KR20170004761A - 인셀 타입 터치 패널 제어방법 및 제어장치 - Google Patents

인셀 타입 터치 패널 제어방법 및 제어장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20170004761A
KR20170004761A KR1020150095544A KR20150095544A KR20170004761A KR 20170004761 A KR20170004761 A KR 20170004761A KR 1020150095544 A KR1020150095544 A KR 1020150095544A KR 20150095544 A KR20150095544 A KR 20150095544A KR 20170004761 A KR20170004761 A KR 20170004761A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
period
stability evaluation
electrode pad
electrical signal
sensing
Prior art date
Application number
KR1020150095544A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101699267B1 (ko
Inventor
윤일현
신형철
유창원
Original Assignee
솔로몬 시스테크 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 솔로몬 시스테크 리미티드 filed Critical 솔로몬 시스테크 리미티드
Priority to KR1020150095544A priority Critical patent/KR101699267B1/ko
Publication of KR20170004761A publication Critical patent/KR20170004761A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101699267B1 publication Critical patent/KR101699267B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 인셀 타입 터치 패널 제어방법이 개시된다. 복수개의 전극패드를 이용한 인셀 타입 터치 패널 제어방법은, 디스플레이 프레임(frame time) 별로 전극패드의 제어구간을 디스플레이 제어구간 및 터치센서 제어구간으로 시분할(time sharing)하는 단계, 터치센서 제어구간을 센싱구간 및 안정도 평가구간으로 시분할하는 단계, 센싱구간에서 전극패드에 인가되는 전기적 신호를 측정하는 단계, 안정도 평가구간에서 전극패드에 인가되는 전기적 신호를 측정하는 단계, 센싱구간에서 측정된 데이터를 이용하여 외부 터치 입력을 인식하는 단계, 센싱구간 및 안정도 평가구간에서 측정된 데이터를 이용하여 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행하는 단계, 및 안정도 평가 결과에 따라 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시키는 단계를 포함한다.

Description

인셀 타입 터치 패널 제어방법 및 제어장치{METHOD AND DEVICE OF CONTROLLING IN CELL TYPE TOUCH PANEL}
본 발명은 인셀 타입 터치 패널 제어방법 및 제어장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 인셀 타입 터치 패널 제어방법 및 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 개인휴대단말기에는 공간활용성이 높고 사용이 편리함 이점으로 인해 터치스크린 또는 터치전극패드와 같은 터치패널의 장착이 보편화되고 있다.
터치패널은 크게 정전용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지방식, 표면 초음파 방식으로 구분될 수 있으며, 그중에서도 최근에는 정전용량 방식의 터치패널이 각광 받고 있다.
최근에는 소비자의 니즈를 반영하여 터치패널의 슬림화, 경량화, 테두리 최소화(Bezel-Less)에 기여할 수 있도록 터치 센서를 일체화하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 참고로, 터치 센서의 일체화는, 터치 센서가 일체화되는 대상(디스플레이패널 또는 커버글라스)에 따라 크게 인셀(In-Cell) 방식 또는 온셀(On-Cell) 방식으로 구분될 수 있다.
인셀 방식 중 하나로서, AIT(Advanced In-cell Touch)기술은 터치 센서를 LCD Cell 내에 내장시킨 터치 기술로, 보다 우수한 터치감도를 제공할 수 있으며, 패널 두께와 베젤 넓이를 줄여 한층 더 슬림한 디자인을 구현 가능한 이점으로 인해 널리 사용되고 있다.
인셀 방식 터치 센서에서는 디스플레이를 구동시키기 위한 전극패드가 터치센서의 전극패드의 역할을 공용으로 수행하도록 구성된다. 이를 위해, 디스플레이의 프레임(frame time) 별로 전극패드의 제어구간은, 디스플레이를 구동시키기 위한 디스플레이 제어구간과, 외부 터치 입력을 센싱하기 위한 터치센서 제어구간으로 시분할될 수 있으며, 디스플레이 제어구간 및 터치센서 제어구간에서는 디스플레이 및 터치센서의 구동을 위한 전기적인 신호가 각각 전극패드에 인가될 수 있다.
한편, 외부 터치 입력을 보다 정확하게 감지하기 위해서는, 터치센서의 특성 및 주변환경에 따라 최적화된 주파수 조건을 갖는 전기적인 신호가 전극패드에 인가될 수 있어야 한다. 가령, 충전기가 연결되거나 의도하지 않은 노이즈로 인해 터치 감도가 저하될 수 있기 때문에, 외부 터치 입력 감지를 위해 최적화된 주파수 조건으로 전기적 신호가 전극패드에 인가될 수 있어야 한다.
이를 위해, 기존에는 특정 프레임의 터치센서 제어구간에서 외부 터치 입력 센싱을 포기하고, 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행한 후, 다음 순서의 터치센서 제어구간에서 안정도 평가 결과에 따른 전기적 신호가 전극패드에 인가될 수 있도록 한 기술이 제시된 바 있다.
그러나, 기존에는 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행하기 위해 특정 프레임에서 외부 터치 입력 센싱을 포기해야 하기 때문에, 모든 프레임에서 실시간으로 터치 입력을 감지하기 어려울 뿐만 아니라, 모든 프레임 별로 전기적 신호의 안정도 평가를 실시간으로 수행하기 어려운 문제점이 있다.
이에 따라, 최근에는 외부 터치 입력 센싱의 중단없이 모든 프레임 별로 전기적 신호의 안정도 평가를 실시간으로 수행할 수 있도록 하기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 센싱 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 터치패널 제어방법 및 제어장치를 제공한다.
특히, 본 발명은 외부 터치 입력 센싱의 중단없이 모든 프레임 별로 전기적 신호의 안정도 평가를 실시간으로 수행하여 반영할 수 있는 터치패널 제어방법 및 제어장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 전력 소모 및 연산량 증가를 방지할 수 있는 터치패널 제어방법 및 제어장치를 제공한다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 복수개의 전극패드를 이용한 인셀 타입 터치 패널 제어방법은, 디스플레이 프레임(frame time) 별로 전극패드의 제어구간을 디스플레이 제어구간 및 터치센서 제어구간으로 시분할(time sharing)하는 단계, 터치센서 제어구간을 센싱구간 및 안정도 평가구간으로 시분할하는 단계, 센싱구간에서 전극패드에 인가되는 전기적 신호를 측정하는 단계, 안정도 평가구간에서 전극패드에 인가되는 전기적 신호를 측정하는 단계, 센싱구간에서 측정된 데이터를 이용하여 외부 터치 입력을 인식하는 단계, 센싱구간 및 안정도 평가구간에서 측정된 데이터를 이용하여 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행하는 단계, 및 안정도 평가 결과에 따라 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시키는 단계를 포함한다.
본 발명에서 디스플레이 제어구간이라 함은, 전극패드가 디스플레이를 구동시키기 위해 제어되는 구간으로 이해될 수 있고, 터치센서 제어구간이라 함은 전극패드가 외부 터치 입력을 감지하기 위해 제어되는 구간으로 이해될 수 있다.
상기 전극패드의 제어구간은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 시분할될 수 있다. 일 예로, 전극패드의 제어구간에서는 디스플레이 제어구간이 터치센서 제어구간보다 시간적으로 앞에 배치될 수 있다. 경우에 따라서는 터치센서 제어구간이 디스플레이 제어구간보다 시간적으로 뒤에 배치되는 것도 가능하다. 다르게는, 디스플레이 제어구간 및 터치센서 제어구간의 사이에 시간적인 갭(gap)이 존재하는 것도 가능하다.
아울러, 본 발명에서 센싱구간이라 함은 전극패드에 전기적인 신호를 인가하여 외부 터치 입력을 측정하는 구간으로 이해될 수 있고, 안정도 평가구간이라 함은 전극패드에 전기적 신호를 인가하여 전기적 신호의 안정도 평가를 위한 데이터를 측정하는 구간으로 이해될 수 있다.
센싱구간 및 안정도 평가구간의 개수 및 시분할 배치는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 바람직하게, 안정도 평가구간은 복수개로 정의될 수 있고, 복수개의 안정도 평가구간에서는 각각 서로 다른 전기적 신호로 안정도 평가를 수행하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로 복수개의 안정도 평가구간에서는 서로 다른 주파수 조건의 전기적 신호가 전극패드에 인가될 수 있다. 아울러, 상기 센싱구간 및 안정도 평가구간은 서로 다른 시간 주기를 갖도록 시분할될 수 있으며, 터치센서 제어구간에서 센싱구간은 안정도 평가구간보다 시간적으로 선순위에 배치될 수 있다.
참고로, 안정도 평가는 서로 다른 주파수 조건의 전기적 신호를 전극패드에 인가함에 따라 리시버(미도시)에서 수신되는 신호를 측정함으로써 수행될 수 있다. 안정도 평가 결과에 따라, 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시키는 단계에서는, 센싱구간 및 안정도 평가구간에서 각각 평가된 결과 중, 안정도 평가가 높은 결과를 기준으로 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시킬 수 있다. 여기서, 안정도 평가가 높은 결과라 함은, 서로 다른 주파수 조건을 갖는 전기적 신호에 대응하여 리시버에서 수신되는 신호 중 노이즈 편차가 가장 작은 주파수 조건의 전기적 신호로 이해될 수 있다.
한편, 터치패널의 터치 센서를 구성하는 복수개의 전극패드 중 서로 인접한 전극패드는 각각 그룹화되어 복수개의 전극그룹(electrode group)을 형성할 수 있다.
아울러, 센싱구간 및 안정도 평가구간에서 측정된 데이터를 이용하여 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행하는 단계에서는, 전극그룹에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행하되, 전극그룹에 포함된 복수개의 전극패드는 전기적으로 서로 연결되어 하나의 전극으로 간주될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 디스플레이 프레임(frame time) 별로 전극패드의 제어구간이 디스플레이 제어구간 및 터치센서 제어구간으로 시분할(time sharing)된 인셀 타입 터치 패널의 제어장치는, 터치센서 제어구간을 센싱구간 및 안정도 평가구간으로 시분할하는 구간제어부, 센싱구간 및 안정도 평가구간에서 전극패드에 각각 전기적 신호를 공급하는 신호공급부, 센싱구간 및 안정도 평가구간에서 전극패드에 전기적 신호가 인가됨에 따라 측정된 결과가 저장되는 저장부, 저장부에 저장된 데이터를 이용하여 외부 터치 입력의 인식 및 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행하는 연산부, 및 연산부에서 결정된 안정도 평가 결과에 따라 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시키는 신호제어부를 포함한다.
안정도 평가구간은 복수개로 정의될 수 있고, 신호제어부는 연산부에서 평가된 결과 중, 안정도 평가가 높은 결과를 기준으로 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시킬 수 있다.
본 발명에 따른 터치패널 제어방법에 의하면, 센싱 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
특히, 본 발명에 따르면 디스플레이의 프레임 별로 시분할된 전극패드의 터치센서 제어구간을 센싱구간 및 안정도 평가구간으로 분할하되, 각 프레임별 센싱구간에서 측정된 데이터를 이용하여 터치 입력을 인식하고, 센싱구간 및 안정도 평가구간에서 측정된 데이터를 이용하여 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행한 후, 안정도 평가 결과에 따라 다음 차순의 센싱구간에서 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면 노이즈가 적고 안정적인 주파수 조건을 갖는 전기적 신호를 다음 차순 외부 터치 입력을 감지하기 위한 전극패드의 구동 전압으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 외부 터치 입력 센싱의 중단없이 모든 프레임 별로 전기적 신호의 안정도 평가를 실시간으로 수행하여 반영할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행하기 위해 특정 프레임에서 외부 터치 입력 센싱을 포기할 필요없이, 모든 프레임에서 실시간으로 터치 입력을 감지함과 동시에 안정도 평가를 함께 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 매 프레임에서 할당된 터치센서 제어구간 별로 최적화된 주파수 조건의 전기적 신호가 전극패드에 인가될 수 있기 때문에, 센싱 안정성 및 신뢰성을 향상 시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 전기적 신호의 안정도 평가가 서로 인접한 전극패드으로 이루어진 전극그룹을 통해 이루어질 수 있기 때문에 전력 소모 및 연산량 증가를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 인셀 타입 터치 패널 제어방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 인셀 타입 터치 패널 제어방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 인셀 타입 터치 패널 제어방법으로서, 전극패드 및 전극그룹을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인셀 타입 터치 패널 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 인셀 타입 터치 패널 제어장치를 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 인셀 타입 터치 패널 제어방법을 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 인셀 타입 터치 패널 제어방법을 설명하기 위한 타이밍도이며, 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 인셀 타입 터치 패널 제어방법으로서, 전극패드 및 전극그룹을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인셀 타입 터치 패널 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 터치패널의 제어방법은, 디스플레이의 프레임(frame time) 별로 전극패드(도 3 의 100 참조)의 제어구간을 디스플레이 제어구간 및 터치센서 제어구간으로 시분할(time sharing)하는 단계(S10), 상기 터치센서 제어구간을 센싱구간 및 안정도 평가구간으로 시분할하는 단계(S20), 상기 센싱구간에서 전극패드(100)에 인가되는 전기적 신호를 측정하는 단계(S30), 상기 안정도 평가구간에서 전극패드(100)에 인가되는 전기적 신호를 측정하는 단계(S40), 상기 센싱구간에서 측정된 데이터를 이용하여 외부 터치 입력을 인식하는 단계(S50), 상기 센싱구간 및 안정도 평가구간에서 측정된 데이터를 이용하여 전극패드(100)에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행하는 단계(S60), 및 상기 안정도 평가 결과에 따라 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 전극패드(100)에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시키는 단계(S70)를 포함한다.
참고로, 인셀 타입 터치 패널에서는 화면출력장치의 일부 구성요소를 터치 센서가 공용으로 사용하도록 구성된다. 구체적으로, 인셀 타입 터치 패널에서는 디스플레이의 구성요소 중 전극패드(100) 및 제어라인을 공용으로 사용할 수 있다. 여기서, 제어라인이라 함은, 화상픽셀을 위한 게이트라인 및 데이터라인(미도시) 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 화상픽셀이라 함은, RGB를 묶은 한 픽셀, 즉 하나의 화소단위를 의미하며, 하나의 화상픽셀에는 'R', 'G', 'B' 각각을 위한 데이터라인과 게이트라인이 제공될 수 있다.
참고로, 인셀 타입 터치 패널에서 전극패드(100)는 디스플레이 영역에 대응하여 복수개가 제공될 수 있으며, 복수개의 전극패드(100)는 전극패드배선(미도시)에 의해 터치감지회로(300)에 연결될 수 있다.
먼저, 디스플레이 프레임(frame time) 별로 전극패드(100)의 제어구간을 디스플레이 제어구간 및 터치센서 제어구간으로 시분할(time sharing)한다.
인셀 타입 터치 패널에서는 전극패드(100)를 디스플레이 구동용 및 터치 감지용으로 사용되기 때문에, 프레임을 기준으로 전극패드(100)의 제어구간은 디스플레이 제어구간 및 터치센서 제어구간으로 시분할된다.
여기서, 디스플레이 제어구간이라 함은, 전극패드(100)가 디스플레이를 구동시키기 위해 제어되는 구간으로 이해될 수 있고, 터치센서 제어구간이라 함은 전극패드(100)가 외부 터치 입력을 감지하기 위해 제어되는 구간으로 이해될 수 있다.
상기 전극패드(100)의 제어구간은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 시분할될 수 있다. 일 예로, 전극패드(100)의 제어구간에서는 디스플레이 제어구간이 터치센서 제어구간보다 시간적으로 앞에 배치될 수 있다. 경우에 따라서는 터치센서 제어구간이 디스플레이 제어구간보다 시간적으로 뒤에 배치되는 것도 가능하다. 참고로, 본 발명의 실시예에서는 디스플레이 제어구간 및 터치센서 제어구간의 사이에 시간적인 갭(gap) 존재하지 않는 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 디스플레이 제어구간 및 터치센서 제어구간의 사이에 시간적인 갭이 존재하는 것도 가능하다.
다음, 상기 터치센서 제어구간을 센싱구간 및 안정도 평가구간으로 시분할한다.
여기서, 센싱구간이라 함은, 전극패드(100)에 전기적인 신호를 인가하여 외부 터치 입력을 측정하는 구간으로 이해될 수 있다. 또한, 안정도 평가구간이라 함은 전극패드(100)에 전기적인 신호를 인가하여 전기적 신호의 안정도 평가를 수행하는 구간으로 이해될 수 있다.
상기 센싱구간 및 안정도 평가구간의 개수 및 시분할 배치는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 바람직하게, 상기 안정도 평가구간은 복수개로 정의될 수 있고, 복수개의 안정도 평가구간에서는 서로 다른 주파수 조건의 전기적 신호가 전극패드(100)에 인가될 수 있다. 이하에서는 터치센서 제어구간이 1개의 센싱구간 및 3개의 안정도 평가구간으로 시분할된 예를 들어 설명하기로 한다.
아울러, 상기 센싱구간 및 안정도 평가구간은 서로 다른 시간 주기를 갖도록 시분할될 수 있다. 경우에 따라서는 주파수 특성에 따라 각 안정도 평가구간이 서로 다른 시간 주기를 갖도록 구성하는 것도 가능하다.
또한, 후술하는 바와 같이, 안정도 평가구간의 결과에 따라 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 전극패드(100)에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변하기 때문에, 상기 터치센서 제어구간에서 센싱구간은 안정도 평가구간보다 시간적으로 선순위에 배치되는 것이 바람직하다.
다음, 상기 센싱구간 및 안정도 평가구간의 시분할이 완료된 후에는, 상기 센싱구간에서 전극패드에 인가되는 전기적 신호를 측정하고, 상기 안정도 평가구간에서는 전극패드에 인가되는 전기적 신호를 측정한다.
도 2를 참조하면, 상기 센싱구간에서는 전극패드(100)에 인가되는 특정 주파수 조건(F1)을 갖는 전기적 신호를 측정할 수 있다.
상기 안정도 평가구간에서는 센싱구간에서 전극패드에 인가되는 전기적 신호(F1 주파수 조건)와 다른 주파수 조건(F2,F3,F4)을 갖는 전기적 신호를 측정할 수 있다.
다음, 상기 센싱구간에서 측정된 데이터를 이용하여 외부 터치 입력을 인식한다.
가령, 상기 센싱구간에서 외부 터치 입력을 인식하는 단계에서는, 상기 전극패드(100)에 특정 주파수 조건(F1)을 갖는 전기적 신호가 인가될 시, 터치대상체가 전극패드(100)에 접근함에 따라 센싱구간에서 측정된 데이터(예를 들어, 커패시턴스 변화)를 이용하여 외부 터치 입력을 인식할 수 있다.
다음, 상기 전극패드에 전기적 신호를 인가함에 따라 센싱구간 및 안정도 평가구간에서 측정된 데이터를 이용하여 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행한다.
즉, 상기 안정도 평가를 수행하는 단계에서는, 상기 센싱구간 및 안정도 평가구간에서 서로 다른 주파수 조건의 전기적 신호를 전극패드(100)에 인가함에 따라 리시버(미도시)에서 측정된 데이터를 이용함으로써 수행될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 센싱구간에서는 특정 주파수 조건(F1)을 갖는 전기적 신호를 전극패드(100)에 인가함에 따라 측정된 데이터를 이용하여 안정도 평가를 수행할 수 있고, 3개의 안정도 평가구간에서는 센싱구간에서 인가되는 전기적 신호(F1 주파수 조건)와 다른 주파수 조건(F2,F3,F4)을 갖는 전기적 신호를 전극패드(100)에 인가함에 따라 측정된 데이터를 이용하여 안정도 평가를 수행할 수 있다.
다음, 상기 안정도 평가 결과에 따라, 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 전극패드(100)에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시킨다.
참고로, 상기 안정도 평가 결과에 따라, 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 전극패드(100)에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시키는 단계에서는, 복수개의 안정도 평가구간에서 각각 평가된 결과 중, 안정도 평가가 높은 결과를 기준으로 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 전극패드(100)에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시킬 수 있다. 여기서, 안정도 평가가 높은 결과라 함은, 서로 다른 주파수 조건을 갖는 전기적 신호에 대응하여 리시버에서 수신되는 신호 중 노이즈 편차가 가장 작은 주파수 조건의 전기적 신호로 이해될 수 있다.
일 예로, 도 2를 참조하면, 상기 센싱구간 및 3개의 안정도 평가구간에서 측정된 데이터를 이용하여 서로 다른 주파수 조건(F1,F2,F3,F4)을 갖는 전기적 신호에 대해 각각 안정도 평가를 수행한 결과, 두번째 안정도 평가구간의 주파수 조건(F3)을 갖는 전기적 신호가 안정도 평가가 가장 높은 것으로 나타날 수 있다. 이와 같은 경우, 시간적으로 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서는 전극패드(100)에 인가되는 전기적 신호의 특성이 F1 주파수 조건에서 F3 주파수 조건으로 가변될 수 있다. 다만, 상기 센싱구간에서의 안정도 평가 결과가 안정도 평가구간에서 평가된 결과보다 좋을 경우(노이즈 편차가 작을 경우)에는, 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 계속 특정 주파수 조건(F1)을 갖는 전기적 신호가 전극패드에 인가될 수 있다.
아울러, 다음 차순 터치센서 제어구간의 안정도 평가구간에서는 앞선 안정도 평가 결과가 좋은 순서대로 서로 다른 전기적 신호의 배치 순서가 변경될 수 있다.
참고로, 안정도 평가 결과에 따라 안정도 높은 결과(예를 들어, F3 주파수 조건의 전기적 신호)는 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 외부 터치 입력을 센싱하는 단계 바로 이전에 갱신될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 매 프레임 별로 전극패드(100)에 인가되는 전기적 신호의 안정도를 평가하고, 안정도 평가 결과에 따라 다음 차순 센싱구간에 전기적 신호가 최적의 조건으로 인가될 수 있게 함으로써, 센싱 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 특히, 본 발명에서는 터치센서 제어구간에 안정도 평가구간을 할당하고 이 구간을 통해 다른 주파수 특성을 갖는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행할 수 있기 때문에, 전극패드(100)에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행하기 위해 특정 프레임에서 센싱구간을 포기할 필요가 없으며, 모든 프레임에서 실시간으로 안정도 평가를 수행하여 그 결과를 바로 다음 차순 프레임에 반영하는 것이 가능하다.
한편, 전극패드에 일일이 전기적 신호를 인가하는 방식의 경우에는 전극패드의 갯수의 증가에 비례하여 전력 소모 및 연산량이 증가할 수 있다. 가령, 20*12 행렬 형태로 전극패드(100)가 제공될 경우에는, 240개의 전극패드에 개별적으로 전기적 신호를 인가해야 하기 때문에, 전력 소모가 증가할 수 있다. 하지만, 서로 인접한 전극패드를 그룹화할 경우에는 전기적 신호가 인가되는 대상을 줄일 수 있어 전력 소모를 낮출 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 터치패널의 터치 센서를 구성하는 복수개의 전극패드(100) 중 서로 인접한 전극패드(100)는 각각 그룹화되어 복수개의 전극그룹(electrode group)(200)을 형성할 수 있다. 일 예로, 20*12 행렬 형태로 제공되는 240개의 전극패드(100)는 4개 단위 기준으로 그룹화되어 총 60개의 전극그룹(200)을 형성할 수 있다.
특정 전극그룹(200)에 포함되는 복수개의 전극패드(100)의 사이에는 물리적인 스위치가 제공될 수 있으며, 특정 전극그룹(200)에 포함된 복수개의 전극패드(100)는 스위치를 통해 전기적으로 서로 연결되거나 분리될 수 있다.
특정 전극그룹(200)에 포함된 복수개의 전극패드(100)가 전기적으로 연결될 경우에는, 특정 전극그룹(200)이 하나의 전극으로 인식될 수 있으며, 총 6*10=60개의 전극그룹(200)에 전기적 신호를 인가함으로써 안정도 평가를 수행하는 것이 가능하다. 이와 같이, 240개의 전극패드(100)에 개별적으로 전기적 신호를 인가하는 방식과 달리, 단순히 60개의 전극그룹(200)에만 전기적 신호를 인가하면 되기 때문에, 전력 소모 및 제어 연산량을 낮추는 것이 가능하다.
특히, 전술한 안정도 평가구간은 전극패드(100)에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 위한 데이터를 측정하기 위한 것으로, 안정도 평가시에는 모든 전극패드(100)에 동일한 특성 조건의 전기적 신호가 인가된다. 따라서, 상기 안정도 평가는 전극그룹(200)에 전기적 신호를 인가하여 수행될 수 있으며, 안정도 평가시 특정 전극그룹(200)에 포함된 복수개의 전극패드(100)는 전기적으로 서로 연결되어 하나의 전극으로 간주될 수 있다. 이하에서는 도 6과 같이, 센싱구간에서는 전극패드(100)에 개별적으로 전기적 신호가 인가되고, 각 안정도 평가구간에서는 전극그룹에 전기적 신호가 인가되도록 구성된 예를 들어 설명하기로 한다.
더욱이, 본 발명에 따르면 안정도 평가가 전극그룹(200)에 전기적 신호를 인가하여 수행될 수 있기 때문에, 전술한 안정도 평가구간은 센싱구간보다 상대적으로 짧은 시간 주기를 갖도록 정의될 수 있다.
참고로, 본 발명의 실시예에서는 복수개의 안정도 평가구간에서 모두 전극그룹(200)에 전기적 신호를 인가하여 안정도 평가를 위한 데이터를 측정하도록 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 복수개의 안정도 평가구간 중 일부 구간에서만 전극그룹에 전기적 신호를 인가하여 안정도 평가를 위한 데이터를 측정하고, 나머지 일부 구간에서는 전극패드에 개별적으로 전기적 신호를 인가하여 안정도 평가를 위한 데이터를 측정하는 것도 가능하다.
이와 같이, 상기 안정도 평가구간에서는 240개의 모든 전극패드(100)에 개별적으로 전기적 신호를 인가하지 않고, 단 60개의 전극그룹(200)에만 전기적 신호를 인가하면 되기 때문에, 전력 소모 및 연산량을 낮출 수 있다.
한편, 상기 센싱구간에서는 복수개의 전극패드(100)를 개별적으로 전기적 신호를 인가하여 정확한 터치 입력 위치를 감지할 수 있다. 경우에 따라서는 센싱구간에서 전극그룹에 전기적 신호를 인가하여 대략적인 터치 입력 위치를 감지하는 것이 가능하다. 참고로, 복수개의 전극패드(100)에 개별적으로 전기적 신호를 인가하여 외부 터치 입력을 인식하는 경우, 특정 전극그룹(200)에 포함된 전극패드(110~140) 간의 전기적 연결은 해제(도 5 참조)될 수 있고, 각 전극그룹(200)에 제공되는 멀티플렉서(210)는 특정 전극그룹(200)에 속한 4개의 전극패드(110~140) 중 어느 하나를 출력라인에 선택적으로 연결할 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명에 따른 인셀 타입 터치 패널 제어장치를 설명하기 위한 도면이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 인셀 타입 터치 패널 제어장치는, 디스플레이 프레임(frame time) 별로 전극패드(도 3의 100 참조)의 제어구간이 디스플레이 제어구간 및 터치센서 제어구간으로 시분할(time sharing)된 인셀 타입 터치 패널을 제어하기 위한 것으로, 상기 터치센서 제어구간을 센싱구간 및 안정도 평가구간으로 시분할하는 구간제어부(510), 상기 센싱구간 및 안정도 평가구간에서 전극패드(100)에 각각 전기적 신호를 공급하는 신호공급부(520), 상기 센싱구간 및 안정도 평가구간에서 전극패드(100)에 전기적 신호가 인가됨에 따라 측정된 결과가 저장되는 저장부(530), 상기 저장부(530)에 저장된 데이터를 이용하여 외부 터치 입력의 인식 및 전극패드(100)에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행하는 연산부(540), 및 상기 연산부(540)에서 결정된 안정도 평가 결과에 따라 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 전극패드(100)에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시키는 신호제어부(550)를 포함한다.
상기 구간제어부(510)는 안정도 평가구간을 복수개로 정의할 수 있으며, 상기 신호공급부(520)는 복수개의 안정도 평가구간에서 전극패드(100)에 각각 서로 다른 전기적 신호(서로 다른 주파수 조건을 갖는 전기적 신호)를 공급할 수 있다.
상기 신호제어부(550)는 연산부(540)에서 평가된 결과 중, 안정도 평가가 높은 결과를 기준으로 다음 차순에서 전극패드(100)에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시킬 수 있다. 전술한 실시예에서 이미 기술된 바와 같이, 안정도 평가가 높은 결과라 함은, 서로 다른 주파수 조건을 갖는 전기적 신호에 대응하여 리시버에서 수신되는 신호 중 노이즈 편차가 가장 작은 주파수 조건의 전기적 신호로 이해될 수 있으며, 안정도 평가 결과에 따라 다음 차순 센싱구간에서는 전극패드(100)에 전기적 신호가 최적의 조건으로 인가될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 전극패드 200 : 전극그룹
210 : 멀티플렉서 300 : 터치감지회로
510 : 구간제어부 520 : 신호공급부
530 : 저장부 540 : 연산부
550 : 신호제어부

Claims (11)

  1. 복수개의 전극패드를 이용한 인셀 타입 터치 패널 제어방법에 있어서,
    디스플레이 프레임(frame time) 별로 상기 전극패드의 제어구간을 디스플레이 제어구간 및 터치센서 제어구간으로 시분할(time sharing)하는 단계;
    상기 터치센서 제어구간을 센싱구간 및 안정도 평가구간으로 시분할하는 단계;
    상기 센싱구간에서 상기 전극패드에 인가되는 전기적 신호를 측정하는 단계;
    상기 안정도 평가구간에서 상기 전극패드에 인가되는 전기적 신호를 측정하는 단계;
    상기 센싱구간에서 측정된 데이터를 이용하여 외부 터치 입력을 인식하는 단계;
    상기 센싱구간 및 상기 안정도 평가구간에서 측정된 데이터를 이용하여 상기 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행하는 단계; 및
    상기 안정도 평가 결과에 따라, 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 상기 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시키는 단계;
    를 포함하는 인셀 타입 터치 패널 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안정도 평가구간은 복수개로 정의되고, 복수개의 상기 안정도 평가구간에서는 각각 서로 다른 전기적 신호로 안정도 평가를 수행하는 것을 특징으로 하는 인셀 타입 터치 패널 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    복수개의 상기 안정도 평가구간에서는 서로 다른 주파수 조건의 전기적 신호가 상기 전극패드에 인가되는 것을 특징으로 하는 인셀 타입 터치 패널 제어방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 안정도 평가 결과에 따라, 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 상기 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시키는 단계에서는,
    상기 센싱구간 및 상기 안정도 평가구간에서 각각 평가된 결과 중, 안정도 평가가 높은 결과를 기준으로 상기 다음 차순에서 상기 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시키는 것을 특징으로 하는 인셀 타입 터치 패널 제어방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센싱구간 및 상기 안정도 평가구간은 서로 다른 시간 주기를 갖는 것을 특징으로 하는 인셀 타입 터치 패널 제어방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 터치센서 제어구간에서 상기 센싱구간은 상기 안정도 평가구간보다 시간적으로 선순위에 배치되는 것을 특징으로 하는 인셀 타입 터치 패널 제어방법.
  7. 제1항에 있어서,
    복수개의 상기 전극패드 중 서로 인접한 전극패드는 각각 그룹화되어 복수개의 전극그룹(electrode group)을 형성하는 것을 특징으로 하는 인셀 타입 터치 패널 제어방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 센싱구간 및 상기 안정도 평가구간에서 측정된 데이터를 이용하여 상기 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행하는 단계에서는,
    상기 전극그룹에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행하되, 상기 전극그룹에 포함된 복수개의 전극패드는 하나의 전극으로 간주되는 것을 특징으로 하는 인셀 타입 터치 패널 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 센싱구간에서 측정된 데이터를 이용하여 외부 터치 입력을 인식하는 단계에서는,
    복수개의 상기 전극패드에 개별적으로 전기적 신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 인셀 타입 터치 패널 제어방법.
  10. 디스플레이 프레임(frame time) 별로 전극패드의 제어구간이 디스플레이 제어구간 및 터치센서 제어구간으로 시분할(time sharing)된 인셀 타입 터치 패널의 제어장치에 있어서,
    상기 터치센서 제어구간을 센싱구간 및 안정도 평가구간으로 시분할하는 구간제어부;
    상기 센싱구간 및 상기 안정도 평가구간에서 상기 전극패드에 각각 전기적 신호를 공급하는 신호공급부;
    상기 센싱구간 및 상기 안정도 평가구간에서 상기 전극패드에 전기적 신호가 인가됨에 따라 측정된 결과가 저장되는 저장부;
    상기 저장부에 저장된 데이터를 이용하여 외부 터치 입력의 인식 및 상기 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 안정도 평가를 수행하는 연산부; 및
    상기 연산부에서 결정된 안정도 평가 결과에 따라 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 상기 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시키는 신호제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인셀 타입 터치 패널 제어장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 안정도 평가구간은 복수개로 정의되고,
    상기 신호제어부는 상기 연산부에서 평가된 결과 중, 안정도 평가가 높은 결과를 기준으로 상기 다음 차순 터치센서 제어구간의 센싱구간에서 상기 전극패드에 인가되는 전기적 신호의 특성을 가변시키는 것을 특징으로 하는 인셀 타입 터치 패널 제어장치.
KR1020150095544A 2015-07-03 2015-07-03 인셀 타입 터치 패널 제어방법 및 제어장치 KR101699267B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150095544A KR101699267B1 (ko) 2015-07-03 2015-07-03 인셀 타입 터치 패널 제어방법 및 제어장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150095544A KR101699267B1 (ko) 2015-07-03 2015-07-03 인셀 타입 터치 패널 제어방법 및 제어장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170004761A true KR20170004761A (ko) 2017-01-11
KR101699267B1 KR101699267B1 (ko) 2017-01-24

Family

ID=57832904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150095544A KR101699267B1 (ko) 2015-07-03 2015-07-03 인셀 타입 터치 패널 제어방법 및 제어장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101699267B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190031762A (ko) * 2017-09-18 2019-03-27 엘지디스플레이 주식회사 터치표시장치 및 그 구동방법
KR20210086243A (ko) * 2019-12-31 2021-07-08 엘지디스플레이 주식회사 터치 표시 장치 및 이의 동작 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140060975A (ko) * 2012-11-13 2014-05-21 엘지디스플레이 주식회사 터치스크린 일체형 표시장치 및 그 구동 방법
KR20140077839A (ko) * 2012-12-14 2014-06-24 가부시키가이샤 재팬 디스프레이 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 그것을 구비하는 전자 기기

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140060975A (ko) * 2012-11-13 2014-05-21 엘지디스플레이 주식회사 터치스크린 일체형 표시장치 및 그 구동 방법
KR20140077839A (ko) * 2012-12-14 2014-06-24 가부시키가이샤 재팬 디스프레이 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 그것을 구비하는 전자 기기

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190031762A (ko) * 2017-09-18 2019-03-27 엘지디스플레이 주식회사 터치표시장치 및 그 구동방법
KR20210086243A (ko) * 2019-12-31 2021-07-08 엘지디스플레이 주식회사 터치 표시 장치 및 이의 동작 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101699267B1 (ko) 2017-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8890854B2 (en) Touch sensor panel calibration
EP2960759B1 (en) Force and location detection for capacitve touch panels
US8963858B2 (en) Use of resistive touch screen as a proximity sensor
US9013441B2 (en) Smart scanning for a capacitive sensing array
US10572068B2 (en) Uniformity correction method for low cost and non-rectangular touch sensor matrices
US10824263B2 (en) Detection device and display device
US9235287B2 (en) Touch panel apparatus and touch panel detection method
KR101698967B1 (ko) 터치패널 제어방법
US9007334B2 (en) Baseline capacitance calibration
US9921668B1 (en) Touch panel controller integrated with host processor for dynamic baseline image update
US10732779B2 (en) Touch panel including pad electrodes and a drive/readout circuit, and touch display including same
CN103793099A (zh) 触摸感测***及用以减少其延迟的方法
KR20170081128A (ko) 능동형 스타일러스 펜과 그를 포함한 터치 센싱 시스템, 및 그 구동방법
KR20130078937A (ko) 터치 스크린 및 터치 스크린의 제어 방법
TW202101188A (zh) 高解析觸碰感應裝置及方法
KR101699267B1 (ko) 인셀 타입 터치 패널 제어방법 및 제어장치
CN103455195A (zh) 触控屏幕装置
US9110552B2 (en) Eliminating common mode noise in otuch applications
KR101727589B1 (ko) 터치 센서의 제어방법 및 제어장치
KR101727590B1 (ko) 터치 센서의 제어방법 및 제어장치
KR20160094555A (ko) 터치패널 표시 장치, 능동형 스타일러스 펜 및 그 제어방법
KR101678059B1 (ko) 터치 센서 제어방법 및 스타일러스의 제어방법
KR102269989B1 (ko) 터치 스크린의 구동장치
KR101105447B1 (ko) 정전용량형 터치스크린에서 터치 감지 장치
KR101747803B1 (ko) 인셀-타입 터치패널 제어방법 및 제어장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200106

Year of fee payment: 4