KR20170012718A - Touch sensing apparatus and driving method thereof - Google Patents

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Abstract

According to the present invention, a touch sensing device includes a display panel having a touch screen, a display panel driving circuit, a touch sensing circuit, and a host system. The display panel driving circuit controls the display of an image on the display panel. The touch sensing circuit stores defective sensor coordinates indicating positions of defective touch sensors on the touch screen, and calculates position information of a sensed touch input through normal touch sensors of the touch screen. The host system adds the data of input user interface associated with an application program to the input image data and transmits the data to the display panel driving circuit, and executes the application in response to touch input coordinates received from the touch sensing circuit. If the touch input coordinates are the same as the bad sensor coordinates, the host system ignores the touch input corresponding to the touch input coordinates.

Description

터치 센싱장치 및 이의 구동방법{TOUCH SENSING APPARATUS AND DRIVING METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a touch sensing device and a driving method thereof.

본 발명은 터치 센싱장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a touch sensing apparatus and a driving method thereof.

유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 기기를 쉽게 자신이 원하는 대로 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. A user interface (UI) enables communication between a person (user) and various electric or electronic devices, allowing a user to easily control the device as desired. Representative examples of such a user interface include a keypad, a keyboard, a mouse, an on screen display (OSD), a remote controller having infrared communication or radio frequency (RF) communication function, and the like. User interface technology has been developed to enhance the user's sensibility and ease of operation.

최근, 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있으며, 터치 UI는 휴대용 정보기기에 기본적으로 설치되고 있는 추세에 있다. 터치 UI를 구현하기 위하여, 가전기기나 휴대용 정보기기의 표시소자 상에 터치 센싱장치가 설치된다. 정전 용량 방식의 터치 센싱장치는 기존의 저항막 방식에 비하여 내구성과 선명도가 높고, 멀티 터치 인식과 근접 터치 인식이 가능하여 다양한 어플리케이션에 적용될 수 있는 장점이 있다. In recent years, the user interface has evolved into a touch UI, a voice recognition UI, a 3D UI, and the like, and the touch UI is basically installed in a portable information device. In order to implement the touch UI, a touch sensing device is provided on a display device of a home appliance or a portable information device. The capacitance sensing type touch sensing device has advantages such as durability and sharpness compared to the conventional resistance film type, multi-touch recognition and proximity touch recognition, and can be applied to various applications.

터치 센싱장치는 표시패널 내부의 픽셀 어레이에 인셀(In-Cell) 방식으로 내장되기도 하기 때문에, 제조 공정에서 검사 과정을 통해서 터치 센싱장치에 이상이 발생할 경우에는 표시패널까지 불량으로 판정된다. 터치 센싱장치에서 나타내는 불량 중에서 터치 스크린 패널의 각 라인이 쇼트(short)되거나 오픈(open)되는 불량이 발생하기도 하는데, 일부 영역의 터치 불량으로 인해서 터치 패널뿐만 아니라 디스플레이 패널까지 모두 폐기되어야 하기 때문에 공정 수율이 매우 저하된다. Since the touch sensing device may be embedded in a pixel array inside a display panel in an in-cell manner, when an abnormality occurs in the touch sensing device through an inspection process in the manufacturing process, the display panel is determined to be defective. There is a defect that each line of the touch screen panel is short or opened among the defects represented by the touch sensing device. However, since not only the touch panel but also the display panel must be discarded due to a touch failure in a certain area, The yield is very low.

또한, 정상적인 완제품으로 출하된 이후에도 터치 센싱장치에 발생한 불량으로 인해서 정상적인 동작을 수행하기 곤란한 경우도 발생한다.In addition, even after shipment to a normal finished product, it may be difficult to perform normal operation due to defects occurring in the touch sensing device.

본 발명은 패널 제조 과정에서 수율을 높일 수 있는 터치 센싱장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a touch sensing apparatus and a driving method thereof that can increase a yield in a panel manufacturing process.

또한, 본 발명은 패널 사용 과정에서 터치 패널에 불량이 발생하였을 때에, 터치 입력을 원활하게 할 수 있는 터치 센싱장치 및 이의 구동방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a touch sensing device and a method of driving the touch sensing device that can smoothly perform touch input when a failure occurs in a touch panel during a panel use process.

본 발명의 터치 센싱장치는 터치 스크린을 가지는 표시패널, 표시패널 구동회로, 터치 센싱회로 및 호스트 시스템을 포함한다. 표시패널 구동회로는 표시패널에 영상 표시를 제어한다. 터치 센싱회로는 터치 스크린의 불량 터치 센서들의 위치를 지시하는 불량 센서 좌표를 저장하고, 터치 스크린의 정상적인 터치 센서들을 통해 센싱된 터치 입력의 위치 정보를 산출한다. 호스트 시스템은 어플리케이션 프로그램과 연계되는 입력 유저인터페이스의 데이터를 입력 영상 데이터에 부가하여 표시패널 구동회로로 전송하고, 터치 센싱회로로부터 수신된 터치 입력 좌표에 응답하여 어플리케이션을 실행한다. 그리고 호스트 시스템은 터치 입력 좌표가 불량 센서 좌표와 동일할 경우에는 터치 입력 좌표에 대응하는 터치 입력을 무시한다.The touch sensing apparatus of the present invention includes a display panel having a touch screen, a display panel driving circuit, a touch sensing circuit, and a host system. The display panel drive circuit controls image display on the display panel. The touch sensing circuit stores defective sensor coordinates indicating positions of the defective touch sensors on the touch screen and calculates position information of the sensed touch input through the normal touch sensors of the touch screen. The host system adds data of the input user interface associated with the application program to the input image data and transmits the data to the display panel driving circuit, and executes the application in response to the touch input coordinates received from the touch sensing circuit. If the touch input coordinate is the same as the bad sensor coordinate, the host system ignores the touch input corresponding to the touch input coordinate.

본 발명은 터치 센서들 중에서 불량이 발생한 센서를 검출하고, 터치 입력에 영향을 끼치지 않는 영역의 불량 센서에 대해서는 터치 입력을 무시하기 때문에, 터치 센싱장치를 원활히 동작시킬 수 있다. The present invention detects a faulty sensor among the touch sensors and disregards a touch input to a faulty sensor in an area not affecting the touch input, so that the touch sensing apparatus can be smoothly operated.

또한, 본 발명은 불량 센서들의 영역이 터치 입력에 영향을 끼칠 정도의 크기라면, 터치 유저인터페이스의 위치를 변경시켜서 터치 유저인터페이스를 사용할 수 있다.In addition, if the area of the bad sensors is large enough to affect the touch input, the touch user interface can be used by changing the position of the touch user interface.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 2는 액정셀의 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명에 의한 터치 스크린 장치의 구동방법을 나타내는 순서도.
도 4의 (a) 및 (b)는 입력 유저인터페이스의 변경 예를 나타내는 도면들.
도 5는 자기 정전 용량 방식의 터치 스크린 장치의 어레이를 나타내는 도면.
도 6는 도 4에 도시된 터치센서의 등가회로도.
도 7은 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 장치의 어레이를 나타내는 도면.
도 8은 도 6에 도시된 터치센서의 등가회로도.
도 9는 도 6에 도시된 터치센서의 불량 발생시의 등가회로도.1 is a block diagram showing a display device according to an embodiment of the present invention.
2 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal cell.
3 is a flowchart illustrating a method of driving a touch screen device according to the present invention.
4 (a) and 4 (b) are views showing an example of a change of an input user interface.
5 shows an array of self-capacitance touch screen devices;
6 is an equivalent circuit diagram of the touch sensor shown in Fig.
Figure 7 illustrates an array of touch screen devices of mutual capacitive type.
8 is an equivalent circuit diagram of the touch sensor shown in Fig.
Fig. 9 is an equivalent circuit diagram of the touch sensor shown in Fig. 6 when a defect occurs. Fig.

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. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

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 표시장치를 액정표시소자 중심으로 설명하지만, 본 발명의 표시장치는 액정표시소자에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다. The display device of the present invention can be applied to a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting display , OLEDs, and electrophoresis (EPD) devices. In the following embodiments, a display device is described as a liquid crystal display device as an example of a flat panel display device, but it should be noted that the display device of the present invention is not limited to a liquid crystal display device.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 터치 패널을 포함하는 표시장치를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a display device including a touch panel according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 제1 실시 예에 의한 표시장치는 표시패널(10), 표시패널 구동회로, 타이밍 콘트롤러(22), 터치 센싱회로(100) 등을 포함한다. Referring to FIG. 1, the display device according to the first embodiment includes a display panel 10, a display panel driving circuit, a timing controller 22, a touch sensing circuit 100, and the like.

표시패널(10)은 두 장의 기판들 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 기판들은 유리 기판, 플라스틱 기판, 필름 기판 등으로 제작될 수 있다. 표시패널(10)의 하부 기판에 형성된 픽셀 어레이는 데이터라인들(DL), 데이터라인들(DL)과 직교되는 게이트라인들(GL), 매트릭스 형태로 배치된 픽셀들을 포함한다. 픽셀 어레이는 데이터라인들(DL)과 게이트라인들(GL)의 교차부들에 형성되는 다수의 TFT들(Thin Film Transistor), 픽셀들에 데이터전압을 충전시키기 위한 화소전극들(1), 화소전극들에 접속되어 픽셀 전압을 유지시키는 스토리지 커패시터(Cst) 등을 더 포함한다.The display panel 10 includes a liquid crystal layer formed between two substrates. The substrates may be made of a glass substrate, a plastic substrate, a film substrate, or the like. The pixel array formed on the lower substrate of the display panel 10 includes data lines DL, gate lines GL orthogonal to the data lines DL, and pixels arranged in a matrix form. The pixel array includes a plurality of TFTs (Thin Film Transistors) formed at intersections of the data lines DL and the gate lines GL, pixel electrodes 1 for charging the data voltages to the pixels, And a storage capacitor (Cst) connected to the pixel electrode and holding the pixel voltage.

표시패널(10)의 픽셀들은 데이터라인들(DL)과 게이트라인들(GL)에 의해 정의된 매트릭스 형태로 배치된다. 픽셀들 각각의 액정셀은 화소전극(1)에 인가되는 데이터전압과, 공통전극(2)에 인가되는 공통전압의 전압차에 따라 인가되는 전계에 의해 구동되어 입사광의 투과양을 조절한다. TFT들은 게이트라인으로부터의 게이트펄스에 응답하여 턴-온되어 데이터라인(11)으로부터의 전압을 액정셀의 화소전극(1)에 공급한다. 공통전극(2)은 하부 기판이나 상부 기판에 형성될 수 있다.The pixels of the display panel 10 are arranged in a matrix form defined by the data lines DL and the gate lines GL. The liquid crystal cells of each of the pixels are driven by an electric field applied in accordance with a voltage difference between a data voltage applied to the pixel electrode 1 and a common voltage applied to the common electrode 2 to control the amount of incident light. The TFTs are turned on in response to the gate pulse from the gate line to supply the voltage from the data line 11 to the pixel electrode 1 of the liquid crystal cell. The common electrode 2 may be formed on the lower substrate or the upper substrate.

표시패널(10)의 상부 기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등을 포함할 수 있다. 표시패널(10)의 상부 기판과 하부 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(10)의 상부 기판과 하부 기판 사이에는 액정셀의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 스페이서가 형성된다.The upper substrate of the display panel 10 may include a black matrix, a color filter, and the like. On the upper substrate and the lower substrate of the display panel 10, a polarizing plate is attached and an alignment film for forming a pre-tilt angle of the liquid crystal is formed on the inner surface in contact with the liquid crystal. A spacer for maintaining a cell gap of the liquid crystal cell is formed between the upper substrate and the lower substrate of the display panel 10.

표시패널(10)은 터치 스크린을 포함한다. 터치 스크린은 다수의 정전 용량 센서들을 통해 터치(또는 근접) 입력을 감지하는 정전 용량 방식의 터치 스크린으로 구현될 수 있다. 정전 용량 방식의 터치 스크린은 자기(Self) 정전 용량이나 상호(Mutual) 정전 용량으로 나뉘어진다. 자기 정전 용량은 한 방향으로 형성된 단층의 도체 배선을 따라 형성된다. 상호 정전 용량은 직교하는 두 도체 배선들 사이에 형성된다. The display panel 10 includes a touch screen. The touch screen may be implemented as a capacitive touch screen that senses touch (or proximity) inputs through a plurality of capacitive sensors. The capacitive touch screen is divided into self capacitance and mutual capacitance. The self-capacitance is formed along a conductor wiring of a single layer formed in one direction. The mutual capacitance is formed between two orthogonal conductor wirings.

이러한 표시패널(10)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(10)의 배면에는 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛은 에지형(edge type) 또는 직하형(Direct type) 백라이트 유닛으로 구현되어 표시패널(10)에 빛을 조사한다.The display panel 10 may be realized by any known liquid crystal mode such as TN (Twisted Nematic) mode, VA (Vertical Alignment) mode, IPS (In Plane Switching) mode and FFS (Fringe Field Switching) mode. A backlight unit may be disposed on the back surface of the display panel 10. The backlight unit is implemented as an edge type or direct type backlight unit to irradiate the display panel 10 with light.

표시패널 구동회로는 데이터 구동회로(24)와 게이트 구동회로(26, 30)를 이용하여 입력 영상의 데이터를 표시패널(10)의 픽셀들에 기입한다. The display panel driving circuit writes the data of the input image to the pixels of the display panel 10 using the data driving circuit 24 and the gate driving circuits 26 and 30.

데이터 구동회로(24)는 타이밍 콘트롤러(22)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 발생한다. 데이터 구동회로(24)는 타이밍 콘트롤러(22)의 제어 하에 데이터전압을 데이터라인들(DL)에 공급하고, 데이터전압의 극성을 반전시킨다. The data driving circuit 24 converts the digital video data RGB input from the timing controller 22 into an analog positive / negative gamma compensation voltage to generate a data voltage. The data driving circuit 24 supplies a data voltage to the data lines DL under the control of the timing controller 22 and inverts the polarity of the data voltage.

게이트 구동회로(26, 30)는 데이터전압에 동기되는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 게이트라인들에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 표시패널(10)의 라인을 선택한다. 게이트 구동회로는 레벨 시프터(Level shifter, 26)와, 쉬프트 레지스터(Shift register, 30)를 포함한다. 쉬프트 레지스터(30)는 GIP(Gate in panel) 방식으로 표시패널(10)의 기판에 직접 형성될 수 있다.The gate drive circuits 26 and 30 sequentially supply gate pulses (or scan pulses) synchronized with the data voltages to the gate lines to select the lines of the display panel 10 into which the data voltages are written. The gate driving circuit includes a level shifter 26 and a shift register 30. The shift register 30 may be formed directly on the substrate of the display panel 10 in a GIP (gate in panel) manner.

레벨 시프터(26)는 표시패널(10)의 하부 기판에 전기적으로 연결된 인쇄회로보드(Printed Circuit Board, 이하 "PCB"라 함)(20)에 형성될 수 있다. 레벨 시프터(26)는 타이밍 콘트롤러(22)의 제어 하에 게이트 하이 전압(VGH)과 게이트 로우 전압(VGL) 사이에서 스윙하는 스타트펄스(VST)와 클럭신호들(CLK)을 출력한다. 게이트 하이 전압(VGH)은 표시패널(10)의 픽셀 어레이에 형성된 TFT의 문턱 전압 이상의 전압으로 설정된다. 게이트 로우 전압(VGL)은 표시패널(10)의 픽셀 어레이에 형성된 TFT의 문턱 전압 보다 낮은 전압으로 설정된다. 이러한 레벨 시프터(26)는 타이밍 콘트롤러(22)로부터 입력되는 스타트 펄스(ST), 제1 클럭(GCLK), 제2 클럭(MCLK)에 응답하여 각각 게이트 하이 전압(VGH)과 게이트 로우 전압(VGL) 사이에서 스윙하는 스타트 펄스(VST)와 클럭신호(CLK)를 출력한다. 레벨 시프터(26)로부터 출력된 클럭신호들(CLK)은 순차적으로 위상이 시프트되어 표시패널(10)에 형성된 쉬프트 레지스터(30)로 전송된다. The level shifter 26 may be formed on a printed circuit board (PCB) 20 electrically connected to the lower substrate of the display panel 10. The level shifter 26 outputs the start pulse VST and the clock signals CLK swinging between the gate high voltage VGH and the gate low voltage VGL under the control of the timing controller 22. [ The gate high voltage VGH is set to a voltage equal to or higher than the threshold voltage of the TFT formed in the pixel array of the display panel 10. [ The gate low voltage VGL is set to a voltage lower than the threshold voltage of the TFT formed in the pixel array of the display panel 10. [ The level shifter 26 receives the gate high voltage VGH and the gate low voltage VGL in response to the start pulse ST, the first clock GCLK and the second clock MCLK input from the timing controller 22, And outputs a start pulse VST and a clock signal CLK swinging between the start pulse VST and the clock signal CLK. The clock signals CLK output from the level shifter 26 are sequentially shifted in phase and transferred to the shift register 30 formed on the display panel 10. [

쉬프트 레지스터(30)는 픽셀 어레이의 게이트 라인들(12)과 연결되도록 픽셀 어레이가 형성되는 표시패널(10)의 하부 기판 가장자리에 형성된다. 쉬프트 레지스터(30)는 종속적으로 접속된 다수의 스테이지들을 포함한다. 쉬프트 레지스터(30)는 레벨 시프터(26)로부터 입력되는 스타트펄스(VST)에 응답하여 동작하기 시작하고 클럭신호들(CLK)에 응답하여 출력을 시프트하여 표시패널(10)의 게이트라인들에 게이트펄스를 순차적으로 공급한다.The shift register 30 is formed at the lower substrate edge of the display panel 10 in which the pixel array is formed to be connected to the gate lines 12 of the pixel array. The shift register 30 includes a plurality of stages connected in a dependent manner. The shift register 30 starts to operate in response to the start pulse VST input from the level shifter 26 and shifts the output in response to the clock signals CLK, And sequentially supplies pulses.

타이밍 콘트롤러(22)는 외부의 호스트 시스템으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터를 데이터 구동회로(24)의 IC(Integrated Circuit)들에 공급한다. 타이밍 콘트롤러(22)는 외부의 호스트 시스템으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 클럭 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(24)와 게이트 구동회로(26, 30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 발생한다. 타이밍 콘트롤러(22) 또는 호스트 시스템은 표시패널 구동회로와 터치 센싱회로(100)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 동기신호(SYNC)를 발생한다.The timing controller 22 supplies the digital video data input from the external host system to the ICs (Integrated Circuits) of the data driving circuit 24. The timing controller 22 receives a timing signal such as a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, a data enable signal DE and a clock input from an external host system, 24 and the gate drive circuits 26, 30, respectively. The timing controller 22 or the host system generates a synchronization signal SYNC for controlling the operation timing of the display panel driving circuit and the touch sensing circuit 100.

터치 센싱회로(100)는 터치 스크린의 정전 용량 터치센서(COM)들에 연결된 센싱라인들에 터치 구동신호를 인가하여 터치 전후의 터치 구동신호 전압 변화나 터치 구동신호의 라이징 또는 폴링 에지 지연 시간을 카운트하여 터치(또는 근접) 입력 전후의 정전 용량 변화를 센싱한다. 터치 센싱회로(100)는 터치 스크린의 정전 용량 센서들로부터 수신된 전압을 디지털 데이터로 변환하여 터치 원시 데이터(Touch raw data)를 발생하고, 미리 설정된 터치 인식 알고리즘을 실행하여 터치 원시 데이터를 분석하여 터치(또는 근접) 입력을 검출한다. 터치 센싱회로(100)는 터치(또는 근접) 입력 위치의 좌표를 포함한 터치 레포트(Touch report) 데이터를 호스트 시스템으로 전송한다. The touch sensing circuit 100 applies a touch driving signal to the sensing lines connected to the capacitive touch sensors COM of the touch screen so as to change the touch driving signal voltage before or after the touch or the rising or falling edge delay time of the touch driving signal And senses a capacitance change before and after the touch (or proximity) input. The touch sensing circuit 100 converts the voltage received from the capacitive sensors of the touch screen into digital data to generate touch raw data and executes a predetermined touch recognition algorithm to analyze the touch raw data Touch (or proximity) input. The touch sensing circuit 100 transmits touch report data including coordinates of a touch (or proximity) input position to the host system.

또한, 터치 센싱회로(100)는 불량 터치 센서들의 위치를 지시하는 불량 센서 좌표를 산출하고, 산출한 불량 센서 좌표를 저장한다. Further, the touch sensing circuit 100 calculates the defective sensor coordinates indicating the positions of the defective touch sensors, and stores the calculated defective sensor coordinates.

호스트 시스템(1)은 네비게이션 시스템, 셋톱박스, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 방송 수신기, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(1)은 스케일러(scaler)를 이용하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 표시패널(10)의 해상도에 맞는 포맷으로 변환하고 그 데이터와 함께 타이밍 신호를 타이밍 콘트롤러(22)에 전송한다. The host system 1 may be implemented as any one of a navigation system, a set top box, a DVD player, a Blu-ray player, a personal computer (PC), a home theater system, a broadcast receiver, and a phone system. The host system 1 converts the digital video data of the input image into a format suitable for the resolution of the display panel 10 using a scaler and transmits the timing signal to the timing controller 22 together with the data.

또한, 호스트 시스템(1)은 터치 센싱회로(100)로부터 입력되는 터치 레포트 데이터 에 응답하여 터치(또는 근접) 입력과 연계된 응용 프로그램을 실행한다. 호스트 시스템(1)은 터치 입력과 연계된 응용 프로그램을 실행하는 과정에서, 터치 입력 좌표에 불량 센서 좌표일 경우에 해당 터치 입력을 무시한다. In addition, the host system 1 executes an application program associated with a touch (or proximity) input in response to the touch report data input from the touch sensing circuit 100. In the process of executing an application program associated with a touch input, the host system 1 ignores the touch input when the touch input coordinate is a defective sensor coordinate.

도 3은 본 발명에 의한 터치 스크린 장치의 구동방법을 나타내는 순서도이다. 도 3을 참조하여, 터치 센싱회로(100)가 불량 센서 좌표를 산출하고, 불량 센서 좌표를 바탕으로 호스트 시스템(1)이 터치 입력을 처리하는 과정을 살펴보면 다음과 같다. 3 is a flowchart illustrating a method of driving a touch screen device according to the present invention. Referring to FIG. 3, a process in which the touch sensing circuit 100 calculates the defective sensor coordinates and the host system 1 processes the touch input based on the defective sensor coordinates will be described.

도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 터치 센싱장치에서 터치 센싱회로(100)는 불량 터치센서를 검출한다. 터치 센싱회로(100)가 불량 터치센서를 검출하는 과정은 외부 터치 입력이 없는 상태에서 수행된다. 일례로, 터치 불량 센서를 검출하는 과정은 패널 검사 과정에서 수행될 수 있다. 패널 검사 과정은 표시패널(10)에 터치 센싱회로(100) 및 호스트 시스템(1)이 결합되지 않은 모듈 조립 상태에서 수행될 수 있다. 모듈 상태에서 터치 불량 센서를 검출하기 위해서 검사용 지그(미도시)를 이용하여 표시패널(10)에 구동신호를 입력할 수 있다. Referring to FIG. 3, in the touch sensing device according to the present invention, the touch sensing circuit 100 detects a bad touch sensor. The process of detecting the bad touch sensor by the touch sensing circuit 100 is performed in the absence of the external touch input. For example, the process of detecting a touch failure sensor may be performed during a panel inspection process. The panel inspection process may be performed in a module assembled state in which the touch sensing circuit 100 and the host system 1 are not coupled to the display panel 10. [ A driving signal can be input to the display panel 10 using a testing jig (not shown) to detect the touch failure sensor in the module status.

또는 불량 터치센서를 검출하는 과정은 터치 센싱장치를 포함하는 전자기기가 완제품으로 출하된 이후에도 수행될 수 있다. 예컨대, 터치 불량 센서를 검출하는 과정은 사용자가 전자기기를 사용하는 과정에서 기기를 온/오프 하는 파워 시퀀스(Power Sequence) 기간에 수행될 수 있다.(S301) Or the bad touch sensor may be performed even after the electronic device including the touch sensing device is shipped to the finished product. For example, the process of detecting a faulty touch sensor may be performed during a power sequence period in which the user turns on / off the device in the process of using the electronic device. (S301)

터치 센싱회로(100)는 불량 터치센서를 검출하고, 불량 터치센서의 위치를 지시하는 불량 센서 좌표를 산출한다.(S303)The touch sensing circuit 100 detects the defective touch sensor and calculates defective sensor coordinates indicating the position of the defective touch sensor. (S303)

호스트 시스템(1)은 불량 센서 좌표 정보를 바탕으로, 서로 이웃하는 불량 센서 좌표들의 면적을 산출한다. 호스트 시스템(1)은 라벨링(Labeling) 방법을 이용하여 이웃하는 불량 센서 좌표들의 면적을 산출할 수 있다. 호스트 시스템(1)은 라벨링되어 서로 인접한 불량 센서 좌표들이 차지하는 불량 영역의 크기를 산출하고, 불량 영역의 크기를 임계치와 비교한다. (S305) The host system 1 calculates the area of neighboring bad sensor coordinates based on the bad sensor coordinate information. The host system 1 can calculate the area of neighboring bad sensor coordinates using a labeling method. The host system 1 calculates the size of the defective area occupied by the defective sensor coordinates adjacent to each other, and compares the size of the defective area with the threshold value. (S305)

호스트 시스템(1)이 불량 영역의 크기를 임계치와 비교하는 것은 표시패널(10)에 표시되는 입력 유저인터페이스의 변경 유무를 결정하기 위한 것이다. 도 3에서 보는 바와 같이, 후술하는 본 발명의 구동방법은 S313단계에서 불량 센서 좌표의 입력이 무시되기 때문에, 그로 인해 터치 입력 오류가 발생할 수 있다. 호스트 시스템(1)은 터치 입력 오류를 방지하기 위해서 S305 단계 내지 S309 단계를 통해서 불량 영역에 따라서 입력 유저인터페이스를 재설정한다. The host system 1 compares the size of the defective area with the threshold value to determine whether or not the input user interface displayed on the display panel 10 has been changed. As shown in FIG. 3, in the driving method of the present invention to be described later, since the input of the bad sensor coordinates is ignored in step S313, a touch input error may occur. The host system 1 resets the input user interface according to the defective area through steps S305 to S309 in order to prevent a touch input error.

호스트 시스템(1)은 불량 영역이 임계치 보다 작을 경우에는 표시패널(10)이 정상적인 입력 유저인터페이스(UI: User Interface)를 표시하도록 타이밍 콘트롤러(22)를 제어한다. 불량 영역의 크기를 비교하기 위한 임계치는 입력 유저인터페이스의 크기 및 사용자의 터치 영역을 고려하여 설정될 수 있다. 예컨대, 도 4의 (a)에서 보는 바와 같이, 불량 영역의 크기가 입력 유저인터페이스(51)의 크기에 대비하여 작을 경우에는 불량 영역을 벗어나서도 입력 유저인터페이스(51)를 접촉할 수 있는 가능성이 크다. 또는 사용자가 터치하는 영역에 대비하여 불량 영역의 크기가 작을 경우에는 불량 영역이 무시되고 입력 유저인터페이스를 접촉할 수 있다. 이처럼 입력 유저인터페이스(51) 또는 사용자의 터치 영역을 고려한 임계치를 미리 설정한 상태에서, 호스트 시스템(1)은 불량 영역이 임계치 이하일 경우에는 정상적인 입력 유저인터페이스(51)를 표시하고, 터치 구동을 수행한다.(S307,S309)The host system 1 controls the timing controller 22 so that the display panel 10 displays a normal input user interface (UI) when the defective area is smaller than the threshold value. The threshold value for comparing the size of the defective area can be set in consideration of the size of the input user interface and the touch area of the user. For example, as shown in FIG. 4A, when the size of the defective area is smaller than the size of the input user interface 51, the possibility of contacting the input user interface 51 even when the defective area is out of the defective area Big. Or if the size of the defective area is smaller than the area that the user touches, the defective area is ignored and the input user interface can be contacted. In this state, the host system 1 displays the normal input user interface 51 when the defective area is below the threshold value, and performs the touch driving (S307, S309)

이에 반해서, 도 4의 (b)에서 보는 바와 같이, 불량 영역(43)이 크게 형성된 "A1"에 입력 유저인터페이스가 위치할 경우에는 사용자가 입력 유저인터페이스를 터치하려다가 불량 영역만을 터치할 수 있다. 본 발명은 S313 단계에서 불량 센서 좌표를 무시하기 때문에, 입력 유저인터페이스가 표시되는 위치에 불량 영역이 발생하면 해당 입력 유저인터페이스를 동작시키는 데에 불편함이 초래된다. 이를 방지하기 위해서 호스트 시스템(1)은 불량 영역의 크기가 임계치 이상일 경우에는, 도 4의 (b)에서와 같이 입력 유저인터페이스(55)가 불량 영역을 벗어나도록 입력 유저인터페이스(55)의 위치를 변경한다. 예컨대, 호스트 시스템(1)은 입력 유저인터페이스(55)의 위치가 "A1"에서 "B1"위치에 표시되도록 제어한다.(S311) On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the input user interface is located at "A1" where the defective area 43 is largely formed, the user can touch only the defective area while trying to touch the input user interface. Since the defective sensor coordinates are ignored in step S313, if a defective area occurs at a position where the input user interface is displayed, it is inconvenient to operate the corresponding input user interface. In order to prevent this, when the size of the defective area is equal to or larger than the threshold value, the host system 1 sets the position of the input user interface 55 such that the input user interface 55 is out of the defective area as shown in FIG. 4 (b) Change it. For example, the host system 1 controls the position of the input user interface 55 to be displayed at the position "B1" from "A1" (S311)

터치 센싱장치를 구동하는 과정에서, 호스트 시스템(1)은 터치 센싱회로(100)로부터 지속적으로 터치 입력 좌표를 제공받는다. 호스트 시스템(1)은 터치 입력 좌표에 연계되는 응용 프로그램을 실행시키되, 입력 좌표가 불량 센서 좌표에 해당할 경우에는 해당 터치 입력을 무시한다.(S315,S317)In the course of driving the touch sensing device, the host system 1 is continuously supplied with touch input coordinates from the touch sensing circuit 100. [ The host system 1 executes the application program associated with the touch input coordinates, and ignores the touch input when the input coordinates correspond to the bad sensor coordinates (S315, S317)

불량 센서는 지속적으로 터치 입력 신호를 발생할 수 있다. 본 발명의 터치 센싱장치는 불량이 발생한 터치 센서의 입력 좌표를 무시하기 때문에, 불량 센서로 인해서 터치가 오인식되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도 4의 (b)에서와 같이 불량 영역이 클 경우에는 불량 영역에 위치한 입력 유저인터페이스를 다른 곳으로 옮겨서 표시하기 때문에, 입력 유저인터페이스의 동작이 불능 상태로 되는 것도 방지할 수 있다.The bad sensor can continuously generate the touch input signal. The touch sensing device of the present invention ignores the input coordinates of the touch sensor in which a failure occurs, thereby preventing the touch from being erroneously recognized due to the failure sensor. In addition, when the defective area is large as shown in FIG. 4B, the input user interface located in the defective area is shifted to another area and displayed, so that the operation of the input user interface can be prevented from being disabled.

터치 센서가 불량이 되는 경우는 주로 터치 센서 내의 각종 배선들이 쇼트(short)되거나 오픈(open) 될 때 발생한다. 이하, 자기 정전 용량 방식과 상호 정전 용량 방식의 터치 센싱장치에서 터치 센서의 불량을 검출하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.When the touch sensor becomes defective, it occurs mainly when various wires in the touch sensor are shorted or opened. Hereinafter, a method of detecting a failure of the touch sensor in a self-capacitance type and mutual capacitance type touch sensing apparatus will be described.

도 5는 자기 정전 용량 방식의 터치 스크린에서 배선 구조를 보여 주는 평면도이다. 5 is a plan view showing a wiring structure in a self-capacitance type touch screen.

도 5를 참조하면, 자기 정전 용량 방식의 터치 스크린은 터치센서(COM)를 포함한다. 터치센서(COM) 각각의 크기는 픽셀들 보다 큰 투명 도전 물질로 형성된다. 터치센서(COM) 각각은 다수의 픽셀들과 중첩된다. 터치센서(COM) 각각은 자기 정전 용량에 연결되어 터치 스크린 구동기간 동안 자기 정전 용량의 전극으로 이용된다. Referring to FIG. 5, the self-capacitance touch screen includes a touch sensor (COM). The size of each of the touch sensors COM is formed of a transparent conductive material larger than the pixels. Each of the touch sensors COM overlaps with a plurality of pixels. Each of the touch sensors COM is connected to the self capacitance and is used as an electrode of self capacitance during the touch screen driving period.

터치 센싱회로(100)는 센싱라인들(L1~L4)을 통해 터치센서들(COM1~COMn)에 1:1로 연결될 수 있다. 도시하지 않은 공통 전압원은 표시패널 구동기간(T1) 동안 센싱라인들(L1~L4)을 통해 터치센서(COM)에 공통전압(Vcom)을 공급한다. 따라서, 터치센서(COM)은 표시패널 구동기간(T1) 동안 공통전극(2)으로 동작한다. The touch sensing circuit 100 may be connected to the touch sensors COM1 to COMn through the sensing lines L1 to L4 at a ratio of 1: 1. A common voltage source (not shown) supplies the common voltage Vcom to the touch sensor COM through the sensing lines L1 to L4 during the display panel driving period T1. Accordingly, the touch sensor COM operates as the common electrode 2 during the display panel driving period T1.

터치 센싱회로(100)는 표시패널 구동기간 동안 디스에이블(disable)되고, 터치 스크린 구동기간 동안 인에이블(enable)되어 터치 구동신호를 센싱라인들(L1~L4)에 동시에 공급한다. The touch sensing circuit 100 is disabled during the display panel driving period and is enabled during the touch screen driving period to simultaneously supply the touch driving signal to the sensing lines L1 to L4.

도 6은 자기 정전 용량 방식에서의 터치센서의 등가 회로도이다. 도 6을 참조하여, 자기 정전 용량 방식의 터치 스크린 장치에서 불량 센서를 검출하는 방법을 살펴보면 다음과 같다. 6 is an equivalent circuit diagram of the touch sensor in the self-capacitance type. Referring to FIG. 6, a method of detecting a defective sensor in a self-capacitance touch screen device will be described.

자기 정전 용량 방식에서의 터치센서의 등가회로는 제1 내지 제4 기생 커패시터(C1, C2, C3,Cp)를 포함한다. 제1 기생 커패시터(C1)는 센싱라인(L1~L4)과 게이트라인(GL) 사이의 커패시터이고, 제2 기생 커패시터 (C2)는 센싱라인(L1~L4)과 데이터라인(DL) 사이의 커패시터이다. 제3 기생 커패시터(C3)는 센싱라인(L1~L4)과 공통전압 간의 커패시터이다. 제4 기생 커패시터(Cp)는 표시패널(10)에서 데이터라인(DL)과 게이트라인(GL) 이외의 다른 구성요소들과 센싱라인(L1~L4) 사이에 형성된 커패시터이다.The equivalent circuit of the touch sensor in the self-capacitance type includes the first to fourth parasitic capacitors C1, C2, C3, and Cp. The first parasitic capacitor C1 is a capacitor between the sensing lines L1 to L4 and the gate line GL and the second parasitic capacitor C2 is a capacitor between the sensing lines L1 to L4 and the data line DL. to be. The third parasitic capacitor C3 is a capacitor between the sensing lines L1 to L4 and the common voltage. The fourth parasitic capacitor Cp is a capacitor formed between the sensing lines L1 to L4 and other components of the display panel 10 other than the data line DL and the gate line GL.

불량 터치센서를 검출하기 위해서 터치 스크린 패널에 제1 전압(V1) 및 제2 전압(V2)을 인가한다. 제1 전압(V1)은 게이트라인(GL), 데이터라인(DL) 및 공통전압라인(Vcom)에 제공된다. 제2 전압(V2)은 증폭기(11)의 비반전 단자(+)에 제공된다. 제1 전압(V1) 및 제2 전압(V2)을 제공하였을 때에, 반전 단자(-)에 연결되는 총합 커패시터(Ctot)은 다음의 [수학식1]과 같다. The first voltage V1 and the second voltage V2 are applied to the touch screen panel to detect the bad touch sensor. The first voltage V1 is provided to the gate line GL, the data line DL and the common voltage line Vcom. The second voltage V2 is provided to the non-inverting terminal (+) of the amplifier 11. When the first voltage V1 and the second voltage V2 are provided, the total capacitor Ctot connected to the inverting terminal (-) is expressed by the following equation (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

수학식1에서, 정상 상태일 경우에 총합 커패시터(Ctot)는 제1 내지 제4 기생 커패시터(C1,C2,C3,Cp)의 총합과 같아서, Ctot = C1+C2+C3+Cp로 나타낼 수 있다.In the case of the steady state, the total capacitor Ctot is equal to the sum of the first to fourth parasitic capacitors C1, C2, C3 and Cp, and can be represented by Ctot = C1 + C2 + C3 + Cp .

하지만, 터치 센서에서 특정 영역이 오픈(open)되면 총합 커패시터(Ctot)는 작아진다. 예컨대, 제2 기생 커패시터(C2)와 제3 기생 커패시터(C3)를 각각 형성하는 라인들 사이에서 오픈 현상이 발생하면, 총합 커패시터(Ctot)는 제3 및 제4 기생 커패시터(C3, Cp)의 합으로 표현된다. 수학식 1에서 증폭기(111)의 출력전압과 총합 커패시터(Ctot)는 비례 관계에 있기 때문에, 터치 센서(COM) 내에서 라인 간에 오픈되는 구간이 발생하면 증폭기(111)의 출력전압(Vout)은 감소한다. 이처럼 증폭기(111)의 출력전압이 정상상태일 때에 대비하여 임계치 이하일 때에는, 터치센서(COM) 내에서 오픈 현상이 발생한 것으로 간주하여, 해당 터치센서(COM)를 불량 터치센서로 간주한다. However, when a specific area is opened in the touch sensor, the total capacitance Ctot becomes small. For example, when an open phenomenon occurs between lines forming the second parasitic capacitor C2 and the third parasitic capacitor C3, the summed capacitor Ctot is connected to the third and fourth parasitic capacitors C3 and Cp . Since the output voltage of the amplifier 111 and the total sum capacitor Ctot are proportional to each other in Equation 1, when the section between the lines is opened in the touch sensor COM, the output voltage Vout of the amplifier 111 is . When the output voltage of the amplifier 111 is lower than the threshold value in the steady state, it is regarded that an open phenomenon occurs in the touch sensor COM and the corresponding touch sensor COM is regarded as a bad touch sensor.

이와는 달리, 터치센서(COM)에서 특정 영역이 쇼트(short)되면, 증폭기(111)의 출력전압은 기저전압(GND)나 고전위전압(VDD)으로 포화(Saturation)된다. 마찬가지로 증폭기(111)의 출력전압(Vout)이 기저전압(GND)나 고전위전압(VDD)으로 나타나면, 터치센서(COM) 내에서 쇼트 현상이 발생한 것으로 간주하여, 해당 터치센서(COM)를 불량 터치센서로 간주한다. The output voltage of the amplifier 111 is saturated to the ground voltage GND or the high potential voltage VDD when a specific area is shorted in the touch sensor COM. Similarly, when the output voltage Vout of the amplifier 111 is expressed as the ground voltage GND or the high potential voltage VDD, it is regarded that a short phenomenon occurs in the touch sensor COM, It is regarded as a touch sensor.

도 7은 상호 정전 용량 방식 터치 스크린의 일례를 나타내는 평면도이다. 7 is a plan view showing an example of a mutual capacitance type touch screen.

도 7을 참조하면, 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린(TSP)은 복수 개의 터치 센서(COM)들을 포함하고, 수평방향으로 연결되는 터치센서(COM)들은 각각 Tx 라인, Rx 라인 및 TxB 라인을 형성한다. 서로 인접하는 Tx 라인과 Rx 라인 사이, 그리고 서로 인접하는 Rx 라인과 TxB 라인 사이에는 상호 정전 용량이 형성된다. Referring to FIG. 7, a mutual capacitance type touch screen (TSP) includes a plurality of touch sensors (COM), and horizontally connected touch sensors (COM) form a Tx line, an Rx line, and a TxB line, respectively do. Mutual capacitance is formed between the adjacent Tx line and Rx line, and between the adjacent Rx line and TxB line.

터치 센싱회로(100)는 Tx 라인들, Rx 라인들 및 TxB 라인들에 연결되고, 터치 센싱회로(100)와 터치 센서들 간의 등가회로는 도 8과 같이 표현된다. 도 8에서, 제1 상호 정전 용량(Cm11)은 Tx 라인과 Rx 라인 간의 정전 용량을 나타내고, 제2 상호 정전 용량(Cm21)은 Tx 라인과 Rx 라인 간의 정전 용량을 나타낸다. Tx 라인들에 제1 구동전압(Vin)을 제공하고, TxB 라인들에 제2 구동전압(-Vin)을 제공하면 정상 상태에서의 출력전압(Vout)은 다음의 [수학식 2]와 같이 표현된다. The touch sensing circuit 100 is connected to the Tx lines, the Rx lines, and the TxB lines, and an equivalent circuit between the touch sensing circuit 100 and the touch sensors is expressed as shown in FIG. 8, the first mutual capacitance Cm11 represents the capacitance between the Tx line and the Rx line, and the second mutual capacitance Cm21 represents the capacitance between the Tx line and the Rx line. The first driving voltage Vin is provided to the Tx lines and the second driving voltage -Vin is provided to the TxB lines so that the output voltage Vout in the steady state can be expressed by the following equation do.

Figure pat00002
Figure pat00002

만약, 제1 터치센서(Com1)와 제2 터치센서(Com2) 간에 쇼트가 발생하면, 터치센서의 등가회로는 도 9과 같이 표현되고, [수학식 2]에서 Cm11 성분은 커지기 때문에 출력전압(Vout)은 증가한다. If a short circuit occurs between the first touch sensor Com1 and the second touch sensor Com2, the equivalent circuit of the touch sensor is expressed as shown in Fig. 9, and since the Cm11 component becomes larger in the expression (2) Vout) increases.

또는, 제21 터치센서(COM21)와 제22 터치센서(COM22) 간에 쇼트가 발생하면, [수학식 2]에서 Cm21 성분은 커지기 때문에 출력전압(Vout)은 감소한다. Alternatively, when a short circuit occurs between the twenty-first touch sensor COM21 and the twenty-second touch sensor COM22, the Cm21 component increases in the expression (2), and the output voltage Vout decreases.

터치 센싱회로(100)는 출력전압(Vout)이 변화하는 정도가 임계치 이상일 경우에, 해당 터치센서들 간에 쇼트가 발생하였다고 판단한다.The touch sensing circuit 100 determines that a short circuit has occurred between the touch sensors when the degree of change of the output voltage Vout is equal to or greater than the threshold value.

도 5 내지 도 9를 참조하여 설명한 불량센서 검출방법은 터치 스크린 패널의 어레이 구조에 따라서 다양한 방식으로 실시될 수 있다. 불량센서는 사용자의 터치 입력을 수신하는 않는 과정에서 터치센서를 구동하여 정전 용량의 변화량을 바탕으로 정상 상태의 범위를 벗어난 지 여부를 바탕으로 검출될 수 있다. The faulty sensor detection method described with reference to FIGS. 5 to 9 can be implemented in various ways according to the array structure of the touch screen panel. The defective sensor can be detected based on whether the touch sensor is driven out of the range of the normal state based on the change amount of the capacitance in the course of not receiving the touch input of the user.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.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. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

1: 호스트 시스템 10: 표시패널
100: 터치 센싱회로 1: Host system 10: Display panel
100: Touch sensing circuit

Claims (9)

터치 입력이 없는 상태에서, 터치 스크린의 터치 센서들 중에서 불량 터치 센서들의 위치를 지시하는 불량 센서 좌표를 산출하는 단계;
상기 터치 스크린을 구동하여 터치 센서들로부터 터치 입력 좌표를 산출하는 단계;
상기 터치 입력 좌표들과 상기 불량 센서 좌표를 비교하는 단계; 및
상기 불량 센서 좌표와 매칭되는 상기 터치 입력 좌표들은 무시한 상태에서, 상기 터치 입력 좌표들에 연계되는 응용 프로그램을 실행하는 단계를 포함하는 터치 센싱장치의 구동방법.
Calculating defective sensor coordinates indicating the positions of the defective touch sensors among the touch sensors of the touch screen in a state in which there is no touch input;
Calculating touch input coordinates from the touch sensors by driving the touch screen;
Comparing the touch input coordinates with the bad sensor coordinates; And
And executing an application program associated with the touch input coordinates while ignoring the touch input coordinates matched with the faulty sensor coordinates.
제 1 항에 있어서,
상기 불량 센서 좌표를 산출하는 단계는 이웃하는 상기 불량 센서 좌표들을 라벨링하여 서로 인접하는 상기 불량 센서 좌표들의 크기를 나타내는 불량 영역을 산출하는 단계를 더 포함하는 터치 센싱장치의 구동방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of calculating the defective sensor coordinates further comprises the step of labeling neighboring defective sensor coordinates and calculating a defective area indicating the size of the defective sensor coordinates adjacent to each other.
제 2 항에 있어서,
상기 불량 영역의 크기를 판단하고, 상기 불량 영역의 크기가 임계치 이상일 경우에 입력 유저인터페이스를 변경하는 단계를 더 포함하는 터치 센싱장치의 구동방법.
3. The method of claim 2,
Determining a size of the defective area, and changing an input user interface when the size of the defective area is equal to or larger than a threshold value.
제 1 항에 있어서,
상기 불량 터치 센서들을 검출하는 단계는 상기 터치 스크린을 가지는 전자 기기의 제품 출하 이전 검사 공정에서 수행되는 터치 센싱장치의 구동방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of detecting the bad touch sensors is performed in an inspection process before the product shipment of the electronic device having the touch screen.
제 1 항에 있어서,
상기 불량 터치 센서들을 검출하는 단계는 상기 터치 스크린을 가지는 전자 기기의 전원을 턴-온하여 상기 전자 기기를 시동(booting)하는 파워 온 시퀀스(power on sequence)과정에서 상기 터치 스크린에 연결된 센싱 회로를 시동하는 단계를 포함하는 터치 센싱장치의 구동방법.
The method according to claim 1,
The detecting of the bad touch sensors may include sensing a circuit connected to the touch screen during a power on sequence for turning on the power of the electronic device having the touch screen to boot the electronic device And starting the touch sensing device.
터치 스크린을 가지는 표시패널;
상기 표시패널에 영상 표시를 제어하는 표시패널 구동회로;
상기 터치 스크린의 불량 터치 센서들의 위치를 지시하는 불량 센서 좌표를 저장하고, 상기 터치 스크린의 정상적인 터치 센서들을 통해 센싱된 터치 입력의 위치 정보를 산출하는 터치 센싱 회로; 및
어플리케이션 프로그램과 연계되는 상기 입력 유저인터페이스의 데이터를 입력 영상 데이터에 부가하여 상기 표시패널 구동회로로 전송하고, 상기 센싱 회로로부터 수신된 터치 입력 좌표에 응답하여 상기 어플리케이션을 실행하는 호스트 시스템을 포함하고,
상기 호스트 시스템은 상기 터치 입력 좌표가 상기 불량 센서 좌표와 동일할 경우에 상기 터치 입력 좌표에 대응하는 터치 입력을 무시하는 터치 센싱장치.
A display panel having a touch screen;
A display panel drive circuit for controlling image display on the display panel;
A touch sensing circuit for storing defective sensor coordinates indicating a position of the defective touch sensors on the touch screen and calculating position information of the sensed touch input through the normal touch sensors of the touch screen; And
And a host system that transmits data to the display panel driving circuit by adding data of the input user interface associated with the application program to the input image data and executes the application in response to the touch input coordinates received from the sensing circuit,
Wherein the host system ignores a touch input corresponding to the touch input coordinate when the touch input coordinate is the same as the bad sensor coordinate.
제 6 항에 있어서,
상기 터치 센싱회로는 이웃하는 상기 불량 센서 좌표들을 라벨링하여 불량 영역을 산출하는 터치 센싱장치.
The method according to claim 6,
Wherein the touch sensing circuit calculates a defective area by labeling neighboring defective sensor coordinates.
제 7 항에 있어서,
상기 호스트 시스템은 상기 불량 영역의 크기를 판단하고, 상기 불량 영역의 크기가 임계치 이상일 경우에 입력 유저인터페이스를 변경하는 터치 센싱장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the host system judges the size of the defective area and changes the input user interface when the size of the defective area is equal to or larger than a threshold value.
제 6 항에 있어서,
상기 터치 스크린은
복수 개의 터치 센서가 수평방향으로 배열되는 Tx 라인;
상기 Tx 라인에 인접하며 복수 개의 터치 센서가 수평방향으로 배열되는 Rx 라인; 및
상기 Rx 라인에 인접하며 복수 개의 터치 센서가 수평방향으로 배열되는 TxB 라인을 포함하며,
상기 터치 센싱회로는 상기 Tx 라인(또는 상기 TxB 라인)에 구동신호를 제공하여, 상기 Tx 라인(또는 TxB 라인)과 상기 Rx 라인 간의 상호 정전용량을 산출하고, 상기 상호 정전용량의 크기를 바탕으로 상기 Tx 라인(또는 상기 TxB) 내에서 상기 터치 센서들 간의 단락(short) 여부를 판단하는 터치 센싱장치.The method according to claim 6,
The touch screen
A Tx line in which a plurality of touch sensors are arranged in a horizontal direction;
An Rx line adjacent to the Tx line and having a plurality of touch sensors arranged in a horizontal direction; And
And a TxB line adjacent to the Rx line and having a plurality of touch sensors arranged in a horizontal direction,
The touch sensing circuit provides a driving signal to the Tx line (or the TxB line) to calculate a mutual capacitance between the Tx line (or TxB line) and the Rx line, and based on the magnitude of the mutual capacitance And determines whether the touch sensor is short-circuited within the Tx line (or the TxB).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018201197A1 (en) 2017-01-26 2018-07-26 Mando Corporation TILTING FIXING DEVICE FOR VEHICLE STEERING COLUMN
US10866670B2 (en) 2018-04-18 2020-12-15 Silicon Works Co., Ltd. Touch sensing device
JP2021081973A (en) * 2019-11-19 2021-05-27 ニチコン株式会社 Touch panel device and quick charger
WO2021118206A1 (en) * 2019-12-09 2021-06-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Foldable electronic device for detecting defective region and method thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0628103A (en) * 1992-07-09 1994-02-04 Canon Inc Touch panel
KR20140091917A (en) * 2013-01-14 2014-07-23 삼성디스플레이 주식회사 Apparatus for inspecting touch panel and method thereof
KR20140096621A (en) * 2013-01-28 2014-08-06 엘지디스플레이 주식회사 Display Device Included Touch Screen and Method for Inspect The Touch Screen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0628103A (en) * 1992-07-09 1994-02-04 Canon Inc Touch panel
KR20140091917A (en) * 2013-01-14 2014-07-23 삼성디스플레이 주식회사 Apparatus for inspecting touch panel and method thereof
KR20140096621A (en) * 2013-01-28 2014-08-06 엘지디스플레이 주식회사 Display Device Included Touch Screen and Method for Inspect The Touch Screen

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018201197A1 (en) 2017-01-26 2018-07-26 Mando Corporation TILTING FIXING DEVICE FOR VEHICLE STEERING COLUMN
US10866670B2 (en) 2018-04-18 2020-12-15 Silicon Works Co., Ltd. Touch sensing device
JP2021081973A (en) * 2019-11-19 2021-05-27 ニチコン株式会社 Touch panel device and quick charger
WO2021118206A1 (en) * 2019-12-09 2021-06-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Foldable electronic device for detecting defective region and method thereof
US11429149B2 (en) 2019-12-09 2022-08-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Foldable electronic device for detecting defective region and method thereof

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