KR20130078142A - Apparatus and method for driving touch sensor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A touch sensor driving apparatus and a method thereof are provided to improve a touch sensing power by removing a common noise of in-phase through a differential amplification of two adjacent output signals. CONSTITUTION: A lead-out circuit differentially amplifies an output signal of a touch sensor from an adjacent output signal, detects maximum and minimum peak values from the differentially amplified signal, and outputs a difference of the maximum and minimum peak values to sensing data. A signal processor (80) senses a touch position by using the sensing data of the lead-out circuit. The lead-out circuit comprises 'a sensing unit (52) which is equipped with a peak detector and gain stages which include a fully differential amplifier (FDM) which amplifies an output difference of two adjacent channels among the output channels of the touch sensor' and an analog-digital converter (ADC) (70). [Reference numerals] (40) Touch sensor driving unit; (54) First gain stage; (56) Second gain stage; (58) Peak detector; (AA) Reset; (BB) Touch sensor; (CC) Host computer

Description

터치 센서 구동 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING TOUCH SENSOR}Touch sensor driving device and method {APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING TOUCH SENSOR}

본 발명은 터치 센서 구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 노이즈 감소를 통해 터치 센싱력을 향상시킬 수 있음과 아울러 디지털-아날로그 변환기의 샘플링 속도를 감소시킬 수 있는 터치 센서 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a touch sensor driving apparatus and method, and more particularly, to a touch sensor driving apparatus and method capable of improving the touch sensing force through noise reduction and reducing the sampling rate of the digital-to-analog converter.

오늘날 각종 표시 장치의 화면상에서 터치로 정보 입력이 가능한 터치 센서가 컴퓨터 시스템의 정보 입력 장치로 널리 적용되고 있다. 터치 센서는 사용자가 손가락 또는 스타일러스를 통해 화면을 단순히 터치하여 표시 정보를 이동시키거나 선택하므로, 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있다. 2. Description of the Related Art Today, a touch sensor capable of inputting information by touching on a screen of various display devices is widely applied as an information input device of a computer system. The touch sensor allows the user to easily use the display information by simply touching the screen with a finger or a stylus to select or move the display information.

터치 센서 구동 장치는 표시 장치 상의 터치 센서에서 발생된 터치 및 터치 위치를 감지하여 터치 정보를 출력하고, 컴퓨터 시스템은 터치 정보를 분석하여 명령을 수행한다. 표시 장치로는 액정 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 패널, 유기 발광 다이오드 표시 장치 등과 같은 평판 표시 장치가 주로 이용된다. 터치 센서 기술로는 센싱 원리에 따라 저항막 방식, 커패시티브(Capacitive) 방식, 광학 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 전자기 방식 등이 존재한다. The touch sensor driving device detects the touch and the touch position generated by the touch sensor on the display device to output touch information, and the computer system analyzes the touch information to perform a command. As a display device, a flat panel display device such as a liquid crystal display device, a plasma display panel, and an organic light emitting diode display device is mainly used. As the touch sensor technology, there are resistance film type, capacitive type, optical type, infrared type, ultrasonic type, and electromagnetic type depending on the sensing principle.

터치 센서는 패널 형태로 제작되어서 표시 장치의 상부에 부착되는 온-셀 터치 센서(On-cell Touch Sensor)로 구성되거나, 표시 장치의 화소 매트릭스 내에 내장되는 인-셀 터치 센서(In-cell Touch Sensor)로 구성된다. 터치 센서로는 포토 트랜지스터를 이용하여 광세기에 따라 터치를 인식하는 포토 터치 센서와, 커패시티브 가변에 따라 터치를 인식하는 커패시티브 터치 센서가 주로 이용된다. The touch sensor may be constituted by an on-cell touch sensor manufactured in the form of a panel and attached to the upper part of the display device, or an in-cell touch sensor built in a pixel matrix of the display device ). As the touch sensor, a photo touch sensor that recognizes a touch according to light intensity using a photo transistor and a capacitive touch sensor that recognizes a touch according to a capacitive variable are mainly used.

일반적으로, 터치 센서 구동 장치에서 리드아웃(Readout) 회로는 터치 센서로부터 수신되는 출력 신호를 이용하여 로우 데이터(Row Data)를 검출한다. 이를 위하여, 종래의 리드아웃 회로는 터치 센서의 각 출력 신호와 기준 전압의 차이를 증폭하여 단일 출력 단자로 출력하는 싱글 앤디드(Single Ended) 증폭기와, 증폭기의 출력 신호를 디지털 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital Converter; 이하 ADC)를 구비한다. In general, in the touch sensor driving apparatus, the readout circuit detects low data using an output signal received from the touch sensor. To this end, a conventional readout circuit includes a single ended amplifier for amplifying a difference between each output signal of a touch sensor and a reference voltage and outputting the signal to a single output terminal, and an analog for converting the output signal of the amplifier into digital data. -Analog to Digital Converter (ADC) is provided.

그러나, 종래의 싱글 앤디드 증폭기는 각 출력 신호를 기준 전압과 비교하여 증폭하므로 리드아웃 신호에 유입된 터치 센서의 노이즈를 제거하기 어렵고 이로 인하여 터치 센싱력이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 증폭기의 연속적인 출력을 샘플링하여 로우 데이터로 변환하는 종래의 ADC는 종래의 증폭기로부터 출력되는 신호의 가변 주기가 짧음에 따라 고속 동작이 요구되어 소비 전력이 증가하는 문제점이 있다. However, the conventional single-ended amplifier amplifies each output signal compared to the reference voltage, and thus, it is difficult to remove noise of the touch sensor introduced into the readout signal, thereby degrading the touch sensing power. In addition, the conventional ADC that samples the continuous output of the amplifier and converts it into low data has a problem in that power consumption is increased because high speed operation is required as the variable period of the signal output from the conventional amplifier is short.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 터치 센서의 출력 신호에 유입된 노이즈를 감소시켜서 터치 센싱력을 향상시킬 수 있음과 아울러 디지털-아날로그 변환기의 샘플링 속도를 감소시킬 수 있는 터치 센서 구동 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, the problem to be solved by the present invention is to reduce the noise introduced into the output signal of the touch sensor to improve the touch sensing power and digital-to-analog converter To provide a touch sensor driving apparatus and method that can reduce the sampling rate of the.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 구동 장치는 터치 센서와; 상기 터치 센서를 구동하는 터치 센서 구동부와; 상기 터치 센서의 각 출력 신호를 인접한 출력 신호와 완전 차동 증폭하고, 차동 증폭된 신호로부터 최대 피크값 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩하고, 홀딩된 최대 및 최소 피크값의 차이를 센싱 데이터로 변환하여 출력하는 리드아웃 회로와; 상기 리드아웃 회로로부터의 센싱 데이터를 이용하여 터치 위치를 센싱하는 신호 프로세서를 구비한다.In order to solve the above problems, the touch sensor driving device according to an embodiment of the present invention and the touch sensor; A touch sensor driver for driving the touch sensor; By fully differential amplifying each output signal of the touch sensor with an adjacent output signal, detecting and holding the maximum and minimum peak values from the differentially amplified signal, and converting the difference between the held maximum and minimum peak values into sensing data. A readout circuit for outputting; And a signal processor configured to sense a touch position using the sensing data from the readout circuit.

상기 리드아웃 회로는 상기 터치 센서의 출력 채널 중 인접한 2개 채널의 출력 차이를 증폭하는 완전 차동 증폭기를 포함하는 게인 스테이지와, 상기 게인 스테이지의 출력으로부터 상기 최대 및 최소 피크값을 검출 및 홀딩하는 피크 검출기를 구비하는 센싱부와; 상기 센싱부로부터의 최대 및 최소 피크값의 차이를 상기 센싱 데이터로 변환하는 ADC를 구비한다.The readout circuit includes a gain stage including a fully differential amplifier for amplifying an output difference between two adjacent channels among the output channels of the touch sensor, and a peak for detecting and holding the maximum and minimum peak values from the output of the gain stage. A sensing unit having a detector; And an ADC for converting the difference between the maximum and minimum peak values from the sensing unit into the sensing data.

상기 터치 센서 구동부는 상기 터치 센서의 다수의 로우 라인을 그룹핑하여 동시에 구동하고, 상기 리드아웃 회로는 상기 터치 센서의 다수의 컬럼 라인의 출력을 순차적으로 스캐닝하면서 인접한 2개 채널의 출력 차를 차동 증폭하여 검출하고 검출된 출력 차를 상기 센싱 데이터로 변환하여 출력함으로써 상기 컬럼 라인을 센싱하고; 상기 터치 센서 구동부는 상기 다수의 컬럼 라인을 그룹핑하여 동시에 구동하고, 상기 리드아웃 회로는 상기 다수의 로우 라인의 출력을 순차적으로 스캐닝하면서 인접한 2개 채널의 출력 차를 차동 증폭하여 검출하고 검출된 출력 차를 상기 센싱 데이터로 변환하여 출력함으로써 상기 로우 라인을 센싱한다.The touch sensor driver drives a plurality of row lines of the touch sensor at the same time, and the readout circuit differentially amplifies the output difference between two adjacent channels while sequentially scanning the outputs of the plurality of column lines of the touch sensor. Detect the column line by converting the detected output difference into the sensed data and outputting the detected data; The touch sensor driver drives the group by simultaneously grouping the plurality of column lines, and the readout circuit sequentially scans the outputs of the plurality of row lines, differentially amplifies the output difference between two adjacent channels, and detects the detected outputs. The row line is sensed by converting the difference into the sensing data and outputting the difference.

상기 터치 센서 구동부는 상기 터치 센서의 다수의 로우 라인을 순차적으로 구동하고, 상기 리드아웃 회로는 상기 다수의 로우 라인이 각각 구동될 때마다 상기 터치 센서의 다수의 컬럼 라인의 각 출력과 인접한 출력과의 차를 차동 증폭하여 검출하고 검출된 출력 차를 상기 센싱 데이터로 변환한다.The touch sensor driver sequentially drives a plurality of row lines of the touch sensor, and the readout circuit may include an output adjacent to each output of the plurality of column lines of the touch sensor whenever the plurality of row lines are driven. Differentially amplifies and detects the difference, and converts the detected output difference into the sensing data.

상기 리드아웃 회로는 상기 다수의 컬럼 라인 중 인접한 2개 채널마다 접속되어, 상기 인접한 2개 채널의 출력 차를 차동 증폭하고 상기 최대 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩하는 다수의 센싱부와; 상기 다수의 센싱부의 출력을 순차적으로 출력하는 멀티플렉서와; 상기 멀티플렉서를 통해 입력되는 상기 센싱부의 출력을 상기 센싱 데이터로 변환하는 1개의 상기 ADC를 구비한다.The readout circuit may include: a plurality of sensing units connected to two adjacent channels of the plurality of column lines to differentially amplify the output difference between the two adjacent channels and detect and hold the maximum and minimum peak values; A multiplexer for sequentially outputting the outputs of the plurality of sensing units; And one ADC for converting an output of the sensing unit input through the multiplexer into the sensing data.

상기 리드아웃 회로는 상기 다수의 컬럼 라인 중 인접한 2개 채널마다 접속되어, 상기 인접한 2개 채널의 출력 차를 차동 증폭하고 상기 최대 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩하는 다수의 센싱부와; 상기 다수의 센싱부와 각각 접속되어, 상기 센싱부의 출력을 상기 센싱 데이터로 변환하는 다수의 ADC를 구비한다.The readout circuit may include: a plurality of sensing units connected to two adjacent channels of the plurality of column lines to differentially amplify the output difference between the two adjacent channels and detect and hold the maximum and minimum peak values; And a plurality of ADCs connected to the plurality of sensing units, respectively, to convert the output of the sensing unit into the sensing data.

상기 컬럼 라인 중 첫번째 및 마지막번째 채널을 제외한 나머지 채널 각각은 인접한 2개의 센싱부와 접속된다.Each of the remaining channels except the first and last channels of the column lines is connected to two adjacent sensing units.

상기 로우 라인 또는 컬럼 라인이 구동되기 이전마다 상기 피크 검출기가 리셋된다.The peak detector is reset every time the row line or column line is driven.

본 발명의 실시예에 따른 터치 센서의 구동 방법은 터치 센서를 구동하는 단계와; 상기 터치 센서로부터 출력되는 인접한 출력 신호의 차이를 완전 차동 증폭하고, 차동 증폭된 신호로부터 최대 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩하고, 상기 홀딩된 최대 및 최소 피크값의 차이를 센싱 데이터로 변환하는 단계와; 상기 센싱 데이터를 이용하여 터치 위치를 센싱하는 단계를 포함한다.A method of driving a touch sensor according to an embodiment of the present invention includes the steps of driving the touch sensor; Fully differential amplifying the difference between adjacent output signals output from the touch sensor, detecting and holding the maximum and minimum peak values from the differentially amplified signal, and converting the difference between the held maximum and minimum peak values into sensing data. Wow; And sensing a touch position using the sensing data.

상기 터치 센서를 구동하는 단계는 상기 터치 센서의 다수의 로우 라인을 그룹핑하여 동시에 구동하는 단계와; 상기 터치 센서의 다수의 컬럼 라인을 그룹핑하여 동시에 구동하는 단계를 포함하고; 상기 센싱 데이터로 변환하는 단계는 상기 로우 라인이 구동될 때 상기 다수의 컬럼 라인의 출력을 순차적으로 스캐닝하면서 인접한 2개 채널의 출력 차를 검출하여 상기 센싱 데이터로 변환하는 단계와; 상기 컬럼 라인이 구동될 때 상기 다수의 로우 라인의 출력을 순차적으로 스캐닝하면서 인접한 2개 채널의 출력 차를 검출하여 상기 센싱 데이터로 변환하는 단계를 포함한다.The driving of the touch sensor may include driving a plurality of row lines of the touch sensor by grouping them simultaneously; Grouping the plurality of column lines of the touch sensor to drive simultaneously; The converting of the sensing data may include converting the sensing data into the sensing data by detecting an output difference between two adjacent channels while sequentially scanning the outputs of the plurality of column lines when the row line is driven; Detecting the output difference between two adjacent channels while sequentially scanning the outputs of the plurality of row lines when the column line is driven, and converting the output data into the sensing data.

상기 터치 센서를 구동하는 단계는상기 터치 센서의 다수의 로우 라인을 순차적으로 구동하는 단계를 포함하고, 상기 센싱 데이터로 변환하는 단계는 상기 다수의 로우 라인이 각각 구동될 때마다 상기 터치 센서의 다수의 컬럼 라인의 인접한 출력의 차를 순차적으로 검출하거나 동시에 검출하여 상기 센싱 데이터로 변환하는 단계를 포함한다.The driving of the touch sensor may include sequentially driving a plurality of row lines of the touch sensor, and converting the sensing data into sensing data may include driving the plurality of touch sensors each time the plurality of row lines are driven. And sequentially detecting or simultaneously detecting a difference between adjacent outputs of the column lines in and converting the difference into the sensing data.

본 발명의 터치 센서 구동 방법은 상기 로우 라인 또는 컬럼 라인이 구동되기 이전마다 상기 홀딩된 최대 및 최소 피크값이 리셋되는 단계를 추가로 포함한다.The touch sensor driving method of the present invention further includes resetting the held maximum and minimum peak values before the row line or the column line is driven.

본 발명에 따른 터치 센서 구동 장치 및 방법은 완전 차동 증폭기(Fully Differential Amplifier)를 이용하여 인접한 2개의 출력 신호를 차동 증폭함으로써 출력 신호에 유입된 동위상의 커몬 노이즈(common noise)를 제거할 수 있으므로 노이즈를 감소시켜서 터치 센싱력을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 터치 센서 구동 장치 및 방법은 피크 검출기를 이용하여 완전 차동 증폭기의 최대 피크값 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩함으로써 최대 피크값 및 최소 피크값의 차이를 디지털 데이터로 변환하는 ADC의 샘플링 속도를 감소시킬 수 있으므로 소비 전력을 감소시킬 수 있다.The touch sensor driving apparatus and method according to the present invention can eliminate common noise introduced in the output signal by differentially amplifying two adjacent output signals using a fully differential amplifier. It is possible to improve the touch sensing power by reducing. In addition, the touch sensor driving apparatus and method according to the present invention uses a peak detector to detect and hold the maximum peak value and the minimum peak value of the fully differential amplifier to convert the difference between the maximum peak value and the minimum peak value into digital data It is possible to reduce the sampling rate of the power consumption can be reduced.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 구동 장치를 포함하는 표시 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 터치 센서의 구조를 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 구동 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 리드아웃 회로의 상세 회로를 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 셀프-센싱용 터치 센서 구동 장치 및 그 구동 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5a 및 도 5b에 도시된 터치 센서 구동 장치의 구동 파형도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상호-센싱용 터치 센서 구동 장치 및 그 구동 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 터치 센서 구동 장치의 구동 파형도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상호-센싱용 터치 센서 구동 장치 및 그 구동 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 터치 센서 구동 장치의 구동 파형도이다.
1 is a block diagram illustrating a configuration of a display device including a touch sensor driving device according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a structure of the touch sensor illustrated in FIG. 1.
3 is a block diagram illustrating a touch sensor driving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a detailed circuit of the readout circuit shown in FIG. 3.
5A and 5B illustrate a self-sensing touch sensor driving apparatus and a driving method thereof according to an embodiment of the present invention.
6 is a driving waveform diagram of the touch sensor driving device illustrated in FIGS. 5A and 5B.
FIG. 7 is a diagram illustrating a mutual-sensing touch sensor driving device and a driving method thereof according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a driving waveform diagram of the touch sensor driving device shown in FIG. 7.
FIG. 9 is a diagram illustrating an inter-sensing touch sensor driving device and a driving method thereof according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a driving waveform diagram of the touch sensor driving device shown in FIG. 9.

도 1은 본 발명에 따른 터치 센서 구동 장치를 포함하는 표시 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 터치 센서(20)의 구조를 예를 들어 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a display device including a touch sensor driving apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of the touch sensor 20 illustrated in FIG. 1.

도 1에 나타낸 터치 센서 구동 장치를 갖는 표시 장치는 표시 패널(10)과, 표시 패널(10)을 구동하는 데이터 드라이버(12) 및 게이트 드라이버(14)를 포함하는 패널 구동부(16)와, 패널 구동부(16)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(18)와, 표시 패널(10) 상의 터치 센서(20)와, 터치 센서(20)를 구동하는 터치 컨트롤러(30)를 구비한다. 타이밍 컨트롤러(18) 및 터치 컨트롤러(30)는 호스트 컴퓨터(50)와 접속된다.A display device having a touch sensor driving device shown in FIG. 1 includes a panel driver 16 including a display panel 10, a data driver 12 and a gate driver 14 driving the display panel 10, and a panel. A timing controller 18 for controlling the driver 16, a touch sensor 20 on the display panel 10, and a touch controller 30 for driving the touch sensor 20 are provided. The timing controller 18 and the touch controller 30 are connected to the host computer 50.

타이밍 컨트롤러(18) 및 데이터 드라이버(12)는 각각의 IC(Integrated Circuit)로 집적화되거나, 타이밍 컨트롤러(18)가 데이터 드라이버(12) 내에 내장되어 하나의 IC로 집적화될 수 있다. 터치 컨트롤러(30) 및 타이밍 컨트롤러(18)도 각각의 IC로 집적화되거나, 터치 컨트롤러(30)가 타이밍 컨트롤러(18)에 내장되어 하나의 IC로 집적화될 수 있다.The timing controller 18 and the data driver 12 may be integrated into respective integrated circuits (ICs), or the timing controller 18 may be integrated into the data driver 12 and integrated into one IC. The touch controller 30 and the timing controller 18 may also be integrated into respective ICs, or the touch controller 30 may be integrated into the timing controller 18 and integrated into one IC.

표시 패널(10)은 다수의 화소들이 배열된 화소 어레이를 포함한다. 화소 어레이는 포인터 또는 커서를 포함하는 그래픽 사용자 인터페이스(Grapic User Interface; GUI) 및 기타 영상을 표시한다. 표시 패널(10)로는 액정 표시 패널(이하, 액정 패널), 플라즈마 디스플레이 패널, 유기 발광 다이오드 표시 패널과 같은 평판 표시 패널이 주로 이용될 수 있다. 이하에서는 액정 패널을 예로 들어 설명하기로 한다. The display panel 10 includes a pixel array in which a plurality of pixels are arranged. The pixel array displays a Graphical User Interface (GUI) and other images that include pointers or cursors. As the display panel 10, a flat panel display panel such as a liquid crystal display panel (hereinafter, referred to as a liquid crystal panel), a plasma display panel, and an organic light emitting diode display panel may be mainly used. Hereinafter, a liquid crystal panel will be described as an example.

표시 패널(10)로 액정 패널이 이용되는 경우, 표시 패널(10)은 컬러 필터 어레이가 형성된 컬러 필터 기판과, 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 박막 트랜지스터 기판과, 컬러 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판 사이의 액정층과, 컬러 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판의 외측면에 각각 부착된 편광판을 구비한다. 표시 패널(10)은 다수의 화소들이 배열된 화소 매트릭스를 통해 영상을 표시한다. 각 화소는 데이터 신호에 따른 액정 배열의 가변으로 광투과율을 조절하는 적, 녹, 청 서브화소의 조합으로 원하는 색을 구현한다. 각 서브화소는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 박막 트랜지스터(TFT), 박막 트랜지스터(TFT)와 병렬 접속된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 안정적으로 유지시킨다. 액정층은 TN(Twisted Nematic) 모드 또는 VA(Vertical Alignment) 모드와 같이 수직 전계에 의해 구동되거나, IPS(In-Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같이 수평 전계에 의해 구동된다.When a liquid crystal panel is used as the display panel 10, the display panel 10 includes a color filter substrate on which a color filter array is formed, a thin film transistor substrate on which a thin film transistor array is formed, and a liquid crystal layer between the color filter substrate and the thin film transistor substrate. And a polarizing plate attached to the outer surface of the color filter substrate and the thin film transistor substrate, respectively. The display panel 10 displays an image through a pixel matrix in which a plurality of pixels are arranged. Each pixel implements a desired color by a combination of red, green, and blue sub-pixels that adjust the light transmittance by varying the liquid crystal array according to the data signal. Each sub pixel includes a thin film transistor TFT connected to the gate line GL and the data line DL, a liquid crystal capacitor Clc connected in parallel with the thin film transistor TFT, and a storage capacitor Cst. The liquid crystal capacitor Clc charges the difference voltage between the data signal supplied to the pixel electrode through the thin film transistor TFT and the common voltage Vcom supplied to the common electrode, drives the liquid crystal according to the charged voltage, . The storage capacitor Cst stably maintains the voltage charged in the liquid crystal capacitor Clc. The liquid crystal layer is driven by a vertical electric field such as a TN (Twisted Nematic) mode or VA (Vertical Alignment) mode, or by a horizontal electric field such as an IPS (In-Plane Switching) mode or an FFS (Fringe Field Switching) mode.

데이터 드라이버(12)는 타이밍 컨트롤러(18)로부터의 데이터 제어 신호 에 응답하여 타이밍 컨트롤러(18)로부터의 영상 데이터를 표시 패널(10)의 다수의 데이터 라인(DL)에 공급한다. 데이터 드라이버(12)는 타이밍 컨트롤러(18)로부터 입력되는 디지털 데이터를 감마 전압을 이용하여 정극성/부극성 아날로그 데이터 신호로 변환하여 각 게이트 라인(GL)이 구동될 때마다 데이터 신호를 데이터 라인(DL)으로 공급한다. 데이터 드라이버(12)는 적어도 하나의 데이터 IC로 구성되어 TCP, COF, FPC 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(10)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 표시 패널(10) 상에 실장될 수 있다. The data driver 12 supplies the image data from the timing controller 18 to the plurality of data lines DL of the display panel 10 in response to the data control signal from the timing controller 18. The data driver 12 converts the digital data input from the timing controller 18 into a positive / negative analog data signal using a gamma voltage, and converts the data signal each time the gate line GL is driven. DL). The data driver 12 includes at least one data IC and is mounted on a circuit film such as TCP, COF, FPC, etc., and attached to the display panel 10 in a tape automatic bonding (TAB) method, or in a chip on glass (COG) method. The display panel 10 may be mounted on the display panel 10.

게이트 드라이버(14)는 타이밍 컨트롤러(18)로부터의 게이트 제어 신호에 응답하여 표시 패널(10)의 박막 트랜지스터 어레이에 형성된 다수의 게이트 라인(GL)을 순차 구동한다. 게이트 드라이버(14)는 각 게이트 라인(GL)의 해당 스캔 기간마다 게이트 온 전압의 스캔 펄스를 공급하고, 다른 게이트 라인(GL)이 구동되는 나머지 기간에는 게이트 오프 전압을 공급한다. 게이트 드라이버(14)는 적어도 하나의 게이트 IC로 구성되고 TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film), FPC(Flexible Print Circuit) 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(10)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 표시 패널(10) 상에 실장될 수 있다. 또한, 게이트 드라이버(14)는 GIP(Gate In Panel) 방식으로 표시 패널(10)에 내에 내장되어 화소 어레이와 함께 박막 트랜지스터 기판 상에 형성될 수 있다.The gate driver 14 sequentially drives a plurality of gate lines GL formed in the thin film transistor array of the display panel 10 in response to a gate control signal from the timing controller 18. The gate driver 14 supplies a scan pulse of a gate-on voltage for each scan period of each gate line GL, and supplies a gate-off voltage in the remaining periods in which another gate line GL is driven. The gate driver 14 includes at least one gate IC and is mounted on a circuit film such as a tape carrier package (TCP), a chip on film (COF), a flexible print circuit (FPC), and the like, and the tape driver (TAB) on the display panel 10. The display panel 10 may be attached by an automatic bonding method or mounted on the display panel 10 by a chip on glass (COG) method. In addition, the gate driver 14 may be embedded in the display panel 10 in a gate in panel (GIP) manner and formed on the thin film transistor substrate together with the pixel array.

타이밍 컨트롤러(18)는 호스트 컴퓨터(50)로부터 입력된 영상 데이터를 신호 처리하여 데이터 드라이버(12)로 공급한다. 예를 들면, 타이밍 컨트롤러(18)는 액정의 응답 속도를 향상시키기 위하여 인접 프레임간의 데이터 차에 따라 오버슈트(Overshoot) 값 또는 언더슈트(Undershoot) 값을 부가하는 오버 드라이빙 구동으로 데이터를 보정하여 출력할 수 있다. 또한, 타이밍 컨트롤러(18)는 호스트 컴퓨터(50)으로부터 입력된 다수의 동기 신호, 즉 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 이네이블 신호, 도트 클럭을 이용하여 데이터 드라이버(12)의 구동 타이밍을 제어하는 데이터 제어 신호와, 게이트 드라이버(14)의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호를 생성한다. 타이밍 컨트롤러(18)는 생성된 데이터 제어 신호 및 게이트 제어 신호를 데이터 드라이버(12) 및 게이트 드라이버(14)로 각각 출력한다. 데이터 제어 신호는 데이터 신호의 래치를 제어하는 소스 스타트 펄스 및 소스 샘플링 클럭과, 데이터 신호의 극성을 제어하는 극성 제어 신호와, 데이터 신호의 출력 기간을 제어하는 소스 출력 이네이블 신호 등을 포함한다. 게이트 제어 신호는 게이트 신호의 스캐닝을 제어하는 게이트 스타트 펄스 및 게이트 쉬프트 클럭과, 게이트 신호의 출력 기간을 제어하는 게이트 출력 이네이블 신호 등을 포함한다. 타이밍 컨트롤러(18)는 동기 신호(수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync) 등)을 터치 컨트롤러(30)로 공급하여 액정 패널(10)의 구동 타이밍과 터치 센서(20)의 구동 타이밍이 연동하도록 터치 컨트롤러(30)의 구동 타이밍을 제어할 수 있다. The timing controller 18 processes the image data input from the host computer 50 and supplies it to the data driver 12. For example, the timing controller 18 corrects and outputs data by overdriving driving to add an overshoot value or an undershoot value according to the data difference between adjacent frames in order to improve the response speed of the liquid crystal. can do. In addition, the timing controller 18 uses a plurality of synchronization signals input from the host computer 50, that is, the data driver 12 using a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, a data enable signal, and a dot clock. And a data control signal for controlling the drive timing of the control panel) and a gate control signal for controlling the drive timing of the gate driver 14. The timing controller 18 outputs the generated data control signal and gate control signal to the data driver 12 and the gate driver 14, respectively. The data control signal includes a source start pulse and a source sampling clock for controlling the latch of the data signal, a polarity control signal for controlling the polarity of the data signal, and a source output enable signal for controlling the output period of the data signal. The gate control signal includes a gate start pulse and gate shift clock for controlling the scanning of the gate signal, a gate output enable signal for controlling the output period of the gate signal, and the like. The timing controller 18 supplies a synchronization signal (a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, etc.) to the touch controller 30 to drive the driving timing of the liquid crystal panel 10 and the driving timing of the touch sensor 20. The driving timing of the touch controller 30 may be controlled to interlock with each other.

터치 센서(20)는 사용자 터치를 감지하여 사용자가 표시 패널(10)에 표시된 GUI와 대화할 수 있게 한다. 터치 센서(20)는 인체나 스타일러스와 같은 도전체가 터치할 때 소량의 전하가 터치점으로 이동하여 발생되는 커패시턴스의 변화를 감지하여 터치를 인식하는 커패시티브 타입의 터치 센서를 주로 이용한다. 터치 센서(20)는 표시 패널(10) 상에 부착되거나, 표시 패널(10)의 화소 어레이 내에 내장될 수 있다. The touch sensor 20 senses a user's touch and allows the user to talk to a GUI displayed on the display panel 10. The touch sensor 20 mainly uses a capacitive touch sensor that senses a touch by detecting a change in capacitance generated when a small amount of electric charge moves to a touch point when a human body or a conductor such as a stylus touches the touch point. The touch sensor 20 may be attached to the display panel 10 or embedded in the pixel array of the display panel 10.

예를 들면, 표시 패널(10) 상에 부착되는 커패시티브 타입의 터치 센서(20)는 도 2와 같이 가로 방향으로 배치된 다수의 제1 센싱 전극들(22)이 전기적으로 접속되어 구성된 다수의 로우 라인(Y1~Yn)과, 세로 방향으로 배치된 다수의 제2 센싱 전극들(24)이 전기적으로 접속되어 구성된 다수의 컬럼 라인(X1~Xm)을 구비한다. 제1 및 제2 센싱 전극(22, 24) 각각은 주로 마름모형으로 형성되며, 다른 여러가지 모양으로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 센싱 전극(22, 24)은 터치 컨트롤러(30)에 의해 구동되어 프린지 전계(Fringe Field)에 의해 커패시턴스를 형성하고, 터치 센서(20)를 터치하는 전도성 터치 물체와의 커패시터를 형성하여 커패시턴스를 변화시킴으로써 터치 여부를 나타내는 리드아웃 신호를 터치 컨트롤러(30)로 출력한다. For example, in the capacitive touch sensor 20 attached to the display panel 10, a plurality of first sensing electrodes 22 arranged in a horizontal direction as shown in FIG. 2 are electrically connected to each other. Row lines Y1 to Yn and a plurality of column lines X1 to Xm formed by electrically connecting the plurality of second sensing electrodes 24 arranged in the vertical direction. Each of the first and second sensing electrodes 22 and 24 is mainly formed in a rhombus shape and may be formed in various other shapes. The first and second sensing electrodes 22 and 24 are driven by the touch controller 30 to form capacitance by a fringe field, and a capacitor with a conductive touch object that touches the touch sensor 20. And a readout signal indicating whether or not the touch is output to the touch controller 30 by changing the capacitance.

터치 컨트롤러(30)는 터치 센서(20)의 로우 라인(Y1~Yn) 또는 컬럼 라인(X1~Xm)에 구동 신호를 공급함과 아울러 터치 센서(20)의 컬럼 라인(X1~Xm) 또는 로우 라인(Y1~Yn)으로부터 출력되는 인접한 2개의 출력 신호를 완전 차동 증폭하여 최대 피크값 및 최소 피크값을 검출하고, 최대 및 최소 피크값 차이를 이용하여 출력 채널별로 터치 여부를 판단하며, 그 판단 결과에 따라 터치 좌표를 산출하여 호스트 컴퓨터(50)로 공급한다. The touch controller 30 supplies driving signals to the row lines Y1 to Yn or the column lines X1 to Xm of the touch sensor 20, and the column lines X1 to Xm or the row line of the touch sensor 20. Fully differentially amplify two adjacent output signals output from (Y1 to Yn) to detect the maximum and minimum peak values, and judge whether or not the touch is made for each output channel by using the difference between the maximum and minimum peak values. The touch coordinates are calculated and supplied to the host computer 50.

특히, 터치 컨트롤러(30)는 완전 차동 증폭기(Fully Differential Amplifier)를 이용하여 인접한 2개 출력 채널의 출력을 차동 증폭함으로써 터치 센서(20)로부터 출력 신호에 유입된 동위상의 커몬 노이즈(Common Noise)를 제거할 수 있다. 또한, 터치 컨트롤러(30)는 피크 검출기를 이용하여 완전 차동 증폭기의 출력에서 최대 피크값 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩하고, 홀딩된 최대 및 최소 피크값의 차이를 샘플링하여 센싱 데이터로 변환한다. 이에 따라, 피크값 홀딩으로 샘플링 주파수를 감소시킬 수 있으므로 ADC의 처리 속도를 감소시킬 수 있다. 터치 컨트롤러(30)는 센싱 데이터를 기준 데이터와 비교하여 터치 여부를 판단하고 그 결과에 따라 터치 좌표를 산출한다. In particular, the touch controller 30 differentially amplifies the outputs of two adjacent output channels using a fully differential amplifier to remove in-phase common noise introduced into the output signal from the touch sensor 20. Can be removed. In addition, the touch controller 30 detects and holds the maximum peak value and the minimum peak value at the output of the fully differential amplifier using a peak detector, and converts the difference between the held maximum and minimum peak values into sensing data. Accordingly, the sampling frequency can be reduced by the peak value holding, thereby reducing the processing speed of the ADC. The touch controller 30 compares the sensing data with the reference data to determine whether the touch is performed, and calculates touch coordinates according to the result.

터치 컨트롤러(30)는 셀프-센싱(Self-Sensing) 모드와 상호-센싱(Mutual-Sensing) 모드로 구분되어 구동될 수 있다. The touch controller 30 may be driven by being divided into a self-sensing mode and a mutual-sensing mode.

셀프-센싱 모드용 터치 컨트롤러(30)는 로우 라인(Y1~Yn)을 동시에 구동하고 컬럼 라인(X1~Xm)의 출력을 순차적으로 스캐닝하면서 인접한 2개 채널의 출력 차이를 검출하여 컬럼 채널을 센싱하고, 컬럼 라인(X1~Xm)을 동시에 구동하고 로우 라인(Y1~Yn)의 출력을 순차적으로 스캐닝하면서 인접한 2개 채널의 출력 차이를 검출하여 로우 채널을 센싱한 다음, 센싱된 컬럼 및 로우 채널의 위치 조합으로 터치 위치를 센싱한다. The touch controller 30 for the self-sensing mode senses the column channels by simultaneously driving the row lines Y1 to Yn and sequentially scanning the outputs of the column lines X1 to Xm while detecting output differences between two adjacent channels. And simultaneously driving the column lines (X1 to Xm) and sequentially scanning the outputs of the row lines (Y1 to Yn), sensing the output channels of two adjacent channels, sensing the low channels, and then sensing the sensed columns and the low channels. The touch position is sensed by the position combination of.

상호-센싱 모드용 터치 컨트롤러(30)는 로우 라인(Y1~Yn)을 순차 구동하고, 로우 라인(Y1~Yn)이 구동될 때 마다 컬럼 라인(X1~Xm)의 인접한 2개 출력 차이를 검출하여 터치 위치를 센싱한다.The touch controller 30 for the inter-sensing mode sequentially drives the row lines Y1 to Yn, and detects the difference between two adjacent outputs of the column lines X1 to Xm whenever the row lines Y1 to Yn are driven. To sense the touch position.

호스트 컴퓨터(50)는 영상 데이터 및 다수의 동기 신호를 타이밍 컨트롤러(18)로 공급하고, 터치 컨트롤러(30)로부터 입력된 터치 좌표를 분석하여 사용자의 터치 동작에 대응하는 명령을 수행한다. The host computer 50 supplies image data and a plurality of synchronization signals to the timing controller 18, analyzes touch coordinates input from the touch controller 30, and performs a command corresponding to a user's touch operation.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 구동 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 도 3에 도시된 MCU의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of a touch sensor driving apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a block diagram showing the internal configuration of the MCU shown in FIG.

도 3에서 터치 센서(20)와 접속된 터치 컨트롤러(30)는 터치 센서 구동부(40) 및 리드아웃 회로(51) 및 MCU(MicroController Unit; 80)를 구비한다.In FIG. 3, the touch controller 30 connected to the touch sensor 20 includes a touch sensor driver 40, a readout circuit 51, and a microcontroller unit (MCU) 80.

터치 센서 구동부(40)는 MCU(40)의 제어에 응답하여 터치 센서(20)의 로우 라인(Y1~Yn) 또는 컬럼 라인(X1~Xm)에 구동 펄스를 공급한다. 셀프-센싱 모드인 경우 터치 센서 구동부(40)는 로우 라인(Y1~Yn)을 그룹핑하여 구동 펄스를 로우 라인(Y1~Yn)에 동시에 공급한 다음, 컬럼 라인(X1~Xm)을 그룹핑하여 구동 펄스를 컬럼 라인(X1~Xm)에 동시에 공급한다. 한편, 상호-센싱 모드인 경우 터치 센서 구동부(34)는 로우 라인(Y1~Yn)에 순차적으로 구동 펄스를 공급한다.The touch sensor driver 40 supplies a driving pulse to the row lines Y1 to Yn or the column lines X1 to Xm of the touch sensor 20 in response to the control of the MCU 40. In the self-sensing mode, the touch sensor driver 40 simultaneously supplies driving pulses to the low lines Y1 to Yn by grouping the low lines Y1 to Yn, and then drives the grouping of the column lines X1 to Xm. The pulses are simultaneously supplied to the column lines X1 to Xm. In the inter-sensing mode, the touch sensor driver 34 sequentially supplies driving pulses to the row lines Y1 to Yn.

리드아웃 회로(51)는 터치 센서(20)의 로우 라인(Y1~Yn)이 구동될 때 컬럼 라인(X1~Xm)의 출력 채널을 센싱한다. 또한, 리드아웃 회로(51)는 터치 센서(20)의 컬럼 라인(X1~Xm)이 구동될 때 로우 라인(Y1~Yn)의 출력 채널을 센싱할 수 있다. 특히, 리드아웃 회로(51)는 인접한 2개의 출력을 완전 차동 증폭하여 최대 및 최소 피크값을 검출 및 홀딩하고, 홀딩된 최대 및 최소 피크값의 차이를 센싱 데이터로 변환한다. 이를 위하여, 리드아웃 회로(51)는 센싱부(52) 및 ADC(70)를 구비한다.The readout circuit 51 senses an output channel of the column lines X1 to Xm when the row lines Y1 to Yn of the touch sensor 20 are driven. In addition, the readout circuit 51 may sense an output channel of the row lines Y1 to Yn when the column lines X1 to Xm of the touch sensor 20 are driven. In particular, the readout circuit 51 completely differentially amplifies two adjacent outputs to detect and hold the maximum and minimum peak values, and converts the difference between the held maximum and minimum peak values into sensing data. To this end, the readout circuit 51 includes a sensing unit 52 and an ADC 70.

구체적으로, 센싱부(52)는 인접한 2개의 출력 신호를 연속적으로 차동 증폭하는 제1 및 제2 게인 스테이지(54, 56)와, 제2 게인 스테이지(56)의 출력의 최대 피크값 및 최소 피크값을 검출 및 홀딩하여 ADC(70)로 출력하는 피크 검출기(58)를 구비한다.In detail, the sensing unit 52 may include the first and second gain stages 54 and 56 that sequentially and differentially amplify two adjacent output signals, and the maximum and minimum peaks of the outputs of the second gain stage 56. A peak detector 58 is provided for detecting and holding the value and outputting the value to the ADC 70.

제1 및 제2 게인 스테이지(54, 56)는 도 4에 도시된 바와 같이 입력단자(IP, IM)를 통해 입력되는 2개 출력 신호의 차를 입력 저항(Ra1 또는 Ra2)과 피드백 저항(Rb1 또는 Rb2)의 비율에 따라 연속적으로 차동 증폭하여 출력단자(OP, OM)로 출력하는 제1 및 제2 완전 차동 증폭기(53, 55)를 구비한다. 입력 저항(Ra1 또는 Ra2)의 저항값 또는 피드백 저항(Rb1 또는 Rb2)의 저항값을 가변함으로써 각 게인 스테이지(54, 56)의 게인값을 조절할 수 있다.As shown in FIG. 4, the first and second gain stages 54 and 56 determine a difference between two output signals input through the input terminals IP and IM, and the input resistor Ra1 or Ra2 and the feedback resistor Rb1. Or first and second fully differential amplifiers 53 and 55 for continuously differentially amplifying and outputting the output terminals OP and OM according to the ratio of Rb2). The gain values of the gain stages 54 and 56 can be adjusted by varying the resistance value of the input resistor Ra1 or Ra2 or the resistance value of the feedback resistor Rb1 or Rb2.

피크 검출부(58)는 제2 게인 스테이지(56)의 출력 단자(OP, OM)를 통해 출력되는 차동 증폭 신호의 최대 피크값 및 최소 피크값을 홀딩하여 ADC(70)로 출력한다. 이를 위하여, 피크 검출부(58)는 도 4에 도시된 바와 같이 제2 게인 스테이지(56)의 출력 단자(OP, OM) 각각에 접속되어 입력 신호와 피드백 신호를 비교하여 출력하는 비교기(60)와, 비교기(60)의 출력 신호에 따라 입력 신호를 스위칭하는 출력 스위치(62)와, 출력 스위치(62)의 출력 신호를 유지하는 커패시터(C)를 구비한다. 비교기(60)는 입력 신호와 피드백 신호를 비교하여 입력 신호가 피드백 신호 보다 큰 경우 또는 작은 경우에만 출력 스위치(62)를 턴-온시켜서 입력 신호를 출력 신호로 출력하고, 그 외에는 출력 스위치(62)를 턴-오프시켜서 이전 출력 신호를 홀딩시킨다. 이에 따라, 피크 검출기(58)는 최대 피크값 및 최소 피크값을 검출 및 홀딩하여 ADC(70)로 출력할 수 있다.The peak detector 58 holds the maximum and minimum peak values of the differentially amplified signals output through the output terminals OP and OM of the second gain stage 56 and outputs them to the ADC 70. To this end, the peak detector 58 is connected to each of the output terminals OP and OM of the second gain stage 56 as shown in FIG. 4, and compares and outputs an input signal and a feedback signal. And an output switch 62 for switching the input signal according to the output signal of the comparator 60 and a capacitor C for holding the output signal of the output switch 62. The comparator 60 compares the input signal with the feedback signal, turns on the output switch 62 only when the input signal is larger or smaller than the feedback signal, and outputs the input signal as an output signal. Otherwise, the output switch 62 is output. ) To hold off the previous output signal. Accordingly, the peak detector 58 may detect and hold the maximum and minimum peak values and output them to the ADC 70.

ADC(70)는 피크 검출기(58)로부터의 최대 피크값 및 최소 피크값의 차이값을 디지털 센싱 데이터로 변환하여 MCU(80)로 출력한다.The ADC 70 converts the difference between the maximum peak value and the minimum peak value from the peak detector 58 into digital sensing data and outputs it to the MCU 80.

신호 프로세서인 MCU(80)는 ADC(70)의 센싱 데이터를 기준값과 비교하여 터치 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 터치 좌표를 산출하여 호스트 컴퓨터(50; 도 1)로 공급한다.The MCU 80, which is a signal processor, compares the sensing data of the ADC 70 with a reference value to determine whether it is touched, calculates touch coordinates, and supplies the touched coordinates to the host computer 50 (FIG. 1).

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 셀프-센싱용 터치 센서 구동 장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5a 및 도 5b에 도시된 터치 센서 구동 장치의 구동 파형도이다.5A and 5B schematically illustrate a touch sensor driving device for self-sensing according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a driving waveform diagram of the touch sensor driving device shown in FIGS. 5A and 5B.

도 5a를 참조하면, 터치 센서 구동부(40)가 터치 센서(20)의 로우 라인(Y1~Yn)을 그룹핑하여 구동 펄스를 인가함에 따라 로우 라인(Y1~Yn) 전체가 동시에 구동된다. 컬럼 라인(X1~XM)의 출력 채널이 MUX(90)를 통해 스캐닝되면서 센싱부(52)의 입력 단자(IP, IM)에 2개씩의 출력 채널이 순차적으로 접속된다. 리드아웃 회로(51)의 센싱부(52)는 입력 단자(IP, IM)와 접속된 2 채널의 출력 신호를 완전 차동 증폭하고 차동 증폭된 출력 신호로부터 최대 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩한다. ADC(70)는 홀딩된 최대 및 최소 피크값의 차이를 센싱 데이터로 변환하여 출력함으로써 MCU(80)가 리드아웃 회로(51)의 센싱 데이터로부터 터치된 컬럼 채널을 센싱하게 한다.Referring to FIG. 5A, as the touch sensor driver 40 groups the row lines Y1 to Yn of the touch sensor 20 to apply a driving pulse, the entire row lines Y1 to Yn are simultaneously driven. As the output channels of the column lines X1 to XM are scanned through the MUX 90, two output channels are sequentially connected to the input terminals IP and IM of the sensing unit 52. The sensing unit 52 of the readout circuit 51 fully amplifies the two output signals connected to the input terminals IP and IM and detects and holds the maximum and minimum peak values from the differentially amplified output signals. The ADC 70 converts the difference between the held maximum and minimum peak values into sensing data and outputs the sensed data so that the MCU 80 senses the touched column channel from the sensing data of the readout circuit 51.

도 5b를 참조하면, 터치 센서 구동부(40)가 터치 센서(20)의 컬럼 라인(X1~XM)을 그룹핑하여 구동 펄스를 인가함에 따라 컬럼 라인(X1~XM) 전체가 동시에 구동된다. 로우 라인(Y1~Yn)의 출력 채널이 MUX(90)를 통해 스캐닝되면서 센싱부(52)의 입력 단자(IP, IM)에 2개씩의 출력 채널이 순차적으로 접속된다. 리드아웃 회로(51)의 센싱부(52)는 입력 단자(IP, IM)와 접속된 2 채널의 출력 신호를 완전 차동 증폭하고 차동 증폭된 출력 신호로부터 최대 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩한다. ADC(70)는 홀딩된 최대 및 최소 피크값의 차이를 센싱 데이터로 변환하여 출력함으로써 MCU(80)가 리드아웃 회로(51)의 센싱 데이터로부터 터치된 로우 채널을 센싱하게 한다.Referring to FIG. 5B, as the touch sensor driver 40 groups the column lines X1 to XM of the touch sensor 20 to apply a driving pulse, the entire column lines X1 to XM are simultaneously driven. As output channels of the row lines Y1 to Yn are scanned through the MUX 90, two output channels are sequentially connected to the input terminals IP and IM of the sensing unit 52. The sensing unit 52 of the readout circuit 51 fully amplifies the two output signals connected to the input terminals IP and IM and detects and holds the maximum and minimum peak values from the differentially amplified output signals. The ADC 70 converts the difference between the held maximum and minimum peak values into sensing data and outputs the sensed data to allow the MCU 80 to sense the touched low channel from the sensing data of the readout circuit 51.

도 6을 참조하면, MUX(90)가 제1 및 제2 출력 채널(CH1, CH2)을 선택하여 센싱부(52)의 입력 단자(IP, IM)와 각각 접속시킨 다음, 리셋 펄스에 의해 센싱부(52)의 피크 검출기가 리셋된다. 터치 센서 구동부(40)가 다수의 구동 펄스(TX)를 공급함으로써 그룹핑된 로우 라인(Y1~Yn) 또는 컬럼 라인(X1~XM)이 동시에 구동된다. 이때, 센싱부(52)는 입력 단자(IP, IM)와 각각 접속된 제1 및 제2 출력 채널(CH1, CH2)의 출력 신호를 완전 차동 증폭하고 최대 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩한다. 그리고, ADC(70)는 홀딩된 최대 및 최소 피크값의 차이를 제1 센싱 데이터로 변환하여 출력한다. MCU(80)는 ADC(70)로부터의 제1 센싱 데이터를 기준값과 비교하여 제1 출력 채널(CH1)의 터치 여부를 판단한다.Referring to FIG. 6, the MUX 90 selects the first and second output channels CH1 and CH2 and connects them to the input terminals IP and IM of the sensing unit 52, respectively, and then senses them by a reset pulse. The peak detector of section 52 is reset. The grouped row lines Y1 to Yn or the column lines X1 to XM are simultaneously driven by the touch sensor driver 40 supplying a plurality of driving pulses TX. At this time, the sensing unit 52 fully differentially amplifies the output signals of the first and second output channels CH1 and CH2 connected to the input terminals IP and IM, respectively, and detects and holds the maximum and minimum peak values. The ADC 70 converts the difference between the held maximum and minimum peak values into first sensing data and outputs the first sensing data. The MCU 80 determines whether the first output channel CH1 is touched by comparing the first sensing data from the ADC 70 with a reference value.

그 다음, MUX(90)가 제2 및 제3 출력 채널(CH2, CH3)를 선택하여 센싱부(52)의 입력 단자(IP, IM)와 각각 접속시킨 다음, 리셋 펄스에 의해 센싱부(52)의 피크 검출기가 리셋된다. 터치 센서 구동부(40)가 다수의 구동 펄스(TX)를 공급함으로써 그룹핑된 로우 라인(Y1~Yn) 또는 컬럼 라인(X1~XM)이 동시에 구동된다. 이때, 센싱부(52)는 입력 단자(IP, IM)와 각각 접속된 제2 및 제3 출력 채널(CH2, CH3)의 출력 신호를 완전 차동 증폭하고 최대 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩한다. 그리고, ADC(70)는 홀딩된 최대 및 최소 피크값의 차이를 제2 센싱 데이터로 변환하여 출력한다. MCU는 ADC(70)로부터의 제2 센싱 데이터를 기준값과 비교하여 제2 출력 채널(CH2)의 터치 여부를 판단한다. 또한, MCU(80)는 제1 또는 제2 센싱 데이터가 기준값 보다 작은 경우 인접한 제1 및 제2 센싱 데이터를 비교하여 그 비교 결과에 따라 제1 출력 채널(CH1) 또는 제2 출력 채널(CH2)의 터치 여부를 더 판단함으로써 인접한 2개의 채널이 터치인 경우 인접한 2개의 센싱 데이터를 비교하여 센싱할 수 있다. Then, the MUX 90 selects the second and third output channels CH2 and CH3 and connects them to the input terminals IP and IM of the sensing unit 52, respectively, and then the sensing unit 52 by the reset pulse. Peak detector is reset. The grouped row lines Y1 to Yn or the column lines X1 to XM are simultaneously driven by the touch sensor driver 40 supplying a plurality of driving pulses TX. At this time, the sensing unit 52 fully differentially amplifies the output signals of the second and third output channels CH2 and CH3 connected to the input terminals IP and IM, and detects and holds the maximum and minimum peak values. The ADC 70 converts the difference between the held maximum and minimum peak values into second sensing data and outputs the second sensing data. The MCU determines whether the second output channel CH2 is touched by comparing the second sensing data from the ADC 70 with a reference value. In addition, when the first or second sensing data is smaller than the reference value, the MCU 80 compares adjacent first and second sensing data, and according to the comparison result, the first output channel CH1 or the second output channel CH2. By further determining whether or not touch is performed, when two adjacent channels are touch, two adjacent sensing data may be compared and sensed.

이와 같이, 본 발명에 따른 터치 센서 구동 장치는 출력 채널을 스캐닝하면서 인접한 2개 채널의 출력을 차동 증폭함으로써 각 출력 채널의 터치 여부를 센싱할 수 있다.As described above, the touch sensor driving apparatus according to the present invention can sense whether each output channel is touched by differentially amplifying the outputs of two adjacent channels while scanning the output channels.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상호-센싱 모드용 터치 센서 구동 장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 터치 센서 구동 장치의 구동 파형도이다.FIG. 7 is a schematic view of a touch sensor driving device for a cross-sensing mode according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a driving waveform diagram of the touch sensor driving device shown in FIG. 7.

터치 센서 구동부(140)가 터치 센서(20)의 로우 라인(스캔 라인 또는 송신 라인)(Y1~Yn)을 순차적으로 구동 펄스를 공급함으로써 로우 라인(Y1~Yn)을 라인 순차적으로 구동한다. The touch sensor driver 140 sequentially supplies the driving pulses to the low lines (scan lines or transmission lines) Y1 to Yn of the touch sensor 20 to sequentially drive the low lines Y1 to Yn.

터치 센서(20)의 컬럼 라인(리드아웃 라인 또는 수신 라인)(X1~Xm)과 접속된 리드아웃 회로(150)는 컬럼 라인(X1~Xm)의 인접한 2개 채널에 각각 접속된 m-1개의 센싱부(52_1~52_m-1)와, 센싱부(52_1~52_m-1)의 m-1개의 출력을 순차적으로 선택하여 1개의 ADC(70)로 출력하는 MUX(190)를 구비한다. 제1 및 제m 컬럼 라인(X1, Xm)을 제외한 나머지 컬럼 라인(X2~Xm-1) 각각은 인접한 2개의 센싱부와 공통 접속된다.The readout circuit 150 connected to the column line (leadout line or receive line) X1 to Xm of the touch sensor 20 is m-1 connected to two adjacent channels of the column lines X1 to Xm, respectively. And MUX 190 for sequentially selecting the m sensing units 52_1 to 52_m-1 and m-1 outputs of the sensing units 52_1 to 52_m-1 and outputting the m-1 outputs to one ADC 70. Each of the remaining column lines X2 to Xm-1 except for the first and mth column lines X1 and Xm is commonly connected to two adjacent sensing units.

로우 라인(Y1~Yn)이 순차적으로 구동될 때 마다, 센싱부(52_1~52_m-1) 각각은 입력 단자(IP, IM)와 접속된 2 채널의 출력 신호를 완전 차동 증폭하고 차동 증폭된 출력으로부터 최대 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩한다. MUX(190)는 센싱부(52_1~52_m-1)의 m-1개의 출력을 순차적으로 선택하여 1개의 ADC(70)로 출력한다. ADC(70)는 MUX(190)를 통해 순차적으로 입력되는 센싱부(52_1~52_m-1) 각각의 최대 및 최소 피크값의 차이를 센싱 데이터 변환하여 출력한다.Each time the low lines Y1 to Yn are driven in sequence, each of the sensing units 52_1 to 52_m-1 fully differentially amplifies the two channel output signals connected to the input terminals IP and IM and differentially amplifies the output signals. The maximum and minimum peak values are detected from and held therefrom. The MUX 190 sequentially selects m-1 outputs of the sensing units 52_1 to 52_m-1, and outputs the m-1 outputs to one ADC 70. The ADC 70 converts the difference between the maximum and minimum peak values of each of the sensing units 52_1 to 52_m-1 sequentially input through the MUX 190 and outputs the converted sensing data.

도 8을 참조하면, 로우 라인(Y1~Yn)이 구동 펄스(TX1~TXn) 각각에 의해 구동되기 이전마다 센싱부(52_1~52_m-1) 내의 피크 검출기가 리셋 펄스에 의해 리셋된다. 로우 라인(Y1~Yn)이 각각 구동될 때마다 센싱부(52_1~52_m-1) 각각은 인접한 2개 채널의 출력 신호를 완전 차동 증폭하고 차동 증폭된 출력으로부터 최대 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩한다. 그 다음, ADC(70)가 이네이블 신호에 응답하여 이네이블되는 기간에 MUX(190)는 센싱부(52_1~52_m-1)의 m-1개의 출력을 순차적으로 선택하여 1개의 ADC(70)로 출력하고, ADC(70)는 MUX(190)를 통해 순차적으로 입력되는 센싱부(52_1~52_m-1) 각각의 최대 및 최소 피크값의 차이를 센싱 데이터 변환하여 출력한다.Referring to FIG. 8, the peak detectors in the sensing units 52_1 to 52_m−1 are reset by the reset pulses before the row lines Y1 to Yn are driven by the driving pulses TX1 to TXn, respectively. Each time the low lines Y1 to Yn are driven, each of the sensing units 52_1 to 52_m-1 fully differentially amplifies the output signals of two adjacent channels and detects and holds the maximum and minimum peak values from the differentially amplified output. do. Next, in the period in which the ADC 70 is enabled in response to the enable signal, the MUX 190 sequentially selects m-1 outputs of the sensing units 52_1 to 52_m-1, and thus one ADC 70. The ADC 70 converts the difference between the maximum and minimum peak values of each of the sensing units 52_1 to 52_m-1 sequentially input through the MUX 190, and outputs the converted sensing data.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상호-센싱 모드용 터치 센서 구동 장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 10은 도 9에 도시된 터치 센서 구동 장치의 구동 파형도이다.FIG. 9 is a view schematically showing a touch sensor driving device for a cross-sensing mode according to another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a driving waveform diagram of the touch sensor driving device shown in FIG. 9.

도 9에 도시된 터치 센서 구동 장치는 도 7에 도시된 터치 센서 구동 장치와 대비하여 리드아웃 회로(250)에서 m-1개의 센싱부(52_1~52_m-1)의 출력에 m-1개의 ADC(70_1~70_m-1)가 채널별로 직접 접속된 것을 제외하고 나머지 구성 요소는 동일하므로, 중복된 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.The touch sensor driving device shown in FIG. 9 has m-1 ADCs at the output of the m-1 sensing units 52_1 to 52_m-1 in the readout circuit 250 as compared to the touch sensor driving device shown in FIG. 7. Since the remaining components are the same except that 70_1 to 70_m-1 are directly connected for each channel, description of the overlapping components will be omitted.

도 10에 도시된 이네이블 신호의 이네이블 기간에 응답하여, m-1개의 ADC(70_1~70_m-1) 각각은 m-1개의 센싱부(52_1~52_m-1) 각각의 최대 및 최소 피크값의 차이를 센싱 데이터 변환하여 동시에 출력하므로, 도 9와 같이 순차적으로 센싱 데이터를 출력하는 경우보다 이네이블 기간을 단축할 수 있다.In response to the enable period of the enable signal shown in FIG. 10, each of the m-1 ADCs 70_1 to 70_m-1 has the maximum and minimum peak values of each of the m-1 sensing units 52_1 to 52_m-1. Since the difference of the sensed data is converted and output at the same time, the enable period can be shorter than in the case of sequentially outputting the sensed data as shown in FIG. 9.

이와 같이, 본 발명에 따른 터치 센서 구동 장치는 완전 차동 증폭기를 이용하여 인접한 2개의 출력 신호를 차동 증폭함으로써 출력 신호에 유입된 동위상의 커몬 노이즈(common noise)를 제거할 수 있으므로 노이즈를 감소시켜서 터치 센싱력을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 터치 센서 구동 장치 및 방법은 피크 검출기를 이용하여 완전 차동 증폭기의 최대 피크값 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩함으로써 최대 피크값 및 최소 피크값의 차이를 디지털 데이터로 변환하는 ADC의 샘플링 속도를 감소시킬 수 있으므로 소비 전력을 감소시킬 수 있다.As described above, the touch sensor driving apparatus according to the present invention can remove common noise introduced in the output signal by differentially amplifying two adjacent output signals using a fully differential amplifier, thereby reducing the noise to the touch. It can improve the sensing power. In addition, the touch sensor driving apparatus and method according to the present invention uses a peak detector to detect and hold the maximum peak value and the minimum peak value of the fully differential amplifier to convert the difference between the maximum peak value and the minimum peak value into digital data It is possible to reduce the sampling rate of the power consumption can be reduced.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.

10: 액정 패널 12: 데이터 드라이버
14: 게이트 드라이버 16: 패널 구동부
18: 타이밍 컨트롤러 20: 터치 센서
22: 제1 센싱 전극 24: 제2 센싱 전극
30: 터치 컨트롤러 50: 호스트 컴퓨터
40, 140: 터치 센서 구동부 51, 150, 250: 리드아웃 회로
52, 52_1~52_m-1: 센싱부 54, 56: 게인 스테이지
53, 55: 완전 차동 증폭기 58: 피크 검출기
60: 비교기 62: 출력 스위치
70, 70_1~70_m-1: ADC 80: MCU
90, 190: MUX
10: liquid crystal panel 12: data driver
14: gate driver 16: panel driver
18: timing controller 20: touch sensor
22: first sensing electrode 24: second sensing electrode
30: touch controller 50: host computer
40, 140: touch sensor driver 51, 150, 250: readout circuit
52, 52_1 to 52_m-1: sensing units 54 and 56: gain stage
53, 55: fully differential amplifier 58: peak detector
60: comparator 62: output switch
70, 70_1 ~ 70_m-1: ADC 80: MCU
90, 190: MUX

Claims (12)

터치 센서와;
상기 터치 센서를 구동하는 터치 센서 구동부와;
상기 터치 센서의 각 출력 신호를 인접한 출력 신호와 완전 차동 증폭하고, 차동 증폭된 신호로부터 최대 피크값 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩하고, 홀딩된 최대 및 최소 피크값의 차이를 센싱 데이터로 변환하여 출력하는 리드아웃 회로와;
상기 리드아웃 회로로부터의 센싱 데이터를 이용하여 터치 위치를 센싱하는 신호 프로세서를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 구동 장치.
A touch sensor;
A touch sensor driver for driving the touch sensor;
By fully differential amplifying each output signal of the touch sensor with an adjacent output signal, detecting and holding the maximum and minimum peak values from the differentially amplified signal, and converting the difference between the held maximum and minimum peak values into sensing data. A readout circuit for outputting;
And a signal processor configured to sense a touch position by using the sensing data from the readout circuit.
청구항 1에 있어서,
상기 리드아웃 회로는
상기 터치 센서의 출력 채널 중 인접한 2개 채널의 출력 차이를 증폭하는 완전 차동 증폭기를 포함하는 게인 스테이지와, 상기 게인 스테이지의 출력으로부터 상기 최대 및 최소 피크값을 검출 및 홀딩하는 피크 검출기를 구비하는 센싱부와;
상기 센싱부로부터의 최대 및 최소 피크값의 차이를 상기 센싱 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(이하 ADC)를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 구동 장치.
The method according to claim 1,
The lead-out circuit
A sensing stage including a gain stage including a fully differential amplifier for amplifying an output difference between two adjacent channels among the output channels of the touch sensor, and a peak detector for detecting and holding the maximum and minimum peak values from the output of the gain stage. Wealth;
And an analog-to-digital converter (ADC) for converting the difference between the maximum and minimum peak values from the sensing unit into the sensing data.
청구항 2에 있어서,
상기 터치 센서 구동부는 상기 터치 센서의 다수의 로우 라인을 그룹핑하여 동시에 구동하고, 상기 리드아웃 회로는 상기 터치 센서의 다수의 컬럼 라인의 출력을 순차적으로 스캐닝하면서 인접한 2개 채널의 출력 차를 차동 증폭하여 검출하고 검출된 출력 차를 상기 센싱 데이터로 변환하여 출력함으로써 상기 컬럼 라인을 센싱하고;
상기 터치 센서 구동부는 상기 다수의 컬럼 라인을 그룹핑하여 동시에 구동하고, 상기 리드아웃 회로는 상기 다수의 로우 라인의 출력을 순차적으로 스캐닝하면서 인접한 2개 채널의 출력 차를 차동 증폭하여 검출하고 검출된 출력 차를 상기 센싱 데이터로 변환하여 출력함으로써 상기 로우 라인을 센싱하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 구동 장치.
The method according to claim 2,
The touch sensor driver drives a plurality of row lines of the touch sensor at the same time, and the readout circuit differentially amplifies the output difference between two adjacent channels while sequentially scanning the outputs of the plurality of column lines of the touch sensor. Detect the column line by converting the detected output difference into the sensed data and outputting the detected data;
The touch sensor driver drives the group by simultaneously grouping the plurality of column lines, and the readout circuit sequentially scans the outputs of the plurality of row lines, differentially amplifies the output difference between two adjacent channels, and detects the detected outputs. And sensing the row line by converting a difference into the sensing data and outputting the difference data.
청구항 2에 있어서,
상기 터치 센서 구동부는 상기 터치 센서의 다수의 로우 라인을 순차적으로 구동하고,
상기 리드아웃 회로는 상기 다수의 로우 라인이 각각 구동될 때마다 상기 터치 센서의 다수의 컬럼 라인의 각 출력과 인접한 출력과의 차를 차동 증폭하여 검출하고 검출된 출력 차를 상기 센싱 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 구동 장치.
The method according to claim 2,
The touch sensor driver sequentially drives a plurality of row lines of the touch sensor.
The readout circuit differentially amplifies a difference between each output of the plurality of column lines of the touch sensor and an adjacent output each time the plurality of row lines are driven, and converts the detected output difference into the sensing data. Touch sensor drive device, characterized in that.
청구항 4에 있어서,
상기 리드아웃 회로는
상기 다수의 컬럼 라인 중 인접한 2개 채널마다 접속되어, 상기 인접한 2개 채널의 출력 차를 차동 증폭하고 상기 최대 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩하는 다수의 센싱부와;
상기 다수의 센싱부의 출력을 순차적으로 출력하는 멀티플렉서와;
상기 멀티플렉서를 통해 입력되는 상기 센싱부의 출력을 상기 센싱 데이터로 변환하는 1개의 상기 ADC를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 구동 장치.
The method of claim 4,
The lead-out circuit
A plurality of sensing units connected to two adjacent channels of the plurality of column lines to differentially amplify the output difference between the two adjacent channels and detect and hold the maximum and minimum peak values;
A multiplexer for sequentially outputting the outputs of the plurality of sensing units;
And one ADC for converting an output of the sensing unit input through the multiplexer into the sensing data.
청구항 4에 있어서,
상기 리드아웃 회로는
상기 다수의 컬럼 라인 중 인접한 2개 채널마다 접속되어, 상기 인접한 2개 채널의 출력 차를 차동 증폭하고 상기 최대 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩하는 다수의 센싱부와;
상기 다수의 센싱부와 각각 접속되어, 상기 센싱부의 출력을 상기 센싱 데이터로 변환하는 다수의 ADC를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 구동 장치.
The method of claim 4,
The lead-out circuit
A plurality of sensing units connected to two adjacent channels of the plurality of column lines to differentially amplify the output difference between the two adjacent channels and detect and hold the maximum and minimum peak values;
And a plurality of ADCs connected to the plurality of sensing units, respectively, to convert the output of the sensing unit into the sensing data.
청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
상기 컬럼 라인 중 첫번째 및 마지막번째 채널을 제외한 나머지 채널 각각은 인접한 2개의 센싱부와 접속되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 구동 장치.
The method according to claim 5 or 6,
And each of the remaining channels except for the first and last channels of the column lines is connected to two adjacent sensing units.
청구항 4 내지 6 중 어느 한 청구항에 있어서,
상기 로우 라인 또는 컬럼 라인이 구동되기 이전마다 상기 피크 검출기가 리셋되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 구동 장치.
The method according to any one of claims 4 to 6,
And the peak detector is reset every time the row line or column line is driven.
터치 센서를 구동하는 단계와;
상기 터치 센서로부터 출력되는 인접한 출력 신호의 차이를 완전 차동 증폭하고, 차동 증폭된 신호로부터 최대 및 최소 피크값을 검출하여 홀딩하고, 상기 홀딩된 최대 및 최소 피크값의 차이를 센싱 데이터로 변환하는 단계와;
상기 센싱 데이터를 이용하여 터치 위치를 센싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서의 구동 방법.
Driving a touch sensor;
Fully differential amplifying the difference between adjacent output signals output from the touch sensor, detecting and holding the maximum and minimum peak values from the differentially amplified signal, and converting the difference between the held maximum and minimum peak values into sensing data. Wow;
And sensing a touch position using the sensing data.
청구항 9에 있어서,
상기 터치 센서를 구동하는 단계는
상기 터치 센서의 다수의 로우 라인을 그룹핑하여 동시에 구동하는 단계와;
상기 터치 센서의 다수의 컬럼 라인을 그룹핑하여 동시에 구동하는 단계를 포함하고;
상기 센싱 데이터로 변환하는 단계는
상기 로우 라인이 구동될 때 상기 다수의 컬럼 라인의 출력을 순차적으로 스캐닝하면서 인접한 2개 채널의 출력 차를 검출하여 상기 센싱 데이터로 변환하는 단계와,
상기 컬럼 라인이 구동될 때 상기 다수의 로우 라인의 출력을 순차적으로 스캐닝하면서 인접한 2개 채널의 출력 차를 검출하여 상기 센싱 데이터로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서의 구동 방법.
The method according to claim 9,
The step of driving the touch sensor
Grouping a plurality of row lines of the touch sensor to drive simultaneously;
Grouping the plurality of column lines of the touch sensor to drive simultaneously;
Converting to the sensing data
Scanning the outputs of the plurality of column lines sequentially while the row lines are driven, detecting the output difference between two adjacent channels, and converting them into the sensing data;
And scanning the outputs of the plurality of row lines sequentially while the column lines are driven, detecting the output difference between two adjacent channels, and converting them into the sensing data.
청구항 9에 있어서,
상기 터치 센서를 구동하는 단계는
상기 터치 센서의 다수의 로우 라인을 순차적으로 구동하는 단계를 포함하고,
상기 센싱 데이터로 변환하는 단계는
상기 다수의 로우 라인이 각각 구동될 때마다 상기 터치 센서의 다수의 컬럼 라인의 인접한 출력의 차를 순차적으로 검출하거나 동시에 검출하여 상기 센싱 데이터로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서의 구동 방법.
The method according to claim 9,
The step of driving the touch sensor
Sequentially driving a plurality of row lines of the touch sensor,
Converting to the sensing data
And sequentially detecting or simultaneously detecting a difference between adjacent outputs of the plurality of column lines of the touch sensor whenever the plurality of row lines are driven, and converting the sensing data into the sensing data. Way.
청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
상기 로우 라인 또는 컬럼 라인이 구동되기 이전마다 상기 홀딩된 최대 및 최소 피크값이 리셋되는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서의 구동 방법.
The method according to claim 10 or 11,
And resetting the held maximum and minimum peak values before each row line or column line is driven.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150086787A (en) * 2014-01-20 2015-07-29 한국전자통신연구원 Lighting switch apparatus and lighting switching method
KR20180030962A (en) * 2016-08-08 2018-03-27 선전 구딕스 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 COMMON MODE NOISE PROCESSING METHOD AND COMMON MODE NOISE PROCESSING DEVICE
CN108134595A (en) * 2018-01-09 2018-06-08 京东方科技集团股份有限公司 A kind of noise detecting circuit, noise detecting method and grain recognition device
CN111473808A (en) * 2019-01-24 2020-07-31 半导体元件工业有限责任公司 Touch sensor and method for detecting object using capacitive sensor

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102186184B1 (en) * 2020-02-28 2020-12-03 주식회사 에이코닉 Touch sensor and driving method thereof
KR20230040460A (en) 2021-09-16 2023-03-23 주식회사 엘엑스세미콘 Touch drive device and display device including the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101001654B1 (en) * 2010-03-19 2010-12-15 주식회사 에임즈 Apparatus and method for driving a touch panel

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150086787A (en) * 2014-01-20 2015-07-29 한국전자통신연구원 Lighting switch apparatus and lighting switching method
KR20180030962A (en) * 2016-08-08 2018-03-27 선전 구딕스 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 COMMON MODE NOISE PROCESSING METHOD AND COMMON MODE NOISE PROCESSING DEVICE
US10359886B2 (en) 2016-08-08 2019-07-23 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Common mode noise processing method and apparatus
CN108134595A (en) * 2018-01-09 2018-06-08 京东方科技集团股份有限公司 A kind of noise detecting circuit, noise detecting method and grain recognition device
CN111473808A (en) * 2019-01-24 2020-07-31 半导体元件工业有限责任公司 Touch sensor and method for detecting object using capacitive sensor

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