KR20210046624A - 터치 센싱 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 터치 센싱 IC들을 이용하여 터치 스크린을 분할 구동하는 터치 센싱 시스템에 관한 것으로, 터치 스크린, 제1 및 제2 더미전극들, 제1 및 제2 터치 센싱 IC들, 마이크로프로세서 유닛을 포함한다. 터치 스크린은 터치 구동라인들과 터치 센싱라인들에 의해 형성되는 터치 센서들을 포함하고, 상기 터치 센싱라인들이 분할되어 배치되는 제1 센싱 영역과 제2 센싱 영역을 구비한다. 제1 더미전극은 제1 센싱 영역에 인접하여 배치되고, 제2 더미전극은 제2 센싱 영역에 인접하여 배치된다. 제1 터치 센싱 IC는 제1 센싱 영역에 배치된 제1 터치 센싱라인들과 제1 더미전극을 통해 수신된 신호를 이용하여 상기 제1 센싱 영역의 터치 입력을 센싱하고, 제1 터치 센싱 IC는제2 센싱 영역에 배치된 제2 터치 센싱라인들과 제2 더미전극을 통해 수신된 신호를 이용하여 상기 제2 센싱 영역의 터치 입력을 센싱한다. 마이크로프로세서 유닛은 제1 터치 센싱 IC로부터 센싱된 신호와 제2 터치 센싱 IC로부터 출력된 신호를 연산하여 터치 좌표를 출력한다.

Description

터치 센싱 시스템{TOUCH SENSING SYSTEM}

본 발명은 복수의 터치 센싱 IC들을 이용하여 터치 스크린을 분할 구동하는 터치 센싱 시스템에 관한 것이다.

최근, 키보드, 마우스, 트랙볼, 조이스틱, 디지타이저(digitizer) 등의 다양한 입력장치(Input Device)들이 사용자와 가전기기 또는 각종 정보통신기기 사이의 인터페이스를 구성하기 위해 사용되고 있다. 그러나, 상술한 바와 같은 입력장치를 사용하는 것은 사용법을 익혀야 하고 공간을 차지하는 등의 불편을 야기하여 제품의 완성도를 높이기 어려운 면이 있었다. 따라서, 편리하면서도 간단하고 오작동을 감소시킬 수 있는 입력장치에 대한 요구가 날로 증가되고 있다. 이와 같은 요구에 따라 사용자가 가전기기 또는 각종 정보통신기기의 표시장치를 보면서 손이나 펜 등으로 화면을 직접 터치하거나 근접시켜 정보를 입력하는 터치 스크린(touch screen)이 제안되었다.

터치 스크린은 간단하고, 오작동이 적으며, 별도의 입력기기를 사용하지 않고도 입력이 가능할 뿐 아니라 사용자가 화면에 표시되는 내용을 통해 신속하고 용이하게 조작할 수 있다는 편리성 때문에 다양한 표시장치에 적용되고 있다.

터치 스크린은 터치된 부분을 감지하는 방식에 따라 광 방식과 정전용량 방식으로 구분되며, 정전용량 방식은 다시 자기 정전용량 방식(self capacitance type)과 상호 정전용량 방식(mutual capacitance type)으로 세분화된다.

자기 정전용량 방식 터치 스크린은 패널의 터치 영역에 복수의 독립 패턴을 형성하고 각각의 독립 패턴의 정전용량의 변화를 측정하여 터치 여부를 판단하는 방식이다.

상호 정전용량 방식 터치 스크린은 패널의 터치전극 형성영역에 X축 전극라인들(예를 들면, 구동 전극라인들)과 Y축 전극라인들(예를 들면, 센싱 전극라인들)을 서로 교차시켜 매트릭스를 형성하고, X축 전극라인들에 구동펄스를 인가한 다음, Y축 전극라인들을 통해 X축 전극라인들과 Y축 전극라인들의 교차점으로 정의되는 센싱 노드들에 나타나는 전압의 변화를 감지하여 터치 여부를 판단하는 방식이다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 종래의 상호 정전용량 방식의 터치 스크린에 대해 설명하기로 한다. 도 1은 터치 스크린에 다수의 터치 센싱 IC들을 연결한 예를 보여 주는 도면이고, 도 2는 터치 센싱 IC의 Rx 채널들에 연결된 차동 증폭기를 보여 주는 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 제1 터치 센싱 IC의 Rx 채널들에 연결된 차동 증폭기들을 보여 주는 회로도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 상호 정전용량 방식의 터치 스크린(TS)은 구동 전극라인들(Tx1~Tx4), 구동 전극라인들(Tx1~Tx4)과 교차하는 센싱 전극라인들(Rx1~Rx8),및 구동 전극라인들(Tx1~Tx4)과 센싱 전극라인들(Rx1~Rx8)에 의해 형성된 터치 센서들을 포함한다. 터치 센서들 각각은 상호 용량(Cm)을 포함한다. 터치 센싱 회로는 구동 전극라인(Tx1~Tx4)에 구동 신호를 공급하고 그와 동기되어 센싱 전극라인(Rx1~Rx8)을 통해 터치 센서 신호를 수신하여 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하고, 그 전하 변화량을 분석하여 터치 입력 여부와 그 위치를 판단한다.

대화면 터치 스크린(TSP)의 경우, 터치 스크린(TSP)의 구동 전극라인들(Tx1~Tx4)과 센싱 전극라인들(Rx1~Rx8)이 많다. 이러한 대면적 터치 스크린(TSP)은 다수의 터치 센싱 IC(Integrated Circuit)(IC#1, IC#2)에 연결되어 분할 구동될 수 있다. 터치 센싱 IC 각각(IC#1, IC#2)에는 터치 센싱 회로가 집적된다. 제 1 터치 센싱 IC(IC#1)의 수신 채널들(이하 "Rx 채널들"이라 함)은 터치 스크린(TSP)의 좌반부에 형성된 제 1 내지 제 4 센싱 전극라인들(Rx1~Rx4)과 연결된다. 제 2 터치 센싱 IC(IC#2)의 Rx 채널들은 터치 스크린(TSP)의 우반부에 형성된 제 5 내지 제 8 센싱 전극라인들(Rx1~Rx8)에 연결된다.

터치 센싱 IC들(IC#1, IC#2)의 Rx 채널들에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 차동 증폭기들(Differential Amplifier)(11~14)이 연결될 수 있다. 차동 증폭기들(11~14) 각각의 출력 단자는 커패시터(C)를 경유하여 반전 입력 단자(-)에 연결된다. 차동 증폭기들(11~14) 각각은 반전 입력 단자(-)에 입력되는 제i(i는 양의 정수) 터치 센서 신호와 비반전 입력 단자(+)에 입력되는 제i+1 터치 센서 신호의 차를 증폭하여 제i 센서 신호(S1~S4)를 출력한다. 이웃한 터치 센서들에는 유사한 크기의 노이즈가 인가될 수 있다. 따라서, 차동 증폭기들(11~14)은 도 3에 도시된 바와 같이 이웃한 센싱 전극라인들을 통해 수신된 신호들의 차를 증폭하여 노이즈를 제거하고 신호 성분을 더 크게 함으로써 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio : SNR)를 개선할 수 있다.

그런데 종래 기술은 터치 센싱 IC들(IC#1, IC#2) 간의 경계에서 신호 대 잡음비(SNR)가 낮은 문제점이 있다. 차동 증폭기를 이용하여 신호 대 잡음비(SNR)를높이기 위해서는 차동 증폭기의 양 입력단에 같은 크기의 노이즈를 포함한 신호들이 입력되어야 한다. 이 차동 증폭기(14)의 반전 입력 단자(-)에는 제 4 센싱 전극라인(Rx4)이 연결되고, 그 비반전 입력 단자(+)에는 미리 설정된 더미 신호(D0)가 인가된다. 따라서, 차동 증폭기(14)의 출력 신호는 증폭된 신호 성분과 노이즈 성분을 포함한다. 이 때문에 터치 스크린(TSP)의 좌반부와 우반부 사이의 경계에 존재하는 터치 센서들에 대한 신호 대 잡음비(SNR)가 다른 터치 센서들에 비하여 낮다. 그 결과, 도 1에 도시된 바와 같이 다수의 터치 센싱 IC들(IC#1, IC#2)로 터치 스크린(TSP)을 구동하는 경우에 터치 스크린(TSP)의 중간 부분에서 터치 입력을 판정하기가 어렵다.

미국 특허 US 8,350,824 B2는 대화면 터치 스크린(TSP)에 2 개의 IC들을 연결하고, IC들 간의 경계에서 터치 센서 데이터(이하, "경계 데이터"라 함)를 얻을 수 있는 방법을 개시하고 있다. 미국 특허 US 8,350,824 B2에 개시된 센싱 방법은 경계 데이터를 얻기 위하여, IC들 간의 경계 데이터와 이웃한 데이터들을 로우 패스 필터링(Low pass filtering)하고 그 결과를 평균한 값으로 경계 데이터를 생성하는 방법을 제안하였다. 그런데, 이러한 센싱 방법은 경계 데이터를 얻기 위하여 경계 데이터의 주변 데이터들을 비교하고 평균을 계산하여야 하기 때문에 데이터 연산량이 많아 데이터 처리 시간이 길어지고, IC들 간에 출력 편차가 큰 경우에 데이터의 정확도가 낮다.

본 발명은 다수의 터치 센싱 IC들을 터치 스크린에 연결할 때 터치 센싱 IC들 간의 경계에서 신호 대 잡음비를 향상시킴으로써 터치 정밀도를 향상시킬 수 있는 터치 센싱 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따르는 터치 센싱 시스템은 터치 스크린, 제1 및 제2 더미전극들, 제1 및 제2 터치 센싱 IC들, 마이크로프로세서 유닛을 포함한다. 터치 스크린은 터치 구동라인들과 터치 센싱라인들에 의해 형성되는 터치 센서들을 포함하고, 상기 터치 센싱라인들이 분할되어 배치되는 제1 센싱 영역과 제2 센싱 영역을 구비한다. 제1 더미전극은 제1 센싱 영역에 인접하여 배치되고, 제2 더미전극은 제2 센싱 영역에 인접하여 배치된다. 제1 터치 센싱 IC는 제1 센싱 영역에 배치된 제1 터치 센싱라인들과 제1 더미전극을 통해 수신된 신호를 이용하여 상기 제1 센싱 영역의 터치 입력을 센싱하고, 제1 터치 센싱 IC는제2 센싱 영역에 배치된 제2 터치 센싱라인들과 제2 더미전극을 통해 수신된 신호를 이용하여 상기 제2 센싱 영역의 터치 입력을 센싱한다. 마이크로프로세서 유닛은 제1 터치 센싱 IC로부터 센싱된 신호와 제2 터치 센싱 IC로부터 출력된 신호를 연산하여 터치 좌표를 출력한다.

상기 구성에서, 제1 및 제2 더미전극들의 각각은, 서로 교차하도록 배열되며 교차부에서 절연된 더미 구동전극과 더미 센싱전극을 포함한다. 더미 구동전극에는 터치 구동라인에 공급되는 구동신호와 동일한 구동신호가 공급된다.

또한, 제1 터치 센싱 IC는, 홀수번째의 터치 센싱라인과 짝수번째의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들을 차동 증폭하여 출력하는 제1 차동 증폭기, 짝수번째의 터치 센싱라인과 홀수번째의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들을 차동 증폭하여 출력하는 제2 차동 증폭기, 및 상기 제1 더미전극 및 그에 가장 가까운 상기 제1 센싱영역의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들을 차동 증폭하는 제3 차동 증폭기를 포함한다. 제2 터치 센싱 IC는, 제2 더미전극 및 그에 가장 가까운 상기 제2 센싱영역의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들을 차동 증폭하는 제4 차동 증폭기, 홀수번째의 터치 센싱라인과 짝수번째의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들을 차동 증폭하여 출력하는 제5 차동 증폭기, 및 짝수번째의 터치 센싱라인과 홀수번째의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들을 차동 증폭하여 출력하는 제6 차동 증폭기를 포함한다.

이와 달리, 제1 터치 센싱 IC는 홀수번째의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들과 상기 제1 더미전극의 더미 센싱전극으로부터 공급되는 신호가 입력되는 입력채널들을 구비하는 제1-1 멀티플렉서, 짝수번째의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들이 입력되는 입력채널을 구비하는 제1-2 멀티플렉서를 포함할 수 있다. 제2 터치 센싱 IC는 홀수번째의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들이 입력되는 입력채널들을 구비하는 제2-1 멀티플렉서, 및 제1 더미전극의 더미 센싱전극으로부터 공급되는 신호와 짝수번째의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들이 입력되는 입력채널을 구비하는 제2-2 멀티플렉서를 포함할 수 있다.

또한, 제1 터치 센싱 IC는, 제1-1 멀티플렉서로부터 출력되는 신호와 제1-2 멀티플렉서로부터 출력되는 신호를 차동 증폭하여 출력하는 제1 차동 증폭기를 더 포함할 수 있다. 또한, 제2 터치 센싱 IC는 상기 제2-1 멀티플렉서로부터 출력되는 신호와 상기 제2-2 멀티플렉서로부터 출력되는 신호를 차동 증폭하여 출력하는 제2 차동 증폭기를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르는 터치 센싱 시스템에 의하면, 복수의 터치 센싱 IC들을 터치 스크린에 연결하여 구동할 때 터치 센싱 IC들 간의 경계 부분의 터치 센서들로부터 수신된 신호의 신호 대 잡음비를 향상시킬 수 있으므로, 터치 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 터치 스크린에 다수의 터치 센싱 IC들을 연결한 예를 보여 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 터치 센싱 IC의 Rx 채널들에 연결된 차동 증폭기를 도시한 회로도,
도 3은 도 1에 도시된 제1 터치 센싱 IC의 Rx 채널들에 연결된 차동 증폭기들을 도시한 회로도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 시스템을 개략적으로 도시한 평면도,
도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 센싱 시스템을 도시한 블록도,
도 5b는 도 5a에 도시된 더미전극을 도시한 평면도,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 센싱 시스템을 도시한 블록도,
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 스크린 시스템이 적용된 표시장치를 개략적으로 도시한 블록도.

본 발명의 터치 센싱 시스템은 액정표시장치(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 표시장치를 기반으로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 본 발명의 터치 센싱 시스템이 적용되는 평판 표시장치의 일례로서 액정 표시장치를 예로 들어 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다른 평판 표시장치에 적용될 수도 있음은 물론이다.

본 발명의 터치 센싱 시스템은 다수의 정전용량 센서들을 통해 터치 입력을 감지하는 정전용량 방식의 터치 스크린으로 구현될 수 있다. 정전용량 방식의 터치 스크린은 다수의 터치 센서들을 포함한다. 터치 센서들 각각은 정전용량(capacitance)을 갖는다. 정전용량은 자기 정전용량(Self Capacitance)과 상호 정전용량(Mutual Capacitance)으로 나뉘어질 수 있다. 자기 정전용량은 한 방향으로 형성된 단층의 도체 배선을 따라 형성된다. 상호 정전용량은 직교하는 두 도체 배선들 사이에 형성된다. 이하의 실시예에서, 상호 정전용량 방식의 터치 스크린이 예시되었으나, 본 발명의 터치 센싱 시스템은 상호 정전용량 방식의 터치 스크린에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다.

이하에서, 터치 스크린에서 터치 센서에 구동 신호를 공급하는 구동 신호 배선을 구동 전극라인으로, 터치 센서 신호를 터치 센싱 IC에 전송하는 센싱 배선을 센싱 전극라인으로 각각 설명한다.

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, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

우선, 도 4 내지 도 5b를 참조하여 본 발명의 실시예에 따르는 터치 센싱 시스템에 대해 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 시스템을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 센싱 시스템을 도시한 블록도이며, 도 5b는 도 5a에 도시된 더미전극을 도시한 평면도이다.

도 4 내지 도 5b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따르는 터치 센싱 시스템은 터치 스크린(TSP), 복수의 터치 센싱 IC들(IC#1, IC#2), 및 MCU(microcontroller unit)을 포함한다.

터치 스크린(TSP)은 도 5a에 도시된 바와 같이 서로 교차하도록 배열되는 구동 전극라인들(Tx1~Tx5)과 센싱 전극라인들(Rx1~Rx8), 구동 전극라인들(Tx1~Tx5)과 센싱 전극라인들(Rx1~Rx8)의 교차점으로 정의되는 터치 센서들, 및 더미전극들(DE1, DE2)을 포함한다.

터치 스크린(TSP)은 제1 센싱 영역(21)과 제2 센싱 영역(22)을 포함한다. 제1 센싱 영역(21)은 터치 스크린(TSP)의 좌반부이고, 제2 센싱 영역(22)은 터치 스크린(TSP)의 우반부일 수 있다. 터치 스크린(TSP)에서 터치 센서들과 센싱 전극라인들(Rx1~Rx8)은 제1 센싱 영역(21)과 제2 센싱 영역(22)의 어느 하나에 포함된다.

구동 전극라인들(Tx1~Tx5)은 제1 방향(예를 들면, x축 방향)으로 서로 나란하게 배열되며, 터치 센서들 각각에 구동 신호를 인가하여 터치 센서들에 전하를 공급하는 구동 신호 배선들이다.

센싱 전극라인들(Rx1~Rx8)은 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예를 들면, y축 방향)으로 서로 나란하에 배열되며, 터치 센서들에 연결되어 터치 센서들의 전하를 터치 센싱 IC들(IC#1, IC#2)에 공급하는 센싱 배선들이다.

제1 및 제2 센싱 영역들(21, 22) 각각에 형성되는 구동 전극라인들과 센싱 전극라인들의 개수, 구조는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 도시된 예로 한정되는 것은 아니다.

구동 전극라인들(Tx1~Tx5)과 센싱 전극라인들(Rx1~Rx8)은 그 교차부에서 서로 접촉하지 않도록 절연층(또는 유전층)을 사이에 두고 서로 다른 층에 배열될 수 있다.

이와 달리 구동 전극라인들(Tx1~Tx5)과 센싱 전극라인들(Rx1~Rx8)은 동일층에 배열될 수도 있다. 이 경우, 구동 전극라인들(Tx1~Tx5) 또는 센싱 전극라인들(Rx1~Rx8)은 그 교차부에서 분리된다. 분리된 구동 전극라인들 또는 분리된 센싱 전극라인들은 절연층에 콘택홀을 형성하고 연결 패턴(connection pattern)을 이용하여 연결될 수 있다. 이 때 연결 패턴은 절연층을 사이에 두고 분리되지 않은 센싱 전극라인 또는 구동 전극라인과 교차된다.

더미전극들(DE1, DE2)은 제1 더미전극(DE1)과 제2 더미전극(DE2)을 포함한다. 제1 더미전극(DE1)은 제1 센싱영역(21)의 가장 내측에 위치하는 센싱 전극라인(Rx4)에 인접하여 배치된다. 제2 더미전극(DE2)은 제1 센싱영역(21)의 가장 내측에 위치하는 센싱 전극라인(Rx5)에 인접하여 배치된다. 제1 더미전극(DE1)과 제2 더미전극(DE2)의 각각은 서로 교차하며 절연되도록 배치되는 더미 구동전극(DD)과 더미 센싱전극(DS)을 포함한다.

도 5a에 도시된 본 발명의 실시예에서는, 제1 내지 제4 센싱 전극라인들(Rx1~Rx4)은 제1 센싱 영역(21)에 배치되고, 제5 내지 제8 센싱 전극라인들(Rx5~Rx8)은 제2 센싱 영역(22)에 배치된 경우를 예로 들고 있다.

한편, 구동 전극라인들(Tx1~Tx5)은 제1 및 제2 센싱 영역들(21, 22)에 공유되는 구조로 도시 및 설명되었지만, 터치 센싱 IC 별로 분리될 수 있다. 터치 센싱 IC 별로 구동 전극라인들을 분할하는 방법은 본원 출원인에 의해 출원된 대한민국 특허 출원 10-2012-0042655(2012. 04. 24), 미국 특허 출원 13/869,738(2013. 04. 24.) 등에서 제안된 방법으로 적용될 수 있다.

복수의 터치 센싱 IC들은 제1 그룹의 센싱 전극라인들(Rx1~Rx4)을 통해 제1 센싱 영역(21)을 센싱한 신호가 입력되는 제1 터치 센싱 IC(IC#1)와, 제2 그룹의 센싱 전극라인들(Rx5~Rx8)을 통해 제2 센싱 영역(22)을 센싱한 신호가 입력되는 제2 터치 센싱 IC(IC#2)를 포함한다.

구체적으로, 제1 터치 센싱 IC(IC#1)는 제1 센싱 영역(21)의 터치 센서들에 대하여 터치 전후 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 손가락과 같은 전도성 물질의 터치 여부와 그 위치를 판단한다. 제1 터치 센싱 IC(IC#1)는 자신의 Tx 채널들에 연결된 구동 전극라인들(Tx1~Tx5)과 제1 더미전극(DE1)에 구동신호를 공급하고, 그 구동신호에 동기하여 제1 그룹의 센싱 전극라인들(Rx1~Rx4)을 통해 터치 센서 신호를 수신한다.

제2 터치 센싱 IC(IC#2)는 제2 센싱 영역(22)의 터치 센서들에 대하여 터치 전후 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 손가락과 같은 전도성 물질의 터치 여부와 그 위치를 판단한다. 제2 터치 센싱 IC(IC#2)는 자신의 Tx 채널들에 연결된 구동 전극라인들(Tx1~Tx5)과 제2 더미전극(DE2)에 구동신호를 공급하고, 그 구동신호에 동기하여 제2 그룹의 센싱 전극라인들(Rx5~Rx6)을 통해 터치 센서 신호를 수신한다.

제1 및 제2 터치 센싱 IC들(IC#1, IC#2)의 각각은 구동 전극라인들(Tx1~Tx5)과 제1 및 제2 더미전극들(DE1, DE2)의 더미 구동전극들(DD)에 구동신호를 공급하는 구동 신호 발생부(도시생략), 차동 증폭기들(41~49), 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital Convertor) 등을 포함한다.

제1 및 제2 터치 센싱 IC들(IC#1, IC#2)의 구동 신호 발생부가 공급하는 구동신호는 구형파 형태의 펄스, 정현파, 삼각파 등 다양한 형태로 발생될 수 있다. 구동신호는 구동 전극라인들(Tx1~Tx5) 및 더미 구동전극들(DD) 각각에 2 회 이상 공급될 수 있다.

차동 증폭기들(41~49) 각각은 반전 입력 단자(-)와 출력 단자 사이에 연결되는 커패시터(C)를 포함한다. 차동 증폭기들(41~49)은 센싱 전극라인들(Rx1~Rx8) 및 더미전극들(DE1, DE2)로부터 공급되는 센싱 신호들을 차동 증폭하여 출력한다.

구체적으로, 제1 차동 증폭기(41)는 제1 센싱 전극라인(Rx1)과 제2 센싱 전극라인(Rx2)을 통해 반전 입력단자(-)와 비반전 입력단자(+)에 수신된 터치 센서 신호들의 차를 증폭하여 증폭된 제1 터치 증폭신호(S1)를 출력한다. 제2 차동 증폭기(42)는 제2 센싱 전극라인(Rx2)과 제3 Rx 센싱 전극라인(Rx3)을 통해 반전 입력단자(-)와 비반전 입력단자(+)에 수신된 신호들의 차를 증폭하여 증폭된 제2 터치 증폭신호(S2)를 출력한다. 제3 차동 증폭기(43)는 제3 센싱 전극라인(Rx3)과 제4 센싱 전극라인(Rx4)을 통해 반전 입력단자(-)와 비반전 입력단자(+)에 수신된 신호들의 차를 증폭하여 증폭된 제3 터치 증폭 신호(S3)를 출력한다. 제4 차동 증폭기(44)는 제4 센싱 전극라인(Rx4)과 제1 더미전극(DE1)을 통해 반전 입력단자(-)와 비반전 입력단자(+)에 수신된 신호들의 차를 증폭하여 증폭된 제4 터치 증폭 신호(S4)를 출력한다.

제5 차동 증폭기(45)는 제2 더미전극(DE2)과 제5 센싱 전극라인(Rx5)을 통해 반전 입력단자(-)와 비반전 입력단자(+)에 수신된 신호들의 차를 증폭하여 증폭된 제5 터치 증폭 신호(S5)를 출력한다. 제6 차동 증폭기(46)는 제5 센싱 전극라인(Rx5)과 제6 센싱 전극라인(Rx6)을 통해 반전 입력단자(-)와 비반전 입력단자(+)에 수신된 신호들의 차를 증폭하여 증폭된 제6 터치 증폭 신호(S6)를 출력한다. 제7 차동 증폭기(47)는 제6 센싱 전극라인(Rx6)과 제7 센싱 전극라인(Rx7)을 통해 반전 입력단자(-)와 비반전 입력단자(+)에 수신된 신호들의 차를 증폭하여 증폭된 제7 터치 증폭 신호(S7)를 출력한다. 제8 차동 증폭기(48)는 제7 센싱 전극라인(Rx7)과 제8 센싱 전극라인(Rx8)을 통해 반전 입력단자(-)와 비반전 입력단자(+)에 수신된 신호들의 차를 증폭하여 증폭된 제7 터치 증폭 신호(S7)를 출력한다. 제9 차동 증폭기(49)는 제8 센싱 전극라인(Rx8)과 더미 신호 라인(DΦ)을 통해 반전 입력단자(-)와 비반전 입력단자(+)에 수신된 신호들의 차를 증폭하여 증폭된 제9 터치 증폭 신호(S9)를 출력한다.

따라서, 제1 내지 제8 센싱 신호라인들(Rx1~Rx8)을 통해 센싱된 각각의 신호를 a1~a8이라 하고, 제1 및 제2 더미전극들(DE1, DE2)을 통해 센싱된 신호를 d1, d2라 하고, 더미라인(DΦ)을 통해 센싱된 신호를 d3라 하면, 제1 내지 제9 차동 증폭기들(41~49)의 반전 입력단자들(-)과 비반전 입력단자들(+)에는 각각 신호 a1과 a2, a2와 a3, a3과 a4, a4와 d1, d2와 a5, a5와 a6, a6과 a7, a7과 a8, a8과 d3이 입력된다. 제1 내지 제9 차동 증폭기들(41~49)의 출력단들은 터치 증폭신호들(S1=a1-a2, S2=a2-a3, S3=a3-a4, S4=a4-d1, S5=d2-a5, S6=a5-a6, S7=a6-a7, S8=a7-a8, S9=a8-d3)을 각각 출력한다.

제1 내지 제9 아날로그 디지털 변환기들(AD1~AD9)은 제1 내지 제9 차동 증폭기들(41~49)로부터 공급된 터치 증폭 신호들(S1~S9)을 각각 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 본 발명의 제1 실시예에서는 제1 내지 제9 차동 증폭기들(41~49)와 제1 내지 제9 아날로그 디지털 변환기들(AD1~AD9)이 1:1로 연결되는 구성에 대해 설명하였으나, 제1 내지 제9 차동 증폭기들(41~49)과 아날로그 디지털 변환기 사이에 멀티플렉서가 삽입되면, 아날로그 디지털 변환기의 수를 터치 센싱 IC의 수에 대응하도록 줄일 수 있다.

MCU는 제1 및 제2 터치 센싱 IC들(IC#1, IC#2)로부터 공급되는 디지털 신호를 연산하여 터치위치를 검출한다. 즉, MCU는 제1 센싱 영역(21)에 속하는 제1 그룹의 센싱 전극라인들(Rx1~Rx4) 및 제1 더미전극(DE1)로부터 센싱된 센싱신호들을 차동증폭하여 얻어진 디지털값과 제2 더미전극(DE2) 및 제2 센싱 영역(22)에 속하는 제2 그룹의 센싱 전극라인들(Rx5~Rx8)로부터 센싱된 센싱신호의 증폭된 디지털값을 연산한다. 그 결과, 제1 센싱영역(21)과 제2 센싱영역(22)의 경계부에 인접하여 위치한 제4 차동 증폭기(44)로부터 출력되어 얻어지는 디지털값(S4'=a4-d1)과 제4 차동 증폭기(44)로부터 출력되어 얻어지는 디지털값(S5'=d2-a5)을 가산하면 a4-d1+d2-a5=a4-a5로 되어 제1 센싱영역(21)과 제2 센싱영역(22)의 경계부에서의 터치 센싱값이 얻어지게 된다.

따라서, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따르는 터치 스크린 시스템에 의하면, 2 이상의 터치 센싱 IC들을 터치 스크린에 연결할 때 IC들 간의 경계부에서 신호 대 잡음비(SNR)를 향상시킬 수 있게 되어 정확한 터치 센싱 데이터를 얻을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따르는 터치 스크린 시스템에 대해 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 센싱 시스템을 도시한 블록도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따르는 터치 센싱 시스템은 터치 스크린(TSP), 복수의 터치 센싱 IC들(IC#1, IC#2), 및 MCU(microcontroller unit)을 포함한다.

본 발명의 제2 실시예에 따르는 터치 센싱 시스템은 터치 센싱 IC들(IC#1, IC#2)을 제외하고는 제1 실시예에 따르는 터치 센싱 시스템과 동일하다. 따라서, 이하의 설명에서는 제1 실시예의 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 중복 설명을 피하기 위해 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 제2 실시예에 따르는 터치 센싱 시스템의 터치 센싱 IC들은 제1 그룹의 센싱 전극라인들(Rx1~Rx4)을 통해 제1 센싱 영역(21)을 센싱한 신호가 입력되는 제1 터치 센싱 IC(IC#1)와, 제2 그룹의 센싱 전극라인들(Rx5~Rx8)을 통해 제2 센싱 영역(22)을 센싱한 신호가 입력되는 제2 터치 센싱 IC(IC#2)를 포함한다.

구체적으로, 제1 터치 센싱 IC(IC#1)는 제1 센싱 영역(21)의 터치 센서들에 대하여 터치 전후 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 손가락과 같은 전도성 물질의 터치 여부와 그 위치를 판단한다. 제1 터치 센싱 IC(IC#1)는 자신의 Tx 채널들에 연결된 구동 전극라인들(Tx1~Tx5)과 제1 더미전극(DE1)에 구동신호를 공급하고, 그 구동신호에 동기하여 제1 그룹의 센싱 전극라인들(Rx1~Rx4)을 통해 터치 센서 신호를 수신한다.

제2 터치 센싱 IC(IC#2)는 제2 센싱 영역(22)의 터치 센서들에 대하여 터치 전후 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 손가락과 같은 전도성 물질의 터치 여부와 그 위치를 판단한다. 제2 터치 센싱 IC(IC#2)는 자신의 Tx 채널들에 연결된 구동 전극라인들(Tx1~Tx5)과 제2 더미전극(DE2)에 구동신호를 공급하고, 그 구동신호에 동기하여 제2 그룹의 센싱 전극라인들(Rx5~Rx6)을 통해 터치 센서 신호를 수신한다.

제1 및 제2 터치 센싱 IC들(IC#1, IC#2)의 각각은 구동 전극라인들(Tx1~Tx5)에 구동신호를 공급하는 구동 신호 발생부(도시생략), 제1 및 제2 멀티플렉서들(MUX1a, MUX1b; MUX2a, MUX2b), 차동 증폭기들(51; 52), 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital Convertor)(AD1; AD2) 등을 포함한다.

제1 및 제2 터치 센싱 IC들(IC#1, IC#2)의 구동 신호 발생부가 공급하는 구동신호는 구형파 형태의 펄스, 정현파, 삼각파 등 다양한 형태로 발생될 수 있다. 구동신호는 구동 전극라인들(Tx1~Tx5) 각각에 2 회 이상 공급될 수 있다.

제1 멀티플렉서들(MUX1a, MUX1b) 중 제1-1 멀티플렉서(MUX1a)는 제1 센싱영역(21)에 속하는 홀수번째의 센싱 전극라인들(Rx1, Rx3)이 접속되는 입력단들을 가지며, 제1-2 멀티플렉서(MUX1b)는 제1 센싱영역(21)에 속하는 짝수번째의 센싱 전극라인들(Rx2, Rx4)와 제1 더미전극(DE1)이 접속되는 입력단들을 갖는다.

제2 멀티플렉서들(MUX2a, MUX2b) 중 제2-1 멀티플렉서(MUX2a)는 제1 더미전극(DE1)과 제2 센싱영역(22)에 속하는 홀수번째의 센싱 전극라인들(Rx5, Rx7)이 접속되는 입력단들을 가지며, 제2-2 멀티플렉서(MUX2b)는 제2 센싱영역(22)에 속하는 짝수번째의 센싱 전극라인들(Rx6, Rx8)와 더미라인(DΦ)이 접속되는 입력단들을 갖는다.

즉, 제1 및 제2 센싱영역들(21, 22)의 홀수번째 센싱 전극라인들(Rx1, Rx3, Rx5, Rx7)은 제1-1 및 제2-1 멀티플렉서(MUX1a, MUX2a)에 연결되고, 짝수번째 센싱 전극라인들(Rx2, Rx4, Rx6, Rx8)과 제1 및 제2 더미전극들(DE1, DE2)은 제1-2 및 제2-2 멀티플렉서(MUX1b, MUX2b)에 연결된다.

차동 증폭기들(51, 52) 중 제1 차동 증폭기(51)는 홀수번째의 제1 센싱 전극라인(Rx1)으로부터 제1-1 멀티플렉서(MUX1a)를 통해 수신된 신호(a1)와 짝수번째의 제2 센싱 전극라인(Rx2)으로부터 제1-2 멀티플렉서(MUX1b)를 통해 수신된 신호(a2)의 차(a1-a2)를 증폭한다. 또한, 제1 차동 증폭기(51)는 짝수번째의 제2 센싱 전극라인(Rx2)으로부터 제1-2 멀티플렉서(MUX1b)를 통해 수신된 신호(a2)와 홀수번째의 제3 센싱 전극라인(Rx3)으로부터 제1-1 멀티플렉서(MUX1a)를 통해 수신된 신호(a3)의 차(a2-a3)를 증폭한다. 제1 차동 증폭기(51)는 홀수번째의 제3 센싱 전극라인(Rx3)으로부터 제1-1 멀티플렉서(MUX1a)을 통해 수신된 신호(a3)와 짝수번째의 제4 센싱 전극라인(Rx4)으로부터 제1-2 멀티플렉서(MUX1b)를 통해 비반전 입력단자(+)에 수신된 신호(a4)의 차(a3-a4)를 증폭한다. 또한, 제1 차동 증폭기(51)는 짝수번째의 제4 센싱 전극라인(Rx4)으로부터 제1-2 멀티플렉서(MUX1b)을 통해 에 수신된 신호(a4)와 제1 더미전극(DE1)으로부터 제1-1 멀티플렉서(MUX1a)을 통해 수신된 신호(d1)의 차(a4-d1)를 증폭한다.

차동 증폭기들(51, 52) 중 제2 차동 증폭기(52)는 제2-2 멀티플렉서(MUX2b)를 통해 제2 더미전극(DM2)으로부터 수신된 신호(d2)와 홀수번째의 제5 센싱 전극라인(Rx5)으로부터 제2-1 멀티플렉서(MUX2b)를 통해 수신된 신호(a5)의 차(d2-a5)를 증폭한다. 또한, 제2 차동 증폭기(52)는 홀수번째의 제5 센싱 전극라인(Rx5)으로부터 제2-1 멀티플렉서(MUX2a)을 통해 수신된 신호(a5)와 짝수번째의 제6 센싱 전극라인(Rx6)으로부터 제2-2 멀티플렉서(MUX2b)를 통해 비반전 입력단자(+)에 수신된 신호(a6)의 차(a5-a6)를 증폭한다. 제2 차동 증폭기(52)는 짝수번째의 제6 센싱 전극라인(Rx6)으로부터 제2-2 멀티플렉서(MUX2a)를 통해 수신된 신호(a6)와 홀수번째의 제7 센싱 전극라인(Rx7)으로부터 제2-1 멀티플렉서(MUX2a)를 통해 수신된 신호(a7)의 차(a6-a7)를 증폭한다. 제2 차동 증폭기(52)는 홀수번째의 제7 센싱 전극라인(Rx7)으로부터 제2-1 멀티플렉서(MUX2a)을 통해 수신된 신호(a7)와 짝수번째의 제8 센싱 전극라인(Rx8)으로부터 제2-2 멀티플렉서(MUX2b)를 통해 비반전 입력단자(+)에 수신된 신호(a8)의 차(a7-a8)를 증폭한다. 제2 차동 증폭기(52)는 짝수번째의 제8 센싱 전극라인(Rx8)으로부터 제2-2 멀티플렉서(MUX2b)을 통해 수신된 신호(a8)와 더미 신호라인(DΦ)으로부터 제2-1 멀티플렉서(MUX2a)를 통해 입력되는 신호(d3)의 차(a8-d3)를 증폭한다.

따라서, 제1 차동 증폭기(51)는 터치 증폭신호들(S1=a1-a2, S2=a2-a3, S3=a3-a4, S4=a4-d1)를 출력하고, 제2 차동 증폭기(52)는 터치 증폭신호들(S5=d2-a5, S6=a5-a6, S7=a6-a7, S8=a7-a8, S9=a8-d3)을 출력한다.

제1 및 제2 아날로그 디지털 변환기들(AD1, AD2) 중 제1 아날로그 디지털 변환기(AD1)는 제1 차동 증폭기(51)로부터 공급된 터치 증폭 신호들(S1~S4)을 각각 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 제2 아날로그 디지털 변환기(AD2)는 제2 차동 증폭기(52)로부터 공급된 터치 증폭 신호들(S5~S9)을 각각 디지털 신호로 변환하여 출력한다.

MCU는 제1 및 제2 터치 센싱 IC들(IC#1, IC#2)로부터 공급되는 디지털 신호를 연산하여 터치위치를 검출한다. 즉, MCU는 제1 센싱 영역(21)에 속하는 제1 그룹의 센싱 전극라인들(Rx1~Rx4) 및 제1 더미전극(DE1)로부터 센싱된 센싱신호들을 차동증폭하여 얻어진 디지털값과 제2 더미전극(DE2) 및 제2 센싱 영역(22)에 속하는 제2 그룹의 센싱 전극라인들(Rx5~Rx8)로부터 센싱된 센싱신호의 증폭된 디지털값을 연산한다. 그 결과, 제1 센싱영역(21)과 제2 센싱영역(22)의 경계부에 인접하여 위치한 제4 차동 증폭기(44)로부터 출력되어 얻어지는 디지털값(S4'=a4-d1)과 제4 차동 증폭기(44)로부터 출력되어 얻어지는 디지털값(S5'=d2-a5)을 가산하면 a4-d1+d2-a5=a4-a5로 되어 제1 센싱영역(21)과 제2 센싱영역(22)의 경계부에서의 터치 센싱값이 얻어지게 된다.

따라서, 상술한 본 발명의 제2 실시예에 따르는 터치 스크린 시스템에 의하면, 2 이상의 터치 센싱 IC들을 터치 스크린에 연결할 때 IC들 간의 경계부에서 신호 대 잡음비(SNR)를 향상시킬 수 있게 되어 정확한 터치 센싱 데이터를 얻을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

다음으로 도 7을 참조하여 본 발명의 제 1 및 제2 실시예에 따르는 터치 스크린 시스템이 적용되는 표시장치에 대해 설명하기로 한다. 도 7은 따르는 터치 스크린 시스템이 적용되는 표시장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 7의 실시예에서는 표시장치가 액정 표시장치인 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 전계방출 표시장치, 플라즈마 디스플레이 패널, 유기발광 다이오드 표시장치, 전기영동 표시장치 등의 평판 표시장치에 적용될 수 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따르는 터치 스크린 시스템이 적용되는 표시장치는, 터치 스크린(TSP), 터치 센싱 IC들(IC#1, IC#2) 및 MCU를 구비하는 터치 스크린 시스템과, 표시패널(DIS), 디스플레이 구동회로, 타이밍 콘트롤러(16), 호스트 시스템(18) 등을 포함한다.

표시패널(DIS)은 두 장의 기판들 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 표시패널(DIS)의 픽셀 어레이는 데이터라인들(D1~Dm, m은 양의 정수)과 게이트라인들(G1~Gn, n은 양의 정수)에 의해 정의된 픽셀 영역에 형성된 픽셀들을 포함한다. 픽셀들 각각은 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)의 교차부들에 형성된 TFT들(Thin Film Transistor), 데이터전압을 충전하는 화소전극, 화소전극에 접속되어 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등을 포함한다.

표시패널(DIS)의 상부 기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등이 형성된다. 표시패널(DIS)의 하부 기판은 COT(Color filter On TFT) 구조로 구현될 수 있다. 이 경우에, 블랙매트릭스와 컬러필터는 표시패널(DIS)의 하부 기판에 형성될 수 있다. 공통전압(Vcom)이 공급되는 공통전극은 표시패널(DIS)의 상부 기판이나 하부 기판에 형성될 수 있다. 표시패널(DIS)의 상부 기판과 하부 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(DIS)의 상부 기판과 하부 기판 사이에는 액정셀의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성된다.

표시패널(DIS)의 배면 아래에는 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛은 에지형(edge type) 또는 직하형(Direct type) 백라이트 유닛으로 구현되어 표시패널(DIS)에 빛을 조사한다. 표시패널(DIS)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 공지된 어떠한 액정 모드로도 구현될 수 있다.

디스플레이 구동회로는 데이터 구동회로(12), 스캔 구동회로(14) 및 타이밍 콘트롤러(16)를 포함하여 입력 영상의 비디오 데이터를 표시패널(DIS)의 픽셀들에 기입한다. 데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(16)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 출력한다. 데이터 구동회로(12)로부터 출력된 데이터전압은 데이터라인들(D1~Dm)에 공급된다. 스캔 구동회로(14)는 데이터전압에 동기되는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 게이트라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 표시패널(DIS)의 라인을 선택한다.

타이밍 콘트롤러(16)는 호스트 시스템(18)으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(12)와 스캔 구동회로(14)의 동작 타이밍을 동기시킨다. 스캔 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity, POL), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다.

호스트 시스템(18)은 텔레비젼 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(18)은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 표시패널(DIS)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템(18)은 디지털 비디오 데이터와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 타이밍 콘트롤러(16)로 전송한다. 또한, 호스트 시스템(18)은 터치 스크린 구동회로로부터 입력되는 터치 레포트의 좌표 정보(XY)와 연계된 응용 프로그램을 실행한다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예들에 따르는 터치 센싱 시스템에서, 터치 센싱 IC들, 구동 전극라인들, 센싱 전극라인들의 수가 특정한 수로 기재되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니라는 점에 주의해야 한다. 특히, 터치 센싱 IC들의 수는 터치 스크린(TSP)의 크기나 해상도에 따라 그 이상의 터치 센싱 IC들이 이용될 수도 있다.

또한, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들에 따르는 터치 스크린 시스템이 액정 표시장치에 적용되는 경우를 예로 들어 설명하였지만 다른 평판 표시장치에 적용될 수도 있음은 물론이다.

또한, 본 발명의 터치 스크린 시스템은 별도로 표시장치에 부착되거나, 표시장치의 상부 기판 상에 직접 형성되거나, 또는 표시장치의 공통전극을 이용한 인셀 방식으로 적용될 수도 있다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

12 : 데이터 구동 회로 14 : 스캔 구동 회로
16 : 타이밍 콘트롤러 18 : 호스트 시스템
41~49, 51~52: 차동 증폭기 AD1~AD8: 아날로그 디지털 변환기
DIS: 표시패널 DE1, DE2: 더미전극
IC#1, IC#2: 터치 센싱 IC TSP: 터치 스크린
Tx1~Tx5: 구동 전극라인 Rx1~Rx8: 센싱 전극라인

Claims (5)

1. 터치 구동라인들과 터치 센싱라인들에 의해 형성되는 터치 센서들을 포함하고, 상기 터치 센싱라인들이 분할되어 배치되는 제1 센싱 영역과 제2 센싱 영역을 구비하는 터치 스크린;
   상기 제1 및 제2 센싱 영역의 경계에 인접하여 배치된 단일의 제1 더미전극, 및 상기 제1 및 제2 센싱 영역의 경계에 인접하여 배치된 단일의 제2 더미전극;
   상기 제1 센싱 영역에 배치된 제1 터치 센싱라인들과 제1 더미전극을 통해 수신된 신호를 이용하여 상기 제1 센싱 영역의 터치 입력을 센싱하는 제1 터치 센싱 IC;
   상기 제2 센싱 영역에 배치된 제2 터치 센싱라인들과 제2 더미전극을 통해 수신된 신호를 이용하여 상기 제2 센싱 영역의 터치 입력을 센싱하는 제2 터치 센싱 IC; 및
   상기 제1 터치 센싱 IC로부터 센싱된 신호와 제2 터치 센싱 IC로부터 출력된 신호를 연산하여 터치 좌표를 출력하는 마이크로프로세서 유닛을 포함하고,
   상기 제1 및 제2 더미전극들의 각각은,
   서로 교차하도록 배열되며 교차부에서 절연된 더미 구동전극과 더미 센싱전극을 포함하며,
   상기 더미 구동전극에는 상기 터치 구동라인에 공급되는 구동신호와 동일한 구동신호가 상기 제1 터치 센싱 IC 및 상기 제2 터치 센싱 IC 각각으로부터 공급되고, 상기 더미 센싱전극의 센싱값은 상기 제1 터치 센싱 IC 및 상기 제2 터치 센싱 IC로 각각 공급되는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 더미 전극은 상기 제1 및 제2 센싱 영역의 경계에서 상기 제1 터치 센싱 IC의 내부에 위치하고,
   상기 제2 더미 전극은 상기 제1 및 상기 제2 센싱 영역의 경계에서 상기 제2 터치 센싱 IC의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 터치 센싱 IC는,
   홀수번째의 터치 센싱라인과 짝수번째의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들을 차동 증폭하여 출력하는 제1 차동 증폭기;
   짝수번째의 터치 센싱라인과 홀수번째의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들을 차동 증폭하여 출력하는 제2 차동 증폭기; 및
   상기 제1 더미전극 및 그에 가장 가까운 상기 제1 센싱영역의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들을 차동 증폭하는 제3 차동 증폭기를 포함하고,
   상기 제2 터치 센싱 IC는,
   상기 제2 더미전극 및 그에 가장 가까운 상기 제2 센싱영역의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들을 차동 증폭하는 제4 차동 증폭기;
   홀수번째의 터치 센싱라인과 짝수번째의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들을 차동 증폭하여 출력하는 제5 차동 증폭기; 및
   짝수번째의 터치 센싱라인과 홀수번째의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들을 차동 증폭하여 출력하는 제6 차동 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 터치 센싱 IC는,
   홀수번째의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들과 상기 제1 더미전극의 더미 센싱전극으로부터 공급되는 신호가 입력되는 입력채널들을 구비하는 제1-1 멀티플렉서; 및
   짝수번째의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들이 입력되는 입력채널을 구비하는 제1-2 멀티플렉서를 포함하고,
   상기 제2 터치 센싱 IC는,
   홀수번째의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들이 입력되는 입력채널들을 구비하는 제2-1 멀티플렉서; 및
   상기 제1 더미전극의 더미 센싱전극으로부터 공급되는 신호와 짝수번째의 터치 센싱라인으로부터 공급되는 신호들이 입력되는 입력채널을 구비하는 제2-2 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제1 터치 센싱 IC는, 상기 제1-1 멀티플렉서로부터 출력되는 신호와 상기 제1-2 멀티플렉서로부터 출력되는 신호를 차동 증폭하여 출력하는 제1 차동 증폭기를 더 포함하고,
   상기 제2 터치 센싱 IC는, 상기 제2-1 멀티플렉서로부터 출력되는 신호와 상기 제2-2 멀티플렉서로부터 출력되는 신호를 차동 증폭하여 출력하는 제2 차동 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템.

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