KR20180076512A - 시변구동신호를 이용한 터치센싱장치 및 터치센싱시스템 - Google Patents

시변구동신호를 이용한 터치센싱장치 및 터치센싱시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20180076512A
KR20180076512A KR1020160180749A KR20160180749A KR20180076512A KR 20180076512 A KR20180076512 A KR 20180076512A KR 1020160180749 A KR1020160180749 A KR 1020160180749A KR 20160180749 A KR20160180749 A KR 20160180749A KR 20180076512 A KR20180076512 A KR 20180076512A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
driving
sensing
signal
touch
frequency
Prior art date
Application number
KR1020160180749A
Other languages
English (en)
Inventor
모하메드 가말 아흐메드 모하메드
안용성
Original Assignee
주식회사 실리콘웍스
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 주식회사 실리콘웍스 filed Critical 주식회사 실리콘웍스
Priority to KR1020160180749A priority Critical patent/KR20180076512A/ko
Priority to CN201711457309.3A priority patent/CN108255335B/zh
Publication of KR20180076512A publication Critical patent/KR20180076512A/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
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04182—Filtering of noise external to the device and not generated by digitiser components
    • 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
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • 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
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04101—2.5D-digitiser, i.e. digitiser detecting the X/Y position of the input means, finger or stylus, also when it does not touch, but is proximate to the digitiser's interaction surface and also measures the distance of the input means within a short range in the Z direction, possibly with a separate measurement setup
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04104—Multi-touch detection in digitiser, i.e. details about the simultaneous detection of a plurality of touching locations, e.g. multiple fingers or pen and finger

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

본 발명은 터치센싱기술에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에서 터치센싱장치는 시구간마다 구동파형이 변하는 구동신호를 구동전극으로 공급할 수 있다. 또한, 터치센싱장치는 복수의 시구간에서 각 시구간마다 구동파형이 변하고 동일 시구간에서 구동파형이 서로 다른 복수의 구동신호를 동시에 복수의 구동전극으로 공급할 수 있다. 이에 따라, 터치센싱장치는 노이즈의 영향을 최소화하면서 멀티드라이빙을 구현할 수 있다.

Description

시변구동신호를 이용한 터치센싱장치 및 터치센싱시스템{TOUCH SENSING DEVICE AND TOUCH SENSING SYSTEM USING TIME-VARYING DRIVE SIGNAL}
본 발명은 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 기술에 관한 것이다.
터치패널에 근접하거나 터치패널을 터치하는 외부 오브젝트를 인식하는 기술을 터치센싱기술이라고 한다.
터치패널은 평면상에서 표시패널과 같은 위치에 놓이게 되는데, 이에 따라, 사용자들은 표시패널의 영상을 보면서 터치패널로 사용자조작신호를 입력할 수 있게 된다.
이러한 사용자조작신호 발생방법은 그 이전의 다른 사용자조작신호 입력방식-예를 들어, 마우스 입력방식이나 키보드 입력방식-에 비해 놀라운 사용자 직관성을 제공해 준다.
이러한 장점에 따라, 표시패널을 포함하고 있는 다양한 전자장치들에 터치센싱기술이 적용되고 있다.
한편, 터치센싱장치는 터치패널에 배치되는 구동전극으로 구동신호를 공급하고 센싱전극에 형성되는 반응신호를 수신하여 터치패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱할 수 있다.
터치센싱장치는 고전압-예를 들어, 구동고전압(VDD)-과 저전압-예를 들어, 구동저전압(VSS)-을 교번하여 출력하는 방식으로 구동신호를 생성할 수 있다. 그리고, 이렇게 생성된 구동신호는 PWM(Pulse Width Modulation)파형을 가지고, 특정한 구동주파수를 가질 수 있다.
그런데, 구동신호에 적용된 구동주파수는 경우에 따라 노이즈의 영향을 많이 받을 수 있다. 예를 들어, 구동주파수가 스위칭회로의 스위칭주파수와 동일한 경우, 구동신호는 스위칭 노이즈의 영향을 많이 받을 수 있다.
이러한 노이즈의 영향을 최소화하기 위해 구동주파수를 적절히 선택하기 위한 많은 노력들이 있어 왔지만, 의도되지 않은 노이즈를 모두 감안하여 구동주파수를 선택하는 것은 쉽지 않았다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 일 측면에서, 노이즈의 영향을 최소화시키는 터치센싱기술을 제공하는 것이다.
다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 노이즈 주파수와 상관없이 높은 터치감도를 가지는 터치센싱기술을 제공하는 것이다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 노이즈의 영향을 최소화하면서 멀티구동이 가능한 터치센싱기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 복수의 시구간에서 각 시구간마다 구동파형이 변하는 구동신호를 구동전극으로 공급하는 구동부; 및 패널에 배치되고 상기 구동전극과 커플링되는 센싱전극으로부터 상기 구동신호에 대한 반응신호를 수신하고 상기 반응신호에 따라 상기 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 센싱부를 포함하고, 상기 센싱부는 상기 각 시구간마다 생성되는 복수의 센싱데이터를 이용하여 상기 패널에 대한 상기 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 터치센싱장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 복수의 구동신호를 복수의 구동전극으로 동시에 공급하는 구동부; 및 패널에 배치되고 상기 복수의 구동전극과 커플링되는 센싱전극으로부터 상기 복수의 구동신호에 대한 반응신호를 수신하고 상기 반응신호에 따라 상기 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 센싱부를 포함하고, 상기 복수의 구동신호는 복수의 시구간에서 각 시구간마다 구동파형이 변하고 동일 시구간에서 상기 구동파형이 서로 다른 터치센싱장치를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 복수의 구동전극이 배치되고 상기 구동전극과 정전용량으로 커플링되는 복수의 센싱전극이 배치되는 패널; 복수의 구동신호를 일 구동전극그룹을 구성하는 N(N은 2 이상의 자연수)개의 구동전극으로 동시에 공급하는 구동부; 및 상기 센싱전극으로부터 상기 복수의 구동신호에 대한 반응신호를 수신하고 상기 반응신호에 따라 상기 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 센싱부를 포함하고, 상기 복수의 구동신호는 복수의 시구간에서 각 시구간마다 구동파형이 변하고 동일 시구간에서 상기 구동파형이 서로 다른 터치센싱시스템을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 터치센싱에서 노이즈의 영향을 최소화시킬 수 있다. 그리고, 본 발명에 의하면, 노이즈 주파수와 상관없이 높은 터치감도를 유지할 수 있다. 그리고, 본 발명에 의하면, 터치센싱에서 노이즈의 영향을 최소화하면서 멀티구동이 가능할 수 있다.
하는 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 터치센싱시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에서 구동전극으로 공급되는 구동신호의 구동파형을 나타내는 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 터치구동시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 다른 실시예에서 구동전극으로 공급되는 구동신호의 구동파형을 나타내는 도면이다.
도 6은 다른 실시예에서 복수의 구동신호의 제1시구간 및 제2시구간에서의 주파수 스펙트럼을 나타낸다.
도 7은 다른 실시예에서 반응신호의 제1시구간 및 제2시구간에서의 주파수 스펙트럼을 나타낸다.
도 8은 다른 실시예에 따른 센싱부의 내부 구성도이다.
도 9는 채널분석부의 제1예시 구성이다.
도 10은 채널분석부의 제2예시 구성이다.
도 11은 채널분석부의 제3예시 구성이다.
도 12는 구동신호의 구동파형에 대한 예시들이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 터치센싱시스템의 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치(100)는 표시패널(102), 터치패널(110), 데이터구동회로(120), 게이트구동회로(130) 및 터치센싱회로(140) 등을 포함할 수 있다.
표시패널(102)에는, 데이터구동회로(120)와 연결되는 복수의 데이터라인(DL)이 형성되고, 게이트구동회로(130)와 연결되는 복수의 게이트라인(GL)이 형성될 수 있다. 또한, 표시패널(102)에는 복수의 데이터라인(DL)과 복수의 게이트라인(GL)의 교차 지점에 대응되는 다수의 화소가 정의될 수 있다.
이러한 각 화소에는 제1전극(예를 들어, 소스전극 또는 드레인전극)이 데이터라인(DL)과 연결되고, 게이트전극이 게이트라인(GL)과 연결되며, 제2전극(예를 들어, 드레인전극 또는 소스전극)이 표시전극과 연결되는 트랜지스터가 형성될 수 있다.
표시패널(102) 상에는 터치패널(110)이 위치할 수 있고, 터치패널(110)에는, 복수의 구동전극(TXE) 및 복수의 센싱전극(RXE)이 배치될 수 있다.
표시패널(102)과 터치패널(110)은 일부 구성요소를 서로 공유할 수 있다. 예를 들어, 복수의 구동전극(TXE) 혹은 복수의 센싱전극(RXE)은 표시패널(102)의 일 구성(예를 들어, 공통전압을 인가하는 공통전극)일 수 있다. 표시패널(102)과 터치패널(110)의 일부 구성요소가 서로 공유되어 있다는 측면에서, 이러한 패널을 일체형 패널이라고 부르기도 한다.
한편, 표시패널(102)과 터치패널(110)은 서로 분리되어 위치할 수 있다. 예를 들어, 별도의 공정에 따라 형성되는 터치패널(110)이 표시패널(102) 상에 부착되는 방식으로 패널이 제작될 수 있다. 애드온(add-on)타입으로 알려진 패널이 이러한 패널의 일 예시이다.
데이터구동회로(120)는 디지털이미지를 표시패널(102)의 각 화소에 표시하기 위해 데이터라인(DL)으로 데이터신호를 공급한다.
이러한 데이터구동회로(120)는 적어도 하나의 데이터드라이버집적회로를 포함할 수 있는데, 이러한 적어도 하나의 데이터드라이버집적회로는, 테이프 오토메이티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 방식으로 표시패널(102)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 표시패널(102)에 직접 형성될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널(102)에 집적화되어 형성될 수도 있다. 또한, 데이터구동회로(120)는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.
게이트구동회로(130)는 각 화소에 위치하는 트랜지스터를 턴온 혹은 턴오프시키기 위해 게이트라인(GL)으로 스캔신호를 순차적으로 공급한다.
이러한 게이트구동회로(130)는, 구동 방식에 따라서, 도 1에서와 같이 표시패널(102)의 한 측에만 위치할 수도 있고, 2개로 나누어져 표시패널(102)의 양측에 위치할 수도 있다.
또한, 게이트구동회로(130)는, 적어도 하나의 게이트드라이버집적회로를 포함할 수 있는데, 이러한 적어도 하나의 게이트드라이버집적회로는, 테이프 오토메이티드 본딩(TAB) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널(102)의 본딩 패드에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시패널(102)에 직접 형성될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널(102)에 집적화되어 형성될 수도 있다. 또한, 게이트구동회로(130)는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.
터치센싱회로(140)는 구동전극(TXE)으로 구동신호를 공급하고 센싱전극(RXE)으로부터 구동신호에 대한 반응신호를 수신할 수 있다. 그리고, 터치센싱회로(140)는 반응신호에 따라 터치패널(110)에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱할 수 있다.
터치센싱회로(140)는 도 1에 도시된 바와 같이, 데이터구동회로(120) 및 게이트구동회로(130)와는 별도의 구성으로서, 데이터구동회로(120) 및 게이트구동회로(130)의 외부에 있을 수도 있지만, 구현 방식에 따라서, 데이터구동회로(120) 및 게이트구동회로(130) 중 적어도 하나를 포함하는 다른 별도의 드라이버집적회로의 내부 구성으로 구현될 수도 있다. 또는, 터치센싱회로(140)는 데이터구동회로(120) 또는 게이트구동회로(130)의 내부 구성으로 구현될 수도 있다.
따라서, 터치센싱회로(140)가 구동전극(TXE)으로 구동신호를 공급하는 것은, 터치센싱회로(140)를 포함하는 별도의 드라이버집적회로가 구동전극(TXE)으로 구동신호를 공급하는 것으로 볼 수 있다. 또한, 설계 방식에 따라서는, 터치구동회로(140)를 포함하는 데이터구동회로(120) 또는 게이트구동회로(130)가 구동전극(TXE)으로 구동신호를 공급하는 것으로 볼 수도 있다.
이러한 터치센싱회로(140)는 구현 및 설계 방식에 제한되지 않고, 본 명세서에 기재되는 그 수행 기능만 동일 또는 유사하다면, 다른 구성 그 자체일 수도 있고 다른 구성의 내부 또는 외부에 위치하는 구성일 수도 있다.
또한, 도 1에서 표시장치(100)에는 하나의 터치센싱회로(140)가 위치한 것으로 도시되어 있으나, 표시장치(100)는 둘 이상의 터치센싱회로(140)를 포함할 수도 있다.
한편, 표시장치(100)는 센싱전극(RXE)을 통해 정전용량의 변화를 감지함으로써 오브젝트의 근접 혹은 터치를 인식하는 정전식 터치방식을 채용할 수 있다.
이러한 정전식 터치방식은, 일 예로, 상호 정전용량 터치방식과 자체 정전용량 터치 방식으로 나눌 수 있다.
정전식 터치방식의 한 종류인 상호 정전용량 터치방식은, 구동전극(TXE)으로 구동신호를 공급하고 구동전극(TXE)과 정전용량으로 커플링된 센싱전극(RXE)으로부터 반응신호를 수신하여 터치패널(110)에 대한 터치 혹은 근접을 센싱할 수 있다. 이러한 상호 정전용량 터치방식에서는, 손가락, 펜 등의 오브젝트의 근접 혹은 터치에 따라 센싱전극(RXE)에서 센싱되는 값이 달라지는데, 상호 정전용량 터치방식은 이러한 센싱전극(RXE)에서의 센싱값을 이용하여 터치 유무, 터치 좌표 등을 검출한다.
정전식 터치방식의 다른 한 종류인 자체 정전용량 터치방식은, 구동전극(TXE)으로 구동신호를 공급한 후 다시 해당 구동전극(TXE)을 센싱한다. 자체 정전용량 터치방식에서는, 구동전극(TXE)과 센싱전극(RXE)이 구분되지 않는다. 이러한 자체 정전용량 터치방식에서는, 손가락, 펜 등의 오브젝트의 근접 혹은 터치에 따라 해당 구동전극(TXE)에서 센싱되는 값이 달라지는데, 자체 정전용량 터치방식은 이러한 센싱값을 이용하여 터치 유무, 터치 좌표 등을 검출한다.
표시장치(100)는, 전술한 2가지의 정전식 터치방식(상호 정전용량 터치방식, 자체 정전용량 터치방식) 중 하나를 채용할 수 있다. 다만, 본 명세서에서는, 설명의 편의를 위해, 상호 정전용량 터치방식이 채용된 것으로 가정하여 실시예를 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 터치센싱시스템을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 일 실시예에서 구동전극으로 공급되는 구동신호의 구동파형을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 터치센싱시스템(200)은 터치패널(110) 및 터치센싱회로(140)를 포함할 수 있다.
터치패널(110)에는 복수의 구동전극(TXE)이 배치되고, 구동전극(TXE)과 커플링되는 센싱전극(RXE)이 배치될 수 있다.
터치센싱회로(140)는 구동부(210) 및 센싱부(220)를 포함하고, 구동부(210)와 센싱부(220)를 제어하는 제어부(230)를 더 포함할 수 있다.
구동부(210)는 구동신호(STX)를 구동전극(TXE)으로 공급할 수 있다.
도 3을 참조하면, 구동신호(STX)는 복수의 시구간(T1 ~ T5)에서 각 시구간마다 구동파형(310 ~ 350)이 변할 수 있다. 예를 들어, 구동신호(STX)는 제1시구간(T1)에서 제1구동파형(310)을 가지고, 연속되는 제2시구간(T2)에서는 제1구동파형(310)과 다른 제2구동파형(320)을 가질 수 있다.
한 지점에 대해 센싱하는 시간을 터치센싱시간(T)이라고 할 수 있다. 터치센싱회로(140)는 복수의 지점에 대해 순차적으로 터치센싱시간(T)을 할당하면서 터치패널(110)의 전체 지점을 센싱할 수 있다. 한 지점에 대한 터치센싱시간(T)은 프레임시간단위로 반복해서 할당될 수 있다.
터치센싱시간(T)은 복수의 시구간(T1 ~ T5)으로 구분되고, 전체 시구간(T1 ~ T5)에서 각 구동파형(310 ~ 350)은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1시구간(T1)의 제1구동파형(310), 제2시구간(T2)의 제2구동파형(320), 제3시구간(T3)의 제3구동파형(330), 제4시구간(T4)의 제4구동파형(340) 및 제5시구간(T5)의 제5구동파형(350)은 모두 서로 다를 수 있다.
각 시구간마다 구동파형의 구동주파수가 변할 수 있다. 예를 들어, 제1시구간(T1)에서 제1구동파형(310)의 구동주파수와, 제1시구간(T1)과 연속되는 제2시구간(T2)에서 제2구동파형(320)의 구동주파수는 서로 다를 수 있다. 전체 시구간(T1 ~ T5)에서 구동주파수가 상이할 수 있다.
이렇게 복수의 시구간(T1 ~ T5)에서 각 시구간마다 구동파형이 변하는 구동신호(STX)를 이용하여 구동전극(TXE)을 구동하게 되면, 서로 다른 복수의 조건으로 터치를 센싱하는 것과 같은 효과가 발생하게 된다. 예를 들어, 5개의 시구간(T1 ~ T5)에서 5개의 구동주파수를 가지는 구동신호(STX)로 구동전극(TXE)을 구동하게 되면, 서로 다른 5개의 구동주파수로 터치를 센싱하는 것과 같은 효과가 발생하게 된다. 이렇게 되면, 일부 구동주파수가 노이즈에 취약하더라도 나머지 구동주파수에 대응되는 구동파형을 가지고 터치를 정확하게 센싱할 수 있게 된다.
한편, 센싱부(220)는 구동신호(STX)에 대한 반응신호(SRX)를 센싱전극(RXE)으로부터 수신하고 반응신호(SRX)에 따라 터치패널(110)에 대한 오브젝트(10)의 터치 혹은 근접을 센싱할 수 있다.
센싱부(220)는 각 시구간마다 센싱데이터를 생성할 수 있다. 센싱데이터는 반응신호가 복조되어 생성되는 센싱값을 포함할 수 있다. 센싱값은, 예를 들어, 반응신호의 전류 혹은 전압의 시적분값일 수 있다. 혹은 센싱값은, 예를 들어, 반응신호의 주파수성분크기(진폭) 혹은 그 주파수성분크기에 따라 결정되는 계산값일 수 있다. 센싱값은 터치패널(110)에 대한 오브젝트(10)의 터치 유무를 판단하거나 터치 좌표를 생성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 센싱값의 크기가 기준값보다 크거나 작으면 오브젝트(10)에 의한 터치가 발생한 것으로 판단될 수 있다.
센싱부(220)는 각 시구간에서 구동파형에 따라 서로 다르게 반응신호(SRX)를 복조할 수 있다. 예를 들어, 구동신호(STX)에서 시구간마다 구동주파수가 변하는 경우, 센싱부(220)는 각 시구간에 해당되는 구동주파수를 가지는 복조신호를 생성하고, 이러한 복조신호를 반응신호(STX)에 적용하여 반응신호(SRX)를 복조할 수 있다. 센싱부(220)는 서로 위상이 동기화된 복조신호와 반응신호(SRX)가 신호적으로 곱해지도록 처리하여 반응신호(SRX)를 복조할 수 있다.
한편, 센싱부(220)는 각 시구간마다 센싱데이터를 생성하고, 각 시구간마다 생성되는 복수의 센싱데이터를 종합적으로 이용하여 터치패널(110)에 대한 오브젝트(10)의 터치 혹은 근접을 센싱할 수 있다.
센싱부(220)는 복수의 센싱데이터를 통계적으로 처리하여 터치패널(110)에 대한 오브젝트(10)의 터치 혹은 근접을 센싱할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(220)는 복수의 센싱데이터에 포함된 복수의 센싱값을 평균하여 터치센싱구간(T)에 대한 최종 센싱값으로 결정하고 최종 센싱값을 이용하여 터치 혹은 근접을 센싱할 수 있다. 센싱부(220)는 복수의 센싱값의 중간값을 터치센싱구간(T)에 대한 최종 센싱값으로 결정할 수도 있다. 혹은 센싱부(220)는 복수의 센싱값 중 최대값 및 최소값을 제외한 나머지 센싱값들을 평균하여 터치센싱구간(T)에 대한 최종 센싱값으로 결정할 수 있다.
한편, 터치센싱회로(140)는 구동신호(STX)를 복수의 구동전극으로 동시에 공급하여 멀티드라이빙을 구현할 수도 있다.
도 4는 다른 실시예에 따른 터치구동시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 구동부(210)는 복수의 구동신호(STX1 ~ STX5)를 복수의 구동전극(TXE1 ~ TXE5)으로 동시에 공급할 수 있다.
그리고, 센싱부(220)는 센싱전극(RXE)으로부터 복수의 구동신호(STX1 ~ STX5)에 대한 반응신호(SRX)를 수신하고, 반응신호(SRX)에 따라 터치패널(110)에 대한 오브젝트(10)의 터치 혹은 근접을 센싱할 수 있다.
도 5는 다른 실시예에서 구동전극으로 공급되는 구동신호의 구동파형을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 복수의 구동신호(STX1 ~ STX5)는 복수의 시구간(T1 ~ T5)에서 각 시구간마다 구동파형이 변하고 동일 시구간에서 구동파형이 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1구동신호(STX1)는 복수의 시구간(T1 ~ T5)에서 각 시구간마다 구동파형이 변한다. 구체적으로, 제1구동신호(STX1)는 복수의 시구간(T1 ~ T5)에서 각 시구간마다 구동주파수가 변한다. 그리고, 제1시구간(T1)에서, 복수의 구동신호(STX1 ~ STX5)는 구동파형이 서로 다르다. 구체적으로, 제1시구간(T1)에서, 복수의 구동신호(STX1 ~ STX5)는 구동주파수가 서로 다르다.
도 6은 다른 실시예에서 복수의 구동신호의 제1시구간 및 제2시구간에서의 주파수 스펙트럼을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 제1시구간(T1) 및 제2시구간(T2)에서, 복수의 구동신호(STX1 ~ STX5)는 서로 다른 구동주파수(f1 ~ f5)를 가진다.
그리고, 제1시구간(T1)에서 제2시구간(T2)으로 변할 때, 각각의 구동신호(STX1 ~ STX5)는 구동주파수가 변한다. 예를 들어, 제1구동신호(STX1)는 제1구동주파수(f1)에서 제2구동주파수(f2)로 구동주파수가 변한다.
시구간마다 구동파형이 변하기 때문에, 터치센싱시스템은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 것과 같이 노이즈의 영향을 최소화하면서 터치를 센싱할 수 있다.
한편, 터치센싱시스템은 동일 시구간에서 복수의 구동신호(STX1 ~ STX5)가 서로 다른 구동주파수(f1 ~ f5)를 가지도록 함으로써 멀티드라이빙이 가능하도록 할 수 있다. 예를 들어, 터치센싱시스템은 동시에 다수의 구동전극으로 구동신호를 공급하여 다수의 지점에 대한 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱할 수 있다.
복수의 구동신호(STX1 ~ STX5)가 복수의 구동전극으로 동시에 공급되기 때문에 복수의 구동전극과 커플링된 센싱전극에는 복수의 구동신호(STX1 ~ STX5)가 모두 영향을 미치게 된다. 그런데, 복수의 구동신호(STX1 ~ STX5)는 서로 다른 구동주파수(f1 ~ f5)를 가지고 있기 때문에 반응신호에 대한 주파수성분을 분석하여 각각의 구동신호(STX1 ~ STX5)에 대한 채널반응신호를 구분할 수 있다.
도 7은 다른 실시예에서 반응신호의 제1시구간 및 제2시구간에서의 주파수 스펙트럼을 나타낸다.
반응신호를 주파수분석하면, 도 7과 같이 각 구동주파수(f1 ~ f5)에 대응되는 성분의 크기가 파악된다. 예를 들어, 제1시구간(T1)에서 제1구동주파수(f1)에 대한 성분의 크기가 작고, 나머지 구동주파수(f2, f3, f4, f5)에 대한 성분의 크기는 크다.
오브젝트에 의한 터치 혹은 근접이 발생하면 성분의 크기가 작아지는데, 도 7을 참조하면, 제1시구간(T1)에서는 제1구동주파수(f1)를 가지는 구동신호가 공급되는 구동전극과 센싱전극의 교점 부근에서 오브젝트의 터치 혹은 근접이 발생한 것으로 판단된다.
도 6 및 도 7을 함께 참조하면, 제1시구간(T1)에서 제1구동신호(STX1)는 제1구동주파수(f1)를 가지고 있었는데, 이에 따라, 제1구동신호(STX1)가 공급된 구동전극과 센싱전극의 교점 부근에서 오브젝트의 터치 혹은 근접이 발생한 것으로 판단된다.
제2시구간(T2)에서는 제2구동주파수(f2)에 대한 성분의 크기가 작다. 제2시구간(T2)에서 제1구동신호(STX1)는 제2구동주파수(f2)를 가지고 있었는데, 이에 따라, 제1구동신호(STX1)가 공급된 구동전극과 센싱전극의 교점 부근에서 오브젝트의 터치 혹은 근접이 발생한 것으로 판단된다.
이렇게 다른 실시예에 따른 터치센싱시스템에서는 동일 시구간에서 복구의 구동신호의 구동파형이 서로 다르기 때문에 멀티드라이빙이 가능하게 된다.
도 8은 다른 실시예에 따른 센싱부의 내부 구성도이다.
도 8을 참조하면, 센싱부(220)는 전단부(810), 채널분석부(820) 및 데이터생성부(830) 등을 포함할 수 있다.
전단부(810)에는 증폭기(미도시)가 포함되어 있을 수 있다. 그리고, 전단부(810)는 증폭기(미도시)를 이용하여, 센싱전극(RXE)에서 수신되는 반응신호(SRX)를 증폭시킬 수 있다.
전단부(810)에서 전처리된 반응신호(SRX')는 채널분석부(820)로 전달될 수 있다. 그리고, 채널분석부(820)는 전처리된 반응신호(SRX')로부터 각 구동신호에 대응되는 복수의 채널반응신호를 추출할 수 있다. 예를 들어, N개의 구동신호가 동시에 공급되는 경우, 채널분석부(820)는 전처리된 반응신호(SRX')로부터 N개의 채널반응신호를 추출할 수 있다. 채널반응신호는 예를 들어, 도 7을 참조하여 설명한 반응신호에 대한 주파수 스펙트럼에서 각 구동주파수에 해당되는 주파수성분신호일 수 있다.
채널분석부(820)는 복수의 채널반응신호를 복조하여 복수의 채널센싱데이터(CH_DATA)를 생성할 수 있다. 그리고, 데이터생성부(830)는 복수의 채널센싱데이터(CH_DATA)를 이용하여 터치패널 상의 복수의 지점에 대해 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱할 수 있다.
한편, 채널분석부(820)는 하드웨어적인 방법으로 혹은 소프트웨어적인 방법으로 채널반응신호 혹은 채널센싱데이터를 생성할 수 있다.
도 9 내지 도 11은 다른 실시예에 따른 채널분석부에 적용될 수 있는 예시 구성들이다.
도 9는 채널분석부의 제1예시 구성이다.
도 9를 참조하면, 채널분석부(820a)는 아날로그디지털컨버터(910), 버퍼(920), 믹서(930), 복조신호생성기(940), 필터(950) 및 채널데이터생성기(960) 등을 포함할 수 있다.
아날로그디지털컨버터(910)는 전처리된 반응신호(SRX')를 디지털신호로 변환하여 버퍼(920)에 저장할 수 있다.
그리고, 버퍼(920)에 저장된 반응신호(DSRX')는 믹서(930)에 의해 채널별 복조신호(CH_DEM)와 곱해지면서 채널반응신호(CH_SRX)로 변환된다.
각 구동전극으로 공급되는 구동신호가 서로 다른 구동주파수를 가지고 있는 경우, 각 구동신호에 적용된 구동주파수와 동일하거나 유사한 주파수를 가지는 복조신호(CH_DEM)를 반응신호에 적용시키는 방법으로 채널반응신호(CH_SRX)가 추출될 수 있다.
복조신호생성기(940)는 각 채널별-여기서, 채널은 구동전극과 같은 것으로 이해될 수 있음-로 서로 다른 구동주파수에 따른 복조신호(CH_DEM)를 생성할 수 있다. 복조신호생성기(940)는 미리 설정된 값에 따라 각 채널별로 복조신호(CH_DEM)를 생성할 수 있다. 그리고, 복조신호생성기(940)는 구동부(210)로부터 구동신호에 대한 정보-예를 들어, 채널별 구동주파수 정보(F_DATA)-를 수신하고, 이러한 정보를 이용하여 각 채널별로 복조신호(CH_DEM)를 생성할 수 있다.
채널반응신호(CH_SRX)는 필터(950)-예를 들어, 로우패스필터-를 거치면서 노이즈가 제거될 수 있다.
그리고, 채널데이터생성기(960)는 노이즈가 제거된 채널반응신호(CH_SRX)를 이용하여 채널센싱데이터(CH_DATA)를 생성할 수 있다. 채널센싱데이터(CH_DATA)는 예를 들어, 채널반응신호(CH_SRX)의 크기이거나 채널반응신호(CH_SRX)를 일정한 시간 동안 적분한 값일 수 있다.
구동신호는 시구간마다 구동파형이 변하기 때문에, 채널분석부(820a)는 각 시구간마다, 그리고, 각 채널별로 채널센싱데이터(CH_DATA)를 생성할 수 있다.
도 10은 채널분석부의 제2예시 구성이다.
도 10을 참조하면, 채널분석부(820b)는 믹서(1010), 복조신호생성기(1020), 필터(1030), 아날로그디지털컨버터(1040) 및 채널데이터생성기(1050) 등을 포함할 수 있다.
전처리된 반응신호(SRX')는 각 채널별로 구비된 복수의 믹서(1010)에서 각 채널에 대응되어 생성된 복조신호(CH_DEM1 ~ CH_DEM5)와 결합되면서 복수의 채널반응신호(CH_SRX1 ~ CH_SRX5)로 변환된다.
그리고, 채널반응신호(CH_SRX1 ~ CH_SRX5)는 필터(1030)를 거치면서 노이즈가 제거되고, 아날로그디지털컨버터(1040)에서 디지털신호로 변환된다. 그리고, 채널데이터생성기(1050)는 디지털신호로 변환된 채널반응신호를 이용하여 채널센싱데이터(CH_DATA)를 생성한다. 채널센싱데이터(CH_DATA)는 예를 들어, 채널반응신호(CH_SRX)의 크기이거나 채널반응신호(CH_SRX)를 일정한 시간 동안 적분한 값일 수 있다.
구동신호는 시구간마다 구동파형이 변하기 때문에, 채널분석부(820b)는 각 시구간마다, 그리고, 각 채널별로 채널센싱데이터(CH_DATA)를 생성할 수 있다.
도 11은 채널분석부의 제3예시 구성이다.
도 11을 참조하면, 채널분석부(820c)는 아날로그디지털컨버터(1110), 푸리에변환부(1120), 주파수매핑부(1130) 및 채널데이터생성기(1140) 등을 포함할 수 있다.
아날로그디지털컨버터(1110)는 전처리된 반응신호(SRX')를 디지털신호(DSRX')로 변환할 수 있다.
그리고, 푸리에변환부(1120)는 디지털신호로 변환된 반응신호(DSRX')를 푸리에변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여 주파수성분데이터(FFT_SRX')를 생성할 수 있다. 주파수성분데이터(FFT_SRX')에는 각 주파수별 성분의 크기값(진폭)이 포함될 수 있다.
그리고, 주파수매핑부(1130)는 주파수성분데이터(FFT_SRX')에서 구동주파수에 대응되는 주파수성분을 이용하여 채널반응신호(CH_SRX)를 추출할 수 있다. 주파수매핑부(1130)는 구동주파수에 대한 정보를 미리 저장하고 있을 수도 있고, 구동부로부터 수신하여 각 채널별 구동주파수를 파악할 수 있다.
채널데이터생성기(1140)는 채널반응신호를 이용하여 채널센싱데이터(CH_DATA)를 생성한다. 채널센싱데이터(CH_DATA)는 예를 들어, 채널반응신호(CH_SRX)의 크기이거나 채널반응신호(CH_SRX)를 일정한 시간 동안 적분한 값일 수 있다.
구동신호는 시구간마다 구동파형이 변하기 때문에, 채널분석부(820c)는 각 시구간마다, 그리고, 각 채널별로 채널센싱데이터(CH_DATA)를 생성할 수 있다.
한편, 다시 도 8을 참조하면, 데이터생성부(830)는 채널센싱데이터(CH_DATA)를 수신하여 각 채널별-각 채널에 대응되는 지점별 혹은 각 구동전극과 센싱전극이 교차하는 지점별-로 오브젝트에 의한 터치 혹은 근접을 나타내는 터치정보-예를 들어, 터치유무, 터치좌표 등-를 생성할 수 있다. 이때, 데이터생성부(830)는 각 시구간마다 수신되는 복수의 채널센싱데이터(CH_DATA)를 종합적으로 이용하여 터치정보를 생성할 수 있다.
도 9 내지 도 11을 참조하여, 채널분석부의 3가지 예시에 대해 설명하였으나, 본 발명이 이로 제한되는 것은 아니다. 주파수 성분을 분석할 수 있는 다른 기술들도 채널분석부에 적용될 수 있다. 예를 들어, FFT 이외에, DFFT(Discrete Fast Fourier Transform), 고르첼(Goertzel)알고리즘, CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)알고리즘 등도 채널분석부에 적용될 수 있다.
한편, 구동신호에서 구동파형은 여러 가지 모양을 가질 수 있는데, 예를 들어, 구동파형은 사다리꼴 파형을 가질 수도 있고, PWM 파형을 가질 수도 있으며, 정현파를 가질 수도 있다.
도 12는 구동신호의 구동파형에 대한 예시들이다.
도 12를 참조하면, 구동신호는 제1예시 구동신호(SRX_A)와 같이 구동파형이 상승에지와 하강에지가 일정한 경사를 가지는 사다리꼴 파형을 가질 수 있다. 이러한 제1예시 구동신호(SRX_A)의 구동파형은 상승에지와 하강에지에 일정한 경사가 있기 때문에 고주파 노이즈가 적게 발생하는 장점이 있다.
구동신호는 제2예시 구동신호(SRX_B)와 같이 구동파형이 PWM 파형을 가질 수 있다. PWM 파형은 고전압과 저전압을 선택적으로 출력하면 생성되기 때문에 구동신호의 생성이 용이한 장점이 있다.
구동신호는 제3예시 구동신호(SRX_C)와 같이 구동파형이 정현파일 수 있다. 정현파의 경우, 하모닉 성분이 적게 발생하는 장점이 있다.
구동부는 정현파를 가지는 구동신호를 생성하기 위해, 정현파데이터를 저장하는 룩업테이블 및 정현파데이터로부터 정현파를 생성하는 디지털아날로그컨버터를 내부적으로 포함할 수 있다.
도시되지 않았지만, 구동신호는 다른 모양의 파형을 가질 수도 있다. 예를 들어, 구동신호는 삼각파의 파형을 가질 수도 있다. 주파수가 변동될 수 있는 파형은 모두 구동신호에 적용될 수 있다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 터치센싱시스템의 구성도이다.
도 13을 참조하면, 터치센싱시스템(1300)은 복수의 구동전극(TXE)이 배치되고 구동전극(TXE)과 정전용량으로 커플링되는 복수의 센싱전극(RXE)이 배치되는 패널(110)을 포함할 수 있다.
터치패널(110)에 배치되는 구동전극(TXE)은 N(N은 2 이상의 자연수)개씩 그룹핑될 수 있다. 이러한 그룹핑에 따라, 패널(110)에는 M(M은 2 이상의 자연수)개의 구동전극그룹(GR1, GR2, ..., GRm)이 형성될 수 있다. 각각의 구동전극그룹(GR1, GR2, ..., GRm)에는 N개의 구동전극(TXE)이 포함될 수 있으나, 최외곽 구동전극그룹(GRm)과 같이 일부의 구동전극그룹은 N보다 작은 수의 구동전극(TXE)을 포함할 수 있다.
터치센싱시스템(1300)은 복수의 구동신호(STX1, STX2, ..., STXn)를 일 구동전극그룹을 구성하는 N개의 구동전극(TXE)으로 동시에 공급하는 구동부(1310)를 포함할 수 있다.
구동신호(STX1, STX2, ..., STXn)는 복수의 시구간에서 각 시구간마다 구동파형이 변하고 동일 시구간에서 구동신호마다 구동파형이 서로 다를 수 있다.
구동부(1310)는 일 구동전극그룹을 구성하는 구동전극(TXE)의 개수와 동일한 N개의 시구간동안 구동신호(STX1, STX2, ..., STXn)를 공급할 수 있다.
구동부(1310)는 구동전극그룹별로 순차적으로 복수의 구동전극(TXE)을 구동할 수 있다. 예를 들어, 구동부(1310)는 제1구동전극그룹(GR1)을 동시에 구동하고, 다음으로 제2구동전극그룹(GR2)을 구동하면서 순차적으로 제M구동전극그룹(GRm)까지 구동할 수 있다.
터치센싱시스템(1300)은 센싱부(1320) 및 제어부(1330)를 포함할 수 있다.
제어부(1330)는 터치센싱시스템(1300)에서의 제반적인 제어를 수행할 수 있다.
그리고, 센싱부(1320)는 센싱전극(RXE)으로부터 복수의 구동신호(STX1, STX2, ..., STXn)에 대한 반응신호(SRX)를 수신하고 반응신호(SRX)에 따라 터치패널(110)에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱할 수 있다.
한편, 구동부(1310)는 코드발생기(1312), 주파수테이블(1314) 및 파형합성기(1316)를 내부적으로 포함할 수 있다.
코드발생기(1312)는 구동전극그룹을 구성하는 N개의 구동전극(TXE)에 적용시킬 코드를 생성한다. 코드발생기(1312)는 N개의 구동전극(TXE)에 대해 서로 다른 N개의 코드를 발생시킬 수 있다.
코드발생기(1312)에서 발생된 코드에 대한 정보는 주파수테이블(1314)로 전달된다. 주파수테이블(1314)에는 각 코드에 대응되는 구동주파수 정보가 저장되어 있을 수 있다. 주파수테이블(1314)은 코드발생기(1312)에서 생성된 코드에 따라 구동주파수를 결정하고 구동주파수 정보를 파형합성기(1316)로 전달할 수 있다.
그리고, 파형합성기(1316)는 코드에 대응되는 구동주파수를 가지는 구동파형을 생성하여 구동전극(TXE)으로 공급할 수 있다.
코드발생기(1312)는 매 시구간마다 변경된 코드를 생성할 수 있다. 그리고, 파형합성기(1316)는 매 시구간마다 수신되는 구동주파수 정보-매 시구간마다 변경된 코드에 따라 결정된 구동주파수에 대한 정보-에 따라 구동파형을 변경하면서 구동신호(STX1, STX2, ..., STXn)를 생성하고 공급할 수 있다.
코드발생기(1312)는 구동주파수가 호핑되도록 코드를 생성할 수 있다. 주파수테이블(1314)에는 다수의 코드매칭정보-코드와 구동주파수의 매칭정보-가 저장되어 있고, 코드발생기(1312)는 PN(Pseudorandom Number) 시퀀스를 이용하여 코드를 생성할 수 있다.
센싱부(1320)는 결정된 코드에 대한 정보 혹은 결정된 구동주파수에 대한 정보를 구동부(1310)로부터 획득하고, 구동주파수에 대한 정보를 이용하여 반응신호(SRX)를 복조할 수 있다.
도 14는 구동신호에서 구동주파수가 호핑되는 것을 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 구동신호(STX)에서 각 시구간에 적용되는 구동주파수는 호핑될 수 있다. 예를 들어, 제1시구간(T1)에서 제3주파수(f3)가 구동주파수로 적용될 수 있고, 제2시구간(T2)에서 제n주파수(fn)가 구동주파수로 적용될 수 있다. 이러한 주파수 호핑은 구동신호(STX)의 주파수 밴드를 넓은 스펙트럼 범위(wide spectrum range)로 확장시키는 효과가 있다. 그리고, 이러한 주파수 호핑은 좁은 주파수 범위에서 발생하는 노이즈의 영향을 제한시키는 효과가 있다. 구체적인 일 예로서, 이러한 주파수 호핑은 특정 주파수 대역에서 나타나는 고전력 노이즈에 의한 영향을 제한시킬 수 있다. 다른 일 예로서, 이러한 주파수 호핑은 일시적으로 나타나는 변동 노이즈(variant noise)의 영향을 최소화시킬 수 있다. 외부 요인 혹은 내부 요인에 따라 짧은 시구간에서 변동 노이즈가 발생할 수 있는데, 주파수 호핑은 이러한 변동 노이즈의 영향을 제한시킬 수 있다.
각 시구간에 적용되는 구동주파수는 랜덤시퀀스 발생기에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 각 시구간에 적용되는 구동주파수는 PN(Pseudorandom Number)시퀀스 발생기에 따라 결정될 수 있다. 혹은 각 시구간에 적용되는 구동주파수는 골드(Gold)시퀀스 발생기에 따라 결정될 수도 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예를 설명하였다. 이러한 실시예에 의하면, 터치센싱에서 노이즈의 영향을 최소화시킬 수 있다. 그리고, 이러한 실시예에 의하면, 노이즈 주파수와 상관없이 높은 터치감도를 유지할 수 있다. 그리고, 이러한 실시예에 의하면, 터치센싱에서 노이즈의 영향을 최소화하면서 멀티구동이 가능할 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 복수의 시구간에서 각 시구간마다 구동파형이 변하는 구동신호를 구동전극으로 공급하는 구동부; 및
    패널에 배치되고 상기 구동전극과 커플링되는 센싱전극으로부터 상기 구동신호에 대한 반응신호를 수신하고 상기 반응신호에 따라 상기 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 센싱부를 포함하고,
    상기 센싱부는 상기 각 시구간마다 생성되는 복수의 센싱데이터를 이용하여 상기 패널에 대한 상기 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 터치센싱장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 복수의 센싱데이터를 통계적으로 처리하여 상기 패널에 대한 상기 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 터치센싱장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동신호는,
    상기 시구간마다 구동주파수가 변하는 터치센싱장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 센싱부는 상기 시구간마다 상기 구동주파수를 가지는 복조신호를 상기 반응신호에 적용하여 상기 반응신호를 복조하는 터치센싱장치.
  5. 복수의 구동신호를 복수의 구동전극으로 동시에 공급하는 구동부; 및
    패널에 배치되고 상기 복수의 구동전극과 커플링되는 센싱전극으로부터 상기 복수의 구동신호에 대한 반응신호를 수신하고 상기 반응신호에 따라 상기 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 센싱부를 포함하고,
    상기 복수의 구동신호는 복수의 시구간에서 각 시구간마다 구동파형이 변하며 동일 시구간에서 각각의 구동전극으로 공급되는 상기 구동파형이 서로 다른 터치센싱장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 반응신호로부터 각 구동신호에 대응되는 복수의 채널반응신호를 추출하고 상기 복수의 채널반응신호를 복조하여 상기 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 터치센싱장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 구동신호는 상기 시구간마다 구동주파수가 변하고,
    상기 센싱부는,
    상기 반응신호에 상기 구동주파수를 가지는 복조신호를 상기 반응신호에 적용하여 상기 채널반응신호를 추출하는 터치센싱장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 구동신호는 상기 시구간마다 구동주파수가 변하고,
    상기 센싱부는,
    상기 반응신호를 푸리에변환하고 상기 구동주파수에 대응되는 주파수성분을 이용하여 상기 패널에 대한 상기 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 터치센싱장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 구동파형은 상승에지와 하강에지가 일정한 경사를 가지는 사다리꼴 파형을 가지는 터치센싱장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 구동부는,
    N(N은 2 이상의 자연수)개의 상기 구동전극으로 상기 복수의 구동신호를 공급하고,
    상기 구동신호는,
    N개의 시구간에서 서로 다른 상기 구동파형을 가지는 터치센싱장치.
  11. 복수의 구동전극이 배치되고 상기 구동전극과 정전용량으로 커플링되는 복수의 센싱전극이 배치되는 패널;
    복수의 구동신호를 일 구동전극그룹을 구성하는 N(N은 2 이상의 자연수)개의 구동전극으로 동시에 공급하는 구동부; 및
    상기 센싱전극으로부터 상기 복수의 구동신호에 대한 반응신호를 수신하고 상기 반응신호에 따라 상기 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱하는 센싱부를 포함하고,
    상기 복수의 구동신호는 복수의 시구간에서 각 시구간마다 구동파형이 변하며 동일 시구간에서 각각의 구동전극으로 공급되는 상기 구동파형이 서로 다른 터치센싱시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 구동전극그룹별로 순차적으로 상기 복수의 구동전극을 구동하는 터치센싱시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 구동파형은 정현파이고,
    상기 구동부는,
    정현파데이터를 저장하는 룩업테이블 및 상기 정현파데이터로부터 상기 정현파를 생성하는 디지털아날로그컨버터를 포함하는 터치센싱시스템.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 N개의 구동전극에 대해 서로 다른 코드를 발생시키는 코드발생기; 및
    상기 코드에 대응되는 구동주파수를 가지는 상기 구동파형을 생성하는 파형합성기를 포함하는 터치센싱시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 구동주파수에 대한 정보를 상기 구동부로부터 획득하고, 상기 구동주파수에 대한 정보를 이용하여 상기 반응신호를 복조하는 터치센싱시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 코드발생기는 PN(Pseudorandom Number) 시퀀스에 따라 상기 코드를 발생시키는 터치센싱시스템.
KR1020160180749A 2016-12-28 2016-12-28 시변구동신호를 이용한 터치센싱장치 및 터치센싱시스템 KR20180076512A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160180749A KR20180076512A (ko) 2016-12-28 2016-12-28 시변구동신호를 이용한 터치센싱장치 및 터치센싱시스템
CN201711457309.3A CN108255335B (zh) 2016-12-28 2017-12-28 触摸感测装置和触摸感测***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160180749A KR20180076512A (ko) 2016-12-28 2016-12-28 시변구동신호를 이용한 터치센싱장치 및 터치센싱시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180076512A true KR20180076512A (ko) 2018-07-06

Family

ID=62724169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160180749A KR20180076512A (ko) 2016-12-28 2016-12-28 시변구동신호를 이용한 터치센싱장치 및 터치센싱시스템

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20180076512A (ko)
CN (1) CN108255335B (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112015294A (zh) * 2019-05-28 2020-12-01 硅工厂股份有限公司 用于感测外部物体的触摸或接近的触摸感测装置和***
KR20210050285A (ko) * 2019-10-28 2021-05-07 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치 및 터치 구동 방법
CN113168818A (zh) * 2018-09-03 2021-07-23 德克萨斯仪器股份有限公司 触摸传感器电路
US11740735B2 (en) 2021-08-09 2023-08-29 Samsung Display Co., Ltd. Electronic device

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI721705B (zh) * 2019-04-12 2021-03-11 禾瑞亞科技股份有限公司 觸控處理方法、裝置與觸控系統
KR102552746B1 (ko) * 2018-07-30 2023-07-07 주식회사 엘엑스세미콘 터치구동장치 및 디스플레이장치
JP2022170449A (ja) * 2021-04-28 2022-11-10 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置及び検出システム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9753586B2 (en) * 2009-10-08 2017-09-05 3M Innovative Properties Company Multi-touch touch device with multiple drive frequencies and maximum likelihood estimation
WO2014057569A1 (ja) * 2012-10-12 2014-04-17 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 電子機器、静電容量センサ及びタッチパネル
US9256329B1 (en) * 2012-12-19 2016-02-09 Qualcomm Technologies, Inc. Touch panel sensor system having multi-frequency drive signals
KR101282915B1 (ko) * 2013-04-25 2013-07-17 주식회사 아나패스 노이즈 영향 감소 방법 및 이를 이용한 터치 검출 장치
KR101628894B1 (ko) * 2014-12-09 2016-06-14 한승희 터치 센싱 방법, 터치 센싱 콘트롤러 및 이를 갖는 터치 센싱 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113168818A (zh) * 2018-09-03 2021-07-23 德克萨斯仪器股份有限公司 触摸传感器电路
CN112015294A (zh) * 2019-05-28 2020-12-01 硅工厂股份有限公司 用于感测外部物体的触摸或接近的触摸感测装置和***
KR20210050285A (ko) * 2019-10-28 2021-05-07 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치 및 터치 구동 방법
US11740735B2 (en) 2021-08-09 2023-08-29 Samsung Display Co., Ltd. Electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
CN108255335B (zh) 2023-07-04
CN108255335A (zh) 2018-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20180076512A (ko) 시변구동신호를 이용한 터치센싱장치 및 터치센싱시스템
US9594452B2 (en) Synchronous timed orthogonal measurement pattern for multi-touch sensing on a touchpad
US20190339795A1 (en) Pen for capacitive touch systems
CN109582170B (zh) 触摸显示装置、触摸电路、笔、触摸***和多笔感测方法
US9582105B2 (en) Input device for touch sensitive devices
JP4938734B2 (ja) 多重同時周波数検出
CN104133591B (zh) 高级接收通道体系结构
US10459546B2 (en) Channel aggregation for optimal stylus detection
US9557845B2 (en) Input device for and method of communication with capacitive devices through frequency variation
US10120490B2 (en) Driving circuit, touch display device, and method of driving the touch display device
US10048775B2 (en) Stylus detection and demodulation
CN112083829A (zh) 驱动器电路及集成有触摸屏的显示装置
US9811178B2 (en) Stylus signal detection and demodulation architecture
WO1996042068A1 (en) Digitizer controller
JP2018526734A (ja) セミパッシブスタイラス
US9619090B2 (en) Finger touch sensing with a digitizer system
US11531425B1 (en) Inter-band harmonics interference mitigation for multi-frequency-region parallel scan
KR20210017598A (ko) 멀티구동신호를 이용한 터치센싱장치 및 터치센싱시스템
US11487391B2 (en) Touch sensing device and method for multi-driving
CN110383220B (zh) 用于数字化仪的检测方法
KR20240096666A (ko) 다중 주파수 영역 터치 감지
CN118202323A (zh) 多频率区触摸感测
AU2015258278B2 (en) Channel aggregation for optimal stylus detection

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal