱하기 위한 우수 센싱부를 포함하고,
   상기 멀티플렉서는, 상기 기수 센싱부의 제1 입력단을 상기 기수 센서 배선들 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 기수 멀티플렉서와, 상기 우수 센싱부의 제1 입력단을 상기 우수 센서 배선들 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 우수 멀티플렉서를 포함하며,
   상기 기수 센싱부와 상기 우수 센싱부는 동시에 동작되고, 상기 기수 멀티플렉서와 상기 우수 멀티플렉서는 동시에 동작되는 터치 센싱 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 터치 구동회로는,
   상기 제1 센싱 모드에서, 상기 제1 터치 구동신호를 서로 이웃한 제1 센서 전극과 제2 센서 전극에 인가하여, 상기 제1 센서 전극에 구비된 제1 자기 용량 센서에 대한 터치 입력을 상기 제1 센서 전극을 통해 센싱함과 동시에, 상기 제2 센서 전극에 구비된 제2 자기 용량 센서에 대한 터치 입력을 상기 제2 센서 전극을 통해 센싱하는 터치 센싱 시스템.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 센서 전극들이 제1 센서 전극, 상기 제1 센서 전극에 이웃한 제2 센서 전극, 상기 제2 센서 전극에 이웃한 제3 센서 전극, 상기 제3 센서 전극에 이웃한 제4 센서 전극, 및 상기 제4 센서 전극에 이웃한 제5 센서 전극 순으로 배치될 때,
   상기 터치 구동회로는,
   상기 제2 센싱 모드에서, 상기 제2 터치 구동신호를 제2 센서 전극에 인가하여 상기 제1 센서 전극과 상기 제2 센서 전극 사이에 구비된 제1 상호 용량 센서에 대한 터치 입력을 상기 제1 센서 전극을 통해 센싱함과 동시에, 상기 제2 터치 구동신호를 제5 센서 전극에 인가하여 상기 제4 센서 전극과 상기 제5 센서 전극 사이에 구비된 제2 상호 용량 센서에 대한 터치 입력을 상기 제4 센서 전극을 통해 센싱하며,
   상기 제3 센서 전극에는 기저 전압 또는, 직류 전압이 인가되는 터치 센싱 시스템.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 센서 전극들이 제1 센서 전극, 상기 제1 센서 전극에 이웃한 제2 센서 전극, 상기 제2 센서 전극에 이웃한 제3 센서 전극, 및 상기 제3 센서 전극에 이웃한 제4 센서 전극 순으로 배치될 때,
   상기 터치 구동회로는,
   상기 제2 센싱 모드에서, 상기 제2 터치 구동신호를 제2 센서 전극에 인가하여 상기 제1 센서 전극과 상기 제2 센서 전극 사이에 구비된 제1 상호 용량 센서에 대한 터치 입력을 상기 제1 센서 전극을 통해 센싱함과 동시에, 상기 제2 터치 구동신호를 제3 센서 전극에 인가하여 상기 제3 센서 전극과 상기 제4 센서 전극 사이에 구비된 제2 상호 용량 센서에 대한 터치 입력을 상기 제4 센서 전극을 통해 센싱하는 터치 센싱 시스템.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 터치 구동회로는,
   상기 제1 센싱 모드와 상기 제2 센싱 모드를 상기 자기 용량 센서들과 상기 상호 용량 센서들을 일부씩 번갈아 센싱하는 터치 센싱 시스템.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 터치 구동회로는,
   상기 제1 센싱 모드와 상기 제2 센싱 모드를 상기 자기 용량 센서들과 상기 상호 용량 센서들을 전부씩 번갈아 센싱하는 터치 센싱 시스템.

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