KR20130058512A

KR20130058512A - 터치 스크린 구동 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20130058512A
Application number: KR1020110124558A
Authority: KR
Inventors: 신명호; 조지호; 배정태
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2013-06-04
Also published as: KR101503106B1

Abstract

본 발명은 터치 스크린 구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 그 터치 스크린 구동 장치는 터치 스크린에서 이웃한 Tx 라인들에 서로 역위상인 구동펄스들을 공급하는 Tx 구동회로; 상기 Tx 라인들과 커플링된 상기 Rx 라인들을 통해 수신되는 센서 노드의 전압을 샘플링하고, 샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환하는 Rx 구동회로; 및 상기 터치 스크린의 초기화 직후에 상기 터치 스크린의 스캐닝 결과로 얻어진 상기 디지털 데이터들과 미리 설정된 더미 데이터들을 포함하는 기준 데이터들을 메모리에 저장하고, 상기 터치 스크린 상의 터치 입력 이후에 생성된 노말 데이터들에서 상기 기준 데이터를 빼 1 차 보상 데이터들을 생성하고, 상기 1차 보상 데이터들을 적분 연산하고 보상값을 가산하여 최종 터치 로 데이터들을 발생하는 데이터 보상부를 포함한다.

Description

터치 스크린 구동 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING TOUCH SCREEN}

본 발명은 터치 스크린 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.

유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사용자가 각종 전기/전자 기기를 자신이 원하는 대로 쉽고 편하게 제어할 수 있게 한다. 이러한 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온스크린 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 있는 추세에 있으며, 나아가 가전 제품에도 확대 적용되고 있다. 터치 UI를 구현하기 위한 터치 스크린의 일 예로서, 상호 용량(mutual capacitance) 방식의 터치 스크린은 터치 뿐 아니라 근접도 센싱하고 멀티 터치(또는 근접)의 터치 위치 각각을 인식할 수 있다.

상호 용량 방식의 터치 스크린은 Tx 라인들, Tx 라인들과 교차되는 Rx 라인들, 및 Tx 라인들과 Rx 라인들의 교차부에 형성된 센서 노드들을 포함한다. 센서 노드들 각각은 상호 용량을 갖는다. 터치 스크린 구동 장치는 터치(또는 근접) 전후의 센서 노드들에 충전된 전압의 변화를 감지하여 전도성 물질의 접촉(또는 근접) 여부와 그 위치를 판단한다.

터치 스크린은 표시장치의 표시패널 상에 접착되거나 그 표시패널 내에 내장될 수 있다. 터치 스크린은 표시패널과의 전기적 커플링(Coupling)으로 인하여 표시패널의 구동신호에 영향을 받기 쉽다. 표시패널의 구동신호로 인하여 터치 스크린에 영향을 주는 노이즈는 터치 오인식이나 터치 감도 저하 등의 문제를 일으킨다.

본 발명은 표시패널로부터 유입되는 노이즈에 대한 영향을 줄일 수 있는 터치 스크린 구동 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 터치 스크린 구동 장치는 Tx 라인들, 상기 Tx 라인들과 교차하는 Rx 라인들, 및 상기 Tx 라인들과 상기 Rx 라인들의 교차부에 형성된 센서 노드들을 포함하는 터치 스크린; 상기 Tx 라인들에 구동펄스를 순차적으로 공급하되, 이웃한 Tx 라인들에 서로 역위상인 구동펄스들을 공급하는 Tx 구동회로; 상기 Tx 라인들과 커플링된 상기 Rx 라인들을 통해 수신되는 센서 노드의 전압을 샘플링하고, 샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환하는 Rx 구동회로; 상기 터치 스크린의 초기화 직후에 상기 터치 스크린의 스캐닝 결과로 얻어진 상기 디지털 데이터들과 미리 설정된 더미 데이터들을 포함하는 기준 데이터들을 메모리에 저장하고, 상기 터치 스크린 상의 터치 입력 이후에 생성된 노말 데이터들에서 상기 기준 데이터를 빼 1 차 보상 데이터들을 생성하고, 상기 1차 보상 데이터들을 적분 연산하고 보상값을 가산하여 최종 터치 로 데이터들을 발생하는 데이터 보상부; 및 상기 Tx 구동회로와 상기 Rx 구동회로를 제어하고, 상기 최종 터치 로 데이터들을 미리 설정된 터치 인식 알고리즘으로 분석하여 상기 터치 입력 위치의 좌표를 추정하는 터치 콘트롤러를 포함한다.

상기 Tx 구동회로는 제1 구동펄스를 제1 Tx 라인에 공급함과 동시에, 상기 제1 구동펄스에 대하여 역위상인 제2 구동펄스를 제2 Tx 라인에 공급한다.

상기 데이터 보상부의 적분 연산은 상기 터치 스크린의 y축을 따라 수직으로 배열되는 상기 1차 보상 데이터들에서, 수직으로 이웃하는 제1 및 제2 1차 보상 데이터들의 차를 제1 적분 결과로서산출하고, 제3 1차 보상 데이터에서 상기 제1 적분 결과를 빼 제2 적분 결과를 산출함으로써 이웃하는 1차 보상 데이터들의 차를 누적한다.

상기 더미 데이터들 각각은 '0'으로 설정된다.

상기 보상값이 상기 1차 보상 데이터들에 가산되면, 상기 1차 보상 데이터들중에서 최소값이 '0'으로 변경된다.

본 발명의 터치 스크린 구동 방법은 상기 Tx 라인들에 구동펄스를 순차적으로 공급하되, 이웃한 Tx 라인들에 서로 역위상인 구동펄스를 공급하는 단계; 상기 Tx 라인들과 커플링된 상기 Rx 라인들을 통해 수신되는 센서 노드의 전압을 샘플링하고, 샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환하는 단계; 상기 터치 스크린의 초기화 직후에 상기 터치 스크린의 스캐닝 결과로 얻어진 상기 디지털 데이터들과 미리 설정된 더미 데이터들을 포함하는 기준 데이터들을 메모리에 저장하는 단계; 상기 터치 스크린 상의 터치 입력 이후에 생성된 노말 데이터들에서 상기 기준 데이터를 빼 1 차 보상 데이터들을 생성하는 단계; 상기 1차 보상 데이터들을 적분 연산하고 보상값을 가산하여 최종 터치 로 데이터들을 발생하는 단계; 및 상기 최종 터치 로 데이터들을 미리 설정된 터치 인식 알고리즘으로 분석하여 터치 위치의 좌표를 추정하는 단계를 포함한다.

본 발명은 이웃한 Tx 라인들에 역위상 구동 펄스들을 동시에 인가함으로써 터치 스크린에서 표시패널로부터 유입되는 노이즈에 대한 영향을 줄일 수 있다. 나아가, 본 발명은 이웃한 Tx 라인들에 역위상의 구동 펄스들을 동시에 인가하는 방법으로 센서 노드들을 센싱할 때 발생될 수 있는 데이터의 누락 문제를 데이터 보상을 통해 해결할 수 있으므로 터치 스크린의 해상도 손실을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 2는 도 1에서 터치 스크린 구동 장치를 보여 주는 도면이다.
도 3 내지 도 5는 터치 스크린과 표시패널의 다양한 실시예들을 보여 주는 도면들이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린의 역위상 구동펄스를 보여 주는 파형도이다.
도 7은 역위상 구동펄스의 일 예를 보여 주는 파형도이다.
도 8은 역위상 구동펄스의 다른 예를 보여 주는 파형도이다.
도 9는 Rx 구동회로를 상세히 보여 주는 회로도이다.
도 10은 도 9에 도시된 스위치들(S11, S12)이 턴온될 때 샘플링 회로의 등가 회로도이다.
도 11은 도 9에 도시된 스위치들(S21, S22)이 턴온될 때 샘플링 회로의 등가 회로도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 터치 로 데이터 보상 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 13은 이웃하는 Tx 라인들에 역위상 구동 펄스들을 동시에 인가할 때 그 Tx 라인들에 연결된 센서 노드들 중에서 위쪽 센서 노드가 터치된 경우(CASE1)를 보여 주는 도면이다.
도 14는 도 13과 같은 경우(CASE1)에 얻어 지는 노말 데이터 값을 보여 주는 도면이다.
도 15는 이웃하는 Tx 라인들에 역위상 구동 펄스들을 동시에 인가할 때 그 Tx 라인들에 연결된 센서 노드들 중에서 아래쪽 센서 노드가 터치된 경우(CASE2)를 보여 주는 도면이다.
도 16은 도 15와 같은 경우(CASE1)에 얻어 지는 노말 데이터 값을 보여 주는 도면이다.
도 17은 이웃하는 Tx 라인들에 역위상 구동 펄스들을 동시에 인가할 때 그 Tx 라인들에 연결된 위 아래 센서 노드들이 동시에 터치된 경우(CASE3)를 보여 주는 도면이다.
도 18은 도 17과 같은 경우(CASE3)에 얻어 지는 노말 데이터 값을 보여 주는 도면이다.
도 19는 기준 데이터의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 20은 노말 데이터의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 21은 1차 보상 데이터의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 22는 1C차 보상 데이터의 적분 연산 결과를 보여 주는 도면이다.
도 23은 적분 연산 결과에 보상값을 더한 최종 터치 로 데이터의 일 예를 보여 주는 도면이다.

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 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(DIS), 디스플레이 구동회로, 터치 스크린(TSP), 터치 스크린 구동회로 등을 포함한다.

본 발명의 표시장치는 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자 기반으로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 평판 표시소자의 일 예로서 액정표시소자 중심으로 설명하지만, 본 발명의 표시장치는 액정표시소자에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다.

표시패널(DIS)은 두 장의 기판들 사이에 액정층이 형성된다. 표시패널(DIS)의 하부 기판에는 다수의 데이터라인들(D1~Dm, m은 자연수), 데이터라인들(D1~Dm)과 교차되는 다수의 게이트라인들(또는 스캔라인들)(G1~Gn, n은 자연수), 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)의 교차부들에 형성되는 다수의 TFT들(Thin Film Transistor), 액정셀들에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 화소전극, 화소전극에 접속되어 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor) 등을 포함한다.

표시패널(DIS)의 픽셀들은 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)에 의해 정의된 픽셀 영역에 형성되어 매트릭스 형태로 배치된다. 픽셀들 각각의 액정셀은 화소전극에 인가되는 데이터전압과, 공통전극에 인가되는 공통전압의 전압차에 따라 인가되는 전계에 의해 구동되어 입사광의 투과양을 조절한다. TFT들은 게이트라인(G1~Gn)으로부터의 게이트펄스에 응답하여 턴-온되어 데이터라인(D1~Dm)으로부터의 전압을 액정셀의 화소전극에 공급한다.

표시패널(DIS)의 상부 기판은 블랙매트릭스, 컬러필터 등을 포함할 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.

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)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.

표시패널(DIS)의 배면에는 도시하지 않은 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛은 에지형(edge type) 또는 직하형(Direct type) 백라이트 유닛으로 구현되어 표시패널(DIS)에 빛을 조사한다.

디스플레이 구동회로는 데이터 구동회로(12), 스캔 구동회로(14), 타이밍 콘트롤러(20) 등을 포함하여 입력 영상의 비디오 데이터전압을 표시패널(DIS)의 픽셀들에 기입한다.

데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(20)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 출력한다. 데이터전압은 데이터라인들(D1~Dm)에 공급된다. 스캔 구동회로(14)는 데이터전압에 동기되는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 게이트라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 표시패널(DIS)의 라인을 선택한다.

타이밍 콘트롤러(20)는 외부의 호스트 시스템으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(12)와 스캔 구동회로(14)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스캔 타이밍 제어신호와 데이터 타이밍 제어신호를 발생한다. 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.

터치 스크린(TSP)은 도 3과 같이 표시패널(DIS)의 상부 편광판(POL1) 상에 접합되거나, 도 4와 같이 상부 편광판(POL1)과 상부 기판(GLS1) 사이에 형성될 수 있다. 또한, 터치 스크린(TSP)의 센서 노드들(TSCAP)은 도 5와 같이 표시패널(DIS) 내에서 픽셀 어레이와 함께 인셀(In-cell) 타입으로 하부 기판에 형성될 수 있다. 도 3 내지 도 5에서 "PIX"는 액정셀의 화소전극, "GLS2"는 하부 기판, "POL2"는 하부 편광판을 각각 의미한다.

터치 스크린(TSP)은 Tx 라인들(T1~Tj, j는 n 보다 작은 양의 정수), Tx 라인들(T1~Tj)과 교차하는 Rx 라인들(R1~Ri, i는 m 보다 작은 양의 정수), 및 Tx 라인들(T1~Tj)과 Rx 라인들(R1~Ri)의 교차부들에 형성된 i×j 개의 센서 노드들(TSCAP)을 포함한다.

터치 스크린 구동회로는 Tx 구동회로(32), Rx 구동회로(34), 터치 콘트롤러(30) 등을 포함한다. 터치 스크린 구동회로는 Tx 라인들(T1~Tj)에 도 6 내지 도 8과 같은 구동펄스를 공급하고 Rx 라인들(R1~Ri)을 통해 수신되는 센서 노드의 전압을 샘플링한다. 그리고 터치 스크린 구동회로는 샘플링한 센서 노드의 전압을 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital converter, 이하 "ADC"라 함)를 통해 디지털 데이터로 변환하여 터치 로 데이터(Touch raw data)를 출력한다. Tx 구동회로(32)와 Rx 구동회로(34)는 하나의 ROIC(Read-out IC) 내에 집적될 수 있다.

Tx 구동회로(32)는 터치 콘트롤러(30)로부터 입력된 Tx 셋업 신호(SUTx)에 응답하여 역위상 구동펄스들을 동시에 출력할 Tx 채널들을 설정한다. Tx 구동회로(32)는 Tx 채널들을 통해 도 6과 같이 이웃하는 Tx 라인들(T1, T2)에 역위상의 구동펄스(A, B)를 동시에 공급한다.

하나의 Tx 라인에 센서 노드(TSCAP)가 j 개 연결되어 있다면, 구동펄스(A, B)는 j회 연속으로 Tx 라인에 공급된 후에, 다음 Tx 라인에도 같은 방식으로 구동펄스들이 연속으로 공급될 수 있다. 다른 실시예로서, 하나의 Tx 라인에 센서 노드(TSCAP)가 j 개 연결되어 있다면, 그 Tx 라인에 (j/SUN +1) 회 구동 펄스 A 및 B이 연속으로 공급될 수 있다. 여기서, SUN(Sensing Unit Number)은 N(N은 2 이상 i 미만의 자연수) 개의 Rx 라인들을 통해 동시에 수신되는 센서 노드들의 개수를 의미한다. SUN은 터치 콘트롤러(30)로부터 발생되는 Rx 셋업 신호(SURx)에 의해 설정되며, Rx 구동회로(34)는 Rx 셋업 신호(SURx)에 응답하여 N 개의 Rx 채널들을 동시에 설정하여 그 Rx 채널들과 연결된 N 개의 Rx 라인들을 통해 센서 노드드들의 전압을 수신한다. “(j/SUN +1)”에서 1은 j/SUN의 나머지가 0이 아닐 때 나머지 Rx 채널들을 통해 센서 노드들을 수신하기 위하여 구동펄스 A 및 B가 1회 더 Tx 라인에 공급되는 것을 의미한다.

센서 노드(TSCAP)의 전압을 Rx 구동회로(34)의 샘플링 커패시터(도 9의 Cc)에 2 회 이상 반복 누적시켜 샘플링 커패시터(Cc)의 충전양을 높이기 위하여, 구동펄스는 Tx 라인들(T1~Tj) 각각에 2 회 이상 반복 공급될 수 있다.

Rx 구동회로(34)는 터치 콘트롤러(30)로부터 입력된 Rx 셋업 신호(SURx)에 응답하여 Rx 채널을 설정하고, 설정된 Rx 채널과 연결된 Rx 라인(R1~Ri)을 통해 센서 노드 전압을 수신한다. 센서 노드 전압이 수신되는 Rx 라인은 구동펄스가 인가되는 Tx 라인과 전기적으로 커플링된 Rx 라인이다. Rx 구동회로(34)는 터치 콘트롤러(30)의 Rx 샘플링 클럭(SRx)에 응답하여 구동펄스 마다 수신된 센서 노드 전압을 샘플링 커패시터(Cc)에 충전시켜 그 센서 노드 전압을 샘플링한다. Rx 구동회로(34)는 샘플링된 센서 노드 전압을 ADC를 통해 디지털 데이터로 변환하여 터치 콘트롤러(30)로 전송한다.

터치 콘트롤러(30)는 I2C 버스, SPI(serial peripheral interface), 시스템 버스(System bus) 등의 인터페이스를 통해 Tx 구동회로(32)와 Rx 구동회로(34)에 연결된다. 터치 콘트롤러(30)는 셋업 신호(SUTx, SURx)를 Tx 구동회로(32)와 Rx 구동회로(34)에 공급하여 구동펄스가 출력될 Tx 채널을 설정하고 센서 노드 전압이 수신될 Rx 채널을 설정한다. 터치 콘트롤러(30)는 Rx 구동회로(34)에 내장된 샘플링 회로의 스위치들을 제어하기 위한 Rx 샘플링 클럭(SRx)을 Rx 구동회로(34)에 공급하여 센서 노드 전압의 샘플링 타이밍과, ADC의 동작 타이밍을 제어한다.

터치 콘트롤러(30)는 Rx 구동회로(34)로부터 입력되는 터치 로 데이터들을 공지된 터치 인식 알고리즘으로 분석하여 터치 전후의 변화가 소정의 기준값 이상으로 큰 터치 로 데이터들에 대한 좌표값을 추정하고 그 좌표값을 포함한 터치 좌표 데이터(HIDxy)를 출력한다. 터치 전후의 변화가 소정의 기준값 이상으로 큰 터치 로 데이터들은 터치(또는 근접) 입력으로 추정된다. 터치 콘트롤러(30)로부터 출력된 터치 좌표 데이터(HIDxy)는 외부의 호스트 시스템으로 전송된다. 터치 콘트롤러(30)는 MCU(Micro Controller Unit, MCU)로 구현될 수 있다.

호스트 시스템은 외부 비디오 소스 기기 예를 들면, 네비게이션 시스템, 셋톱박스, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 방송 수신기, 폰 시스템(Phone system) 등에 접속되어 그 외부 비디오 소스 기기로부터 영상 데이터를 입력 받을 수 있다. 호스트 시스템은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 외부 비디오 소스 기기로부터의 입력 영상 데이터를 표시패널(DIS)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 또한, 호스트 시스템은 터치 콘트롤러(30)로부터 입력되는 터치 데이터의 좌표값과 연계된 응용 프로그램을 실행한다.

도 7은 도 6에 도시된 역위상 구동펄스들(A, B)의 일 예를 보여 주는 파형도이다. 도 8은 도 6에 도시된 역위상 구동펄스들(A, B)의 다른 예를 보여 주는 파형도이다.

도 7을 참조하면, Tx 구동회로(32)는 터치 콘트롤러(30)의 제어 하에 구동펄스 A를 제1 Tx 라인(T1)에 공급함과 동시에, 그 구동펄스 A에 대하여 180°만큼 위상 차이를 가지는 구동펄스 B를 제2 Tx 라인(T2)에 공급한다. 따라서, 터치 스크린(TSP)이 스캐닝될 때마다 이웃하는 제1 및 제2 Tx 라인들(T1, T2)에는 서로 역위상의 구동펄스들(A, B)이 동시에 공급된다.

구동펄스들(A, B)은 도 7과 같이 0V와 정극성 전압(Vh) 사이에서 스윙하는 펄스로 발생될 수 있다. 또한, 구동펄스들(A, B)은 도시하지 않았지만 0V 보다 낮은 부극성 전압과 0V 보다 높은 정극성 전압 사이에서 스윙하는 펄스로 발생될 수도 있다.

Rx 구동회로(34)는 제1 및 제2 Tx 라인들(T1, T2)에 공급되는 역위상 구동펄스들 A 및 B 중 적어도 어느 하나에 동기하여 센서 노드 전압을 수신할 Rx 채널을 설정한다. Rx 구동회로(34)는 설정된 Rx 채널과 연결된 Rx 라인을 통해 터치 스크린(TSP)에서 이웃하는 두 개의 Tx 라인들에 연결된 센서 노드들의 전압을 동시에 수신한다. Rx 구동회로(34)에서 수신되는 센서 노드들의 전압(Vout)은 도 9, 도 13, 도 15, 도 17, 및 수학식 1의 정의에서 알 수 있는 바와 같이 두 개의 센서 노드들(등가적으로, 커패시터들)에 분배되는 상대적인 비율로 수신된다. Rx 구동회로(34)는 수신된 센서 노드 전압을 샘플링하고 디지털 데이터로 변환한다.

Tx 구동회로(32)는 터치 콘트롤러(30)의 제어 하에 구동펄스 A를 제2 Tx 라인(T2)에 공급함과 동시에, 그 구동펄스 A에 대하여 180°만큼 위상 차이를 가지는 구동펄스 B를 제3 Tx 라인(T3)에 공급한다. 제2 Tx 라인(T2)에는 구동펄스 B가 공급된 직후에 구동펄스 A가 공급된다. 따라서, 제2 및 제3 Tx 라인들(T2, T3)에는 서로 역위상의 구동펄스들(A, B)이 동시에 공급된다. Rx 구동회로(34)는 제2 및 제3 Tx 라인들(T2, T3)에 공급되는 역위상 구동펄스들 A 및 B 중 적어도 어느 하나에 동기하여 센서 노드 전압을 수신할 Rx 채널을 설정한다. Rx 구동회로(34)는 설정된 Rx 채널과 연결된 Rx 라인을 통해 터치 스크린(TSP)에서 이웃하는 Tx 라인들에 연결된 센서 노드들의 전압(Vout)을 동시에 수신하고, 수신된 센서 노드 전압을 샘플링하고 디지털 데이터로 변환한다.

제2 내지 제j-1 Tx 라인들(T2~Tj-1)에는 구동펄스 B가 공급된 직후에 구동펄스 A가 공급된다. 제j Tx 라인들(Tj)에는 구동펄스 B만 공급된다. Tx 구동회로(32)는 터치 콘트롤러(30)의 제어 하에 구동펄스 A를 제j-1 Tx 라인(Tj-1)에 공급함과 동시에, 그 구동펄스 A에 대하여 180°만큼 위상 차이를 가지는 구동펄스 B를 제j Tx 라인(Tj)에 공급한다. 따라서, 제j-1 및 제j Tx 라인들(Tj-1, Tj)에는 서로 역위상의 구동펄스(A, B)가 동시에 공급된다. Rx 구동회로(34)는 제j-1 및 제j Tx 라인들(Tj-1, Tj)에 공급되는 역위상 구동펄스들 A 및 B 중 적어도 어느 하나에 동기하여 센서 노드 전압을 수신할 Rx 채널을 설정한다. Rx 구동회로(34)는 설정된 Rx 채널과 연결된 Rx 라인을 통해 터치 스크린(TSP)에서 이웃하는 Tx 라인들에 연결된 센서 노드들의 전압(Vout)을 동시에 수신하고, 수신된 센서 노드 전압을 샘플링하고 디지털 데이터로 변환한다.

도 8을 참조하면, Tx 구동회로(32)는 터치 콘트롤러(30)의 제어 하에 구동펄스 A를 제1 Tx 라인(T1)에 공급함과 동시에, 그 구동펄스 A에 대하여 180°만큼 위상 차이를 가지는 구동펄스 B를 제2 Tx 라인(T2)에 공급한다. 따라서, 이웃하는 제1 및 제2 Tx 라인들(T1, T2)에는 서로 역위상의 구동펄스(A, B)가 동시에 공급된다. Rx 구동회로(34)는 제1 및 제2 Tx 라인들에 연결된 센서 노드들의 전압(Vout)을 동시에 수신하고, 수신된 센서 노드 전압을 샘플링하고 디지털 데이터로 변환한다.

구동펄스 A는 0V와 정극성 전압(Vh) 사이에서 스윙하는 펄스로 발생되고, 구동펄스 B는 0V와 부극성 전압(Vl) 사이에서 스윙하는 펄스로 발생될 수 있다. 도 8에서, 정극성 전압(Vh)과 부극성 전압(Vl)의 전압차가 도 7의 구동 펄스 전압차보다 크기 때문에 도 8에서 정극성 전압(Vh)을 충분히 낮출 수 있다.

Tx 구동회로(32)는 터치 콘트롤러(30)의 제어 하에 구동펄스 A를 제2 Tx 라인(T2)에 공급함과 동시에, 그 구동펄스 A에 대하여 180°만큼 위상 차이를 가지는 구동펄스 B를 제3 Tx 라인(T3)에 공급한다. 제2 Tx 라인(T2)에는 구동펄스 B가 공급된 직후에 구동펄스 A가 공급된다. 따라서, 이웃하는 제2 및 제3 Tx 라인들(T2, T3)에는 서로 역위상의 구동펄스(A, B)가 동시에 공급된다. Rx 구동회로(34)는 제2 및 제3 Tx 라인들에 연결된 센서 노드들의 전압(Vout)을 동시에 수신하고, 수신된 센서 노드 전압을 샘플링하고 디지털 데이터로 변환한다.

제2 내지 제j-1 Tx 라인들(T2~Tj-1)에는 구동펄스 B가 공급된 직후에 구동펄스 A가 공급된다. 제j Tx 라인(Tj)에는 구동펄스 B만 공급된다. Tx 구동회로(32)는 터치 콘트롤러(30)의 제어 하에 구동펄스 A를 제j-1 Tx 라인(Tj-1)에 공급함과 동시에, 그 구동펄스 A에 대하여 180°만큼 위상 차이를 가지는 구동펄스 B를 제j Tx 라인(Tj)에 공급한다. 따라서, 이웃하는 제j-1 및 제j Tx 라인들(Tj-1, Tj)에는 서로 역위상의 구동펄스(A, B)가 동시에 공급된다. Rx 구동회로(34)는 제j-1 및 제j Tx 라인들에 연결된 센서 노드들의 전압(Vout)을 동시에 수신하고, 수신된 센서 노드 전압을 샘플링하고 디지털 데이터로 변환한다.

도 9 내지 도 11은 Rx 구동회로(34)의 샘플링 회로와 그 동작을 상세히 보여 주는 도면들이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, Rx 구동회로(34)의 샘플링 회로는 제1 내지 제4 스위치들(S11~S22), 센싱 커패시터(CS), 샘플링 커패시터(Cc), 연산 증폭기(Operation Amplifier, OP) 등을 포함한다. 센싱 커패시터(CS)는 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2) 사이에 접속된다. 샘플링 커패시터(Cc)는 제3 노드(n3)와 연산 증폭기(OP)의 출력 단자 사이에 접속된다. 제3 노드(n3)는 연산 증폭기(OP)의 반전 입력 단자에 연결된다. 연산 증폭기(OP)의 비반전 입력 단자는 기저전압원(GND)에 접속되고, 연산 증폭기(OP)의 출력 단자는 ADC의 입력 단자에 접속된다.

제1 스위치(S11)의 입력 단자에는 Rx 라인(R(p), p는 i 이하의 자연수)을 통해 수직으로 이웃하는 센서 노드들(C1, C2)이 연결된다. 제1 스위치(S11)의 출력 단자는 제1 노드(n1)에 연결된다. 제1 스위치(S11)는 제1 Rx 샘플링 클럭(S1(t1))에 응답하여 t1 시간에 턴-온(turn-on)된다. 제1 Rx 샘플링 클럭(S1(t1))은 제q(q는 j-1 이하의 양의 정수) Tx 라인(T(q))에 공급되는 구동 펄스 A의 하이 로직 전압과 동기된다. 제2 스위치(S12)는 제2 노드(n2)와 기저전압원(GND) 사이에 접속된다. 제2 스위치(S12)는 제1 Rx 샘플링 클럭(S1(t1))에 응답하여 t1 시간에 턴-온된다.

제1 및 제2 스위치(S11, S12)는 도 6 내지 도 9에 도시된 구동 펄스 A의 하이 로직 전압에 동기하여 t1 시간 마다 턴-온되어 도 10과 같이 센싱 커패시터(CS)에 센서 노드 전압(Vout)을 충전시킨다. 반면에, 제1 및 제2 스위치(S11, S12)는 도 6 내지 도 9에 도시된 구동 펄스 A의 로우 로직 전압에 동기하여 t2 시간 마다 턴-오프(turn-off)되어 도 11과 같이 Rx 구동회로(34)의 입력 단자와 제1 노드(n1) 사이의 전류 패스를 개방시키고 또한, 제2 노드(n2)와 기저전압원(GND) 사이의 전류패스를 개방시킨다.

제3 스위치(S21)는 제1 노드(n1)와 기저전압원(GND) 사이에 접속된다. 제3 스위치(S21)는 제2 Rx 샘플링 클럭(S2(t2))에 응답하여 t2 시간 마다 턴-온된다. 제2 Rx 샘플링 클럭(S2(t2))은 제q Tx 라인(T(q))에 공급되는 구동 펄스 A의 로우 로직 전압과 동기된다. 제4 스위치(S22)는 제2 노드(n2)와 제3 노드(n3) 사이에 접속된다. 제4 스위치(S22)는 제2 Rx 샘플링 클럭(S2(t2))에 응답하여 턴-온된다.

제3 및 제4 스위치(S21, S22)는 t1 시간에 턴-오프되어 도 10과 같이 제1 노드(n1)와 기저전압원(GND) 사이의 전류패스와, 제2 노드(n2)와 제3 노드(n3) 사이의 전류패스를 개방시킨다. 반면에, 제3 및 제4 스위치(S21, S22)는 t2 시간 마다 턴-온되어 도 11과 같이 센싱 커패시터(CS)를 샘플링 커패시터(Cc)에 연결하여 센싱 커패시터(CS)의 전압으로 샘플링 커패시터(Cc)를 충전시킨다.

ADC는 샘플링 커패시터(Cc)의 전압을 디지털 데이터로 변환한다.

종래 기술에서는 Rx 라인(R(p))을 통해 수신되는 센서 노드 전압(Vout)은 제q Tx 라인(T(q))과 연결된 제1 센서 노드(C1)의 전압이었다. 종래 기술에서, 제1 센서 노드(C1)의 전압을 V1이라 할 때, 그 V1에 표시패널의 구동 신호 영향으로 인한 노이즈 α가 더혀져 V1~α가 센싱되었다.

이에 비하여, 본 발명에서 Rx 라인(Ri)을 통해 수신되는 센서 노드 전압(Vout)은 도 9와 같이 수직으로 이웃하는 센서 노드들(C1, C2)에 분배되므로 그 센서 노드들의 상대적인 비로 수신되어 노이즈 α가 없을 때 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.

여기서, Vin은 구동 펄스 A의 전압이다.

표시패널의 영향으로 인하여, 제1 및 제2 센서 노드(C1)에 노이즈가 혼입되면, 수학식 1에서 분모에도 노이즈 성분이 더해져 종래 기술에 비하여 노이즈 성분이 감소된다. 예컨대, 수학식 1에서 C1에 더해진 노이즈가 α라 하고 C2에 더해진 노이즈가 β일 때, 수직으로 이웃하는 센서 노드들 중 C1이 터치될 때

로 표현될 수 있다. 따라서, 표시패널의 구동 신호 영향으로 인하여 센서 노드 전압에 노이즈가 혼입되면, 본 발명의 터치 스크린은 노이즈의 영향을 β/(α+β) 만큼 줄일 수 있다. 일반적으로, α와 β는 위상이 거의 동일하고 크기가 거의 같은 노이즈 성분이다. 이를 고려할 때 본 발명의 터치 스크린(TSP)은 표시패널의 구동 신호 영향으로 인한 노이즈 영향을 종래 기술에 비하여 대략 1/2 정도 줄일 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 수직으로 이웃한 센서 노드들(C1, C2)에 역위상 구동펄스들을 인가하여 센서 노드를 센싱하면, 터치 스크린(TSP)의 총 라인수를 j라 할 때 j-1 개의 라인에서 센서 노드들이 센싱될 수 있다. 이하에서 j-1 개의 라인들의 센싱 결과를 바탕으로 j 개의 라인들에서 센서 노드들에 대한 터치 로 데이터를 획득할 수 있는 터치 로 데이터 보상 방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 9에서 도면 부호 "100"은 데이터 보상부이다. 데이터 보상부(100)는 도 12 내지 도 23과 같은 터치 로 데이터 보상 방법을 실행하여 이웃한 Tx 라인들에 역위상 구동 펄스들 A 및 B를 인가하여 센서 노드들을 생성할 때 누락되는 데이터를 다른 데이터들에 대한 적분 연산을 바탕으로 생성한다. 데이터 보상부(100)로부터 출력된 최종 터치 로 데이터(TDATA)는 터치 인식 알고리즘에 의해 분석된다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 터치 로 데이터 보상 방법을 보여 주는 흐름도이다.

도 12를 참조하면, 터치 로 데이터 보상 방법은 터치 스크린(TSP)과 터치 스크린 구동회로를 초기화하여 터치 스크린(TSP)의 Tx 라인들(T1~Tj)에 역위상 구동 펄스들 A 및 B를 순차적으로 인가하고 Rx 라인들(R1~Ri)을 통해 센서 노드 전압을 수신하여 터치 스크린(TSP)을 스캐닝한다. 이 터치 스크린(TSP)의 스캐닝 결과, 터치 스크린의 i×(j-1) 개의 센서 노드들로부터 터치(또는 근접) 입력이 없을 때의 터치 로 데이터가 얻어진다.(S1 및 S2) 이하에서, S1 및 S2 단계에서 얻어진 터치 로 데이터는 "기준 데이터"로 정의된다.

기준 데이터의 디지털 값은 도 19와 같이 "2000"일 수 있다. 여기서, “2000”은 이해의 편의를 위하여 노이즈가 없는 노말(normal)한 경우에 센서 노드들로부터 수신된 전압의 디지털 값으로 가정된 것이다. 터치 스크린(TSP)으로부터 얻어진 기준 데이터는 i×(j-1) 개이므로 터치 스크린의 센서 노드들 개수에 비하여 1 라인 분량의 기준 데이터 만큼 부족하다. 이하에서, i = 43, j = 27로 가정한다. 터치 로 데이터 보상 방법은 기준 데이터에 1 라인 분량의 더미 데이터(Dummy data)를 추가한다. 더미 데이터들은 터치 스크린(TSP)으로부터 얻어지지 않고 Rx 구동회로(34) 또는 ROIC(Read-out IC)의 내장 메모리에 미리 저장된 값 '0'으로 부여된다. 더미 데이터들은 터치 스크린(TSC)의 최상단 제1 라인의 기준 데이터로서 정의된다. 도 19와 같은 더미 데이터를 포함한 43 × 27 개의 기준 데이터들(RDATA)은 메모리에 저장된다. 메모리는 Rx 구동회로(34) 또는 ROIC(Read-out IC)의 내장 메모리일 수 있다.

터치 로 데이터 보상 방법은 역위상 구동 펄스들 A 및 B를 Tx 채널들(T1~Tj)에 순차적으로 인가하여 터치 스크린(TSP)을 스캐닝한다. 터치 로 데이터 보상 방법은 터치 스크린(TSP)의 스캐닝 결과 터치(또는 근접) 입력이 검출될 때 얻어진 터치 로 데이터(이하 "노말 데이터(Normal data, NData)"라 함)와 미리 저장된 기준 데이터를 수학식 2와 같이 차 연산하여 1차 보상 데이터(CDATA)를 산출한다.(S3 및 S4)

노말 데이터(NData)는 터치 스크린(TSP)의 위치에 따라 기준 데이터보다 낮거나 높은 값을 갖는다. 이를 도 13 내지 도 18을 결부하여 상세히 설명하기로 한다.

CASE1

도 13 및 도 14와 같이 제q Tx 라인(T(q))에 연결된 제1 센서 노드(C1)에 손가락(또는 전도성 물질)이 터치 되면 손가락으로 인하여 제1 센서 노드(C1)의 용량 값이 낮아진다. 여기서, 터치 전후의 센서 노드 변화량이 디지털 값으로 "1000"으로 가정한다. 그 결과, 수학식 1에서 C1이 "1000" 만큼 감소된다면, 터치된 센서 노드로부터 얻어진 노말 데이터는 도 14와 같이 기준 데이터(RData) 보다 낮아진다.

CASE1은 도 20의 IN1 및 IN3와 같이 제1 Tx 라인(T1)과 제2 Tx 라인(T2)에 역위상 구동 펄스들 A 및 B가 인가될 때 제1 Tx 라인(T1)에 연결된 센서 노드들이 터치될 때 발생되고 또한, 제26 Tx 라인(T26)과 제27 Tx 라인(T27)에 역위상 구동 펄스들 A 및 B가 인가될 때 제26 Tx 라인(T26)에 연결된 센서 노드들이 터치될 때 발생된다.

도 20에서 IN1 또는 IN3의 노말 데이터(NData)는 제1 및 제2 Tx 라인(T1, T2)에 역위상 구동 펄스들 A 및 B가 인가될 때 제3 Rx 라인(R3)으로부터 수신된 센서 노드 전압의 변화량으로 산출된 디지털 값이다. IN1 또는 IN3에 대한 노말 데이터(NData)는 RData - 1000 = 1000 이다.

CASE2

도 15 및 도 16과 같이 제q+1 Tx 라인(T(q+1))에 연결된 제2 센서 노드(C2)에 손가락(또는 전도성 물질)이 터치 되면 손가락으로 인하여 제2 센서 노드(C2)의 용량 값이 낮아진다. 터치 전후의 센서 노드 변화량이 디지털 값으로 "1000"으로 가정한다. 그 결과, 수학식 1에서 C2가 "1000" 만큼 감소된다면, 터치된 센서 노드로부터 얻어진 노말 데이터는 도 16과 같이 기준 데이터(RData) 보다 높아진다.

CASE2는 도 20에서 IN2에 해당하며, IN2에 대한 노말 데이터(NData)는 RData + 1000 = 3000 이다. 제26 Tx 라인(T26)과 제27 Tx 라인(T27)에 역위상 구동 펄스들 A 및 B를 인가할 때, 제27 Tx 라인(T27)에 연결된 센서 노드들로부터 생성된 노말 데이터는 CASE 2로만 얻어진다. 이는 제27 Tx 라인(T27) 아래에 더 Tx 라인이 없기 때문이다.

CASE3

CASE3는 도 17 및 도 18과 같이 제q Tx 라인(T(q))에 연결된 제1 센서 노드(C1)와, 제q+1 Tx 라인(T(q+1))에 연결된 제2 센서 노드(C2)에 손가락(또는 전도성 물질)이 동시에 터치되는 경우이다. CASE 3는 제q-1 Tx 라인(T(q-1))과 제q Tx 라인(T(q))에 역위상 구동 펄스들 A 및 B가 인가될 때 제q Tx 라인(T(q))에 연결된 센서 노드들이 터치될 때 생성된 노말 데이터 값(CASE2)과, 제q+1 Tx 라인(T(q+1))과 제q+2 Tx 라인(T(q+2))에 역위상 구동 펄스들 A 및 B가 인가될 때 제q+1 Tx 라인(T(q+1))에 연결된 센서 노드들이 터치될 때 생성된 노말 데이터 값(CASE2) 사이에서 그들의 중간값을 갖는 노말 데이터로 생성된다. 중간값은 기준 데이터(RDATA)와 유사한 값이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 터치 로 데이터 보상 방법은 S1 내지 S4 단계를 거쳐 얻어진 1차 보상 데이터(CDATA)를 Y축 방향(또는 Rx 라인 방향)을 따라 적분하여 최종 터치 로 데이터를 생성한다.(S5) 적분 연산 방법은 터치 스크린(TSP)의 Y축을 따라 최상단 데이터부터 이웃하는 데이터들 간의 차를 누적하기 시작하여 최하단 데이터까지 이웃하는 데이터들의 차값이 누적된다. 예를 들어, 도 21과 같은 1차 보상 데이터에서 N2-N1 = -1000으로 제1 적분 결과(도 22의 I2)가 산출된 후에, N3-I2 = -1000으로 제2 적분결과(도 22의 I3)가 산출된다. 같은 방법으로, N25-I24 = 0으로 제24 적분결과(도 22의 I25)가 산출된 후, N26-I25 = 0으로 제25 적분결과(도 22의 I26)가 산출된 다음, N27-I26 = -1000으로 제26 적분결과(도 22의 I27)가 산출된다.

터치 로 데이터 보상 방법은 S5 단계에서 얻어진 적분 결과들에 보상값을 더하여 터치 스크린(TSP)의 y축 노말 데이터를 보상한다.(S6) 여기서, y축 노말 데이터는 터치 스크린(TSP)의 y축 방향을 따라 형성된 Rx 라인에 연결된 센서 노드들의 노말 데이터이다. 보상값은 Rx 라인을 따라 배열된 적분 결과들 중에서 최소값이 ‘0’이 되도록 자동 설정된 값으로서 Rx 라인 마다 독립적으로 결정된다. Rx 라인 방향으로 배열된 적분 결과들에 가산될 보상값은 동일하다. x축 방향으로 배열된 적분 결과들에 가산될 보상값은 달라질 수 있다. 예컨대, 제1 Rx 라인(R1)을 따라 배열된 적분 결과들에 가산되는 제1 보상값과, 제2 Rx 라인(R2)을 따라 배열된 적분 결과들에 가산되는 제2 보상값은 Rx 라인마다 최소값의 적분 결과에 따라 결정되므로 제1 Rx 라인(R1)의 최소값과 제2 Rx 라인(R2)의 최소값이 달라지면 서로 달라질 수 있다.

예를 들어, 도 22 에서 제3 Rx 라인(R3)을 따라 배열된 적분 결과들 중에서 최소값은 -1000 이다. 제3 Rx 라인(R3)의 적분 결과들에 가산될 보상값은 최소값 -1000이 0이 될 수 있는 값 즉, -1000 + y = 0에서 y = 1000으로 자동 결정되어 제3 Rx 라인(Rx)에서 y축을 따라 배열된 모든 적분 결과들에 가산된다. 그 결과, 터치 로 데이터 보상 방법에 의해 생성된 최종 터치 로 데이터(TDATA)는 도 23과 같이 터치 스크린의 모든 라인들에 형성된 센서 노드들의 개수와 같은 개수로 생성된다.

터치 인식 알고리즘은 S6 단계에 의해 얻어진 최종 터치 로 데이터들을 분석하여 터치(또는 근접) 입력 위치의 좌표값을 추정한다.(S7)

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아 니하는 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.

DIS : 표시패널 TSP : 터치 스크린
12 : 데이터 구동회로 14 : 스캔 구동회로
20 : 타이밍 콘트롤러 30 : 터치 콘트롤러
32 : Tx 구동회로 34 : Rx 구동회로

Claims

Tx 라인들, 상기 Tx 라인들과 교차하는 Rx 라인들, 및 상기 Tx 라인들과 상기 Rx 라인들의 교차부에 형성된 센서 노드들을 포함하는 터치 스크린;
상기 Tx 라인들에 구동펄스를 순차적으로 공급하되, 이웃한 Tx 라인들에 서로 역위상인 구동펄스들을 공급하는 Tx 구동회로;
상기 Tx 라인들과 커플링된 상기 Rx 라인들을 통해 수신되는 센서 노드의 전압을 샘플링하고, 샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환하는 Rx 구동회로;
상기 터치 스크린의 초기화 직후에 상기 터치 스크린의 스캐닝 결과로 얻어진 상기 디지털 데이터들과 미리 설정된 더미 데이터들을 포함하는 기준 데이터들을 메모리에 저장하고, 상기 터치 스크린 상의 터치 입력 이후에 생성된 노말 데이터들에서 상기 기준 데이터를 빼 1 차 보상 데이터들을 생성하고, 상기 1차 보상 데이터들을 적분 연산하고 보상값을 가산하여 최종 터치 로 데이터들을 발생하는 데이터 보상부; 및
상기 Tx 구동회로와 상기 Rx 구동회로를 제어하고, 상기 최종 터치 로 데이터들을 미리 설정된 터치 인식 알고리즘으로 분석하여 상기 터치 입력 위치의 좌표를 추정하는 터치 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 구동 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 Tx 구동회로는,
제1 구동펄스를 제1 Tx 라인에 공급함과 동시에, 상기 제1 구동펄스에 대하여 역위상인 제2 구동펄스를 제2 Tx 라인에 공급하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 구동 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 데이터 보상부의 적분 연산은,
상기 터치 스크린의 y축을 따라 수직으로 배열되는 상기 1차 보상 데이터들에서, 수직으로 이웃하는 제1 및 제2 1차 보상 데이터들의 차를 제1 적분 결과로서산출하고, 제3 1차 보상 데이터에서 상기 제1 적분 결과를 빼 제2 적분 결과를 산출함으로써 이웃하는 1차 보상 데이터들의 차를 누적하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 구동 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 더미 데이터들 각각은 '0'으로 설정되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 구동 장치.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 보상값은
상기 Rx 라인 마다 독립적으로 결정되고,
제i(i는 자연수) Rx 라인을 따라 배열되는 적분 결과들에 가산될 제i 보상값은 상기 제i Rx 라인을 따라 배열되는 적분 결과들에 동일한 값으로 가산되고,
제i 보상값이 상기 제i Rx 라인을 따라 배열되는 적분 결과들에 가산되면, 상기 제i Rx 라인을 따라 배열되는 적분 결과들 중 최소값이 '0'으로 변경되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 구동 장치.
Tx 라인들, 상기 Tx 라인들과 교차하는 Rx 라인들, 및 상기 Tx 라인들과 상기 Rx 라인들의 교차부에 형성된 센서 노드들을 포함하는 터치 스크린을 포함한 터치 스크린의 구동 방법에 있어서,
상기 Tx 라인들에 구동펄스를 순차적으로 공급하되, 이웃한 Tx 라인들에 서로 역위상인 구동펄스를 공급하는 단계;
상기 Tx 라인들과 커플링된 상기 Rx 라인들을 통해 수신되는 센서 노드의 전압을 샘플링하고, 샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환하는 단계;
상기 터치 스크린의 초기화 직후에 상기 터치 스크린의 스캐닝 결과로 얻어진 상기 디지털 데이터들과 미리 설정된 더미 데이터들을 포함하는 기준 데이터들을 메모리에 저장하는 단계;
상기 터치 스크린 상의 터치 입력 이후에 생성된 노말 데이터들에서 상기 기준 데이터를 빼 1 차 보상 데이터들을 생성하는 단계;
상기 1차 보상 데이터들을 적분 연산하고 보상값을 가산하여 최종 터치 로 데이터들을 발생하는 단계; 및
상기 최종 터치 로 데이터들을 미리 설정된 터치 인식 알고리즘으로 분석하여 터치 위치의 좌표를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 구동 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 1차 보상 데이터들을 적분 연산하고 보상값을 가산하여 최종 터치 로 데이터들을 발생하는 단계는,
상기 터치 스크린의 y축을 따라 수직으로 배열되는 상기 1차 보상 데이터들에서, 수직으로 이웃하는 제1 및 제2 1차 보상 데이터들의 차를 제1 적분 결과로서산출하고, 제3 1차 보상 데이터에서 상기 제1 적분 결과를 빼 제2 적분 결과를 산출함으로써 이웃하는 1차 보상 데이터들의 차를 누적하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 구동 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 더미 데이터들 각각은 '0'으로 설정되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 구동 방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 보상값은
상기 Rx 라인 마다 독립적으로 결정되고,
제i(i는 자연수) Rx 라인을 따라 배열되는 적분 결과들에 가산될 제i 보상값은 상기 제i Rx 라인을 따라 배열되는 적분 결과들에 동일한 값으로 가산되고,
제i 보상값이 상기 제i Rx 라인을 따라 배열되는 적분 결과들에 가산되면, 상기 제i Rx 라인을 따라 배열되는 적분 결과들 중 최소값이 '0'으로 변경되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 구동 방법.