KR20220032143A - 터치 센싱 장치 및 이를 구동하는 방법 - Google Patents

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박선영
정홍균
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주식회사 엘엑스세미콘
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Abstract

클럭으로 인한 전자방해잡음(EMI: Electro Magnetic Interference)의 발생을 방지하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치는 디스플레이 기간 동안 라이트 모드로 동작하고, 터치 센싱 기간 동안 리드 요청 모드 또는 리드 오퍼레이션 모드로 동작하는 터치 컨트롤러; 및 터치 센서로부터 상기 터치 센싱 기간 동안 터치 센싱 데이터를 수신하고, 상기 터치 센싱 데이터를 제1 및 제2 버스를 통해 상기 터치 컨트롤러에 전송하는 터치 구동 장치를 포함하고, 상기 제1 버스는 상기 라이트 모드 및 상기 리드 요청 모드에서 클럭 전송에 사용되고, 상기 리드 오퍼레이션 모드에서 데이터 전송에 사용되며, 상기 제2 버스는 상기 라이트 모드, 상기 리드 요청 모드 및 상기 리드 오퍼레이션 모드에서 데이터 전송에 사용된다.

Description

터치 센싱 장치 및 이를 구동하는 방법{Apparatus and Method for Touch Sensing Device}
본 명세서는 터치 센싱 장치 및 이를 구동하는 방법에 관한 것이다.
영상을 표시하는 디스플레이 장치로는 액정을 이용한 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD), 유기발광 다이오드를 이용한 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 디스플레이 등이 대표적이다.
최근에는 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력방식에서 탈피하여, 사용자의 손가락 또는 스타일러스 펜 등에 의한 터치입력을 감지할 수 있는 터치스크린 패널(Touch Screen Panel)을 구비한 디스플레이 장치(이하, '터치 디스플레이 장치'라 함)가 널리 이용되고 있다. 상술한 터치 디스플레이 장치는 터치 센싱 장치를 포함한다.
터치 디스플레이 장치를 구동하기 위한 터치 디스플레이 구동 장치는 디스플레이 장치를 구동하는 디스플레이 구동 장치 및 터치 유무 및 터치 좌표(또는 터치 위치)를 검출하는 터치 센싱 장치를 포함한다. 구체적으로, 터치 센싱 장치는 터치 센서(또는 터치 전극)들을 구동하여 터치 센싱 데이터를 검출하고, 검출된 터치 센싱 데이터를 이용하여 터치 유무 또는 터치 좌표를 포함하는 터치 정보를 검출한다.
특히, 리드아웃 집적회로로부터 터치 컨트롤러로 터치 센싱 데이터가 전송될 때 함께 전송되는 클럭으로 인해 전자방해잡음(EMI: Electro Magnetic Interference)이 증가하고, 복수 개의 리드아웃 집적회로가 터치 컨트롤러와 각각 연결되어 배선이 많은 면적을 차지한다는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 클럭으로 인한 전자방해잡음(EMI: Electro Magnetic Interference)의 발생을 방지하고 복수 개의 리드아웃 집적회로와 터치 컨트롤러 사이의 배선 면적을 감소시키기 위한 터치 센싱 장치 및 이를 구동하는 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치는 디스플레이 기간 동안 라이트 모드로 동작하고, 터치 센싱 기간 동안 리드 요청 모드 또는 리드 오퍼레이션 모드로 동작하는 터치 컨트롤러; 및 터치 센서로부터 상기 터치 센싱 기간 동안 터치 센싱 데이터를 수신하고, 상기 터치 센싱 데이터를 제1 및 제2 버스를 통해 상기 터치 컨트롤러에 전송하는 터치 구동 장치를 포함하고, 상기 제1 버스는 상기 라이트 모드 및 상기 리드 요청 모드에서 클럭 전송에 사용되고, 상기 리드 오퍼레이션 모드에서 데이터 전송에 사용되며, 상기 제2 버스는 상기 라이트 모드, 상기 리드 요청 모드 및 상기 리드 오퍼레이션 모드에서 데이터 전송에 사용된다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치 구동 방법은 디스플레이 기간 동안 터치 컨트롤러가 라이트 모드로 동작하는 단계;터치 센싱 기간 동안 상기 터치 컨트롤러가 리드 요청 모드로 동작하는 단계;및 상기 터치 센싱 기간 동안 상기 터치 컨트롤러가 리드 오퍼레이션 모드로 동작하고, 터치 구동 장치가 제1 및 제2 버스를 통해 터치 센서로부터 수신한 터치 센싱 데이터를 전송하는 단계;를 포함하고,상기 제1 버스는 상기 라이트 모드 및 상기 리드 요청 모드에서 클럭 전송에 사용되고, 상기 리드 오퍼레이션 모드에서 데이터 전송에 사용되며, 상기 제2 버스는 상기 라이트 모드, 상기 리드 요청 모드 및 상기 리드 오퍼레이션 모드에서 데이터 전송에 사용된다.
본 발명에 따른 리드아웃 집적회로는 클럭이 인가되는 버스를 함께 이용하여 데이터를 전송하기 때문에, 데이터를 송수신하기 위해 필요한 버스의 수가 감소하여 리드아웃 집적회로 및 터치 구동 장치 사이에 위치한 버스의 면적이 감소한다.
또한, 라이트 모드 및 리드 요청 모드시 클럭이 인가되는 버스에 리드 오퍼레이션 모드에서는 클럭이 인가되지 않기 때문에, 클럭으로 인한 전자방해잡음을 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 터치 디스플레이 장치의 블록도이다.
도 2는 일반적인 터치 디스플레이 장치의 1프레임 중 디스플레이 기간과 터치 센싱 기간에 대한 타이밍도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리드아웃 집적회로 및 터치 컨트롤러의 배선 연결을 보여주는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리드아웃 집적회로 및 터치 컨트롤러 사이에서 전송되는 신호의 타이밍도이다.
도 6은 라이트 모드에 제1 내지 제3 버스를 통해 전송되는 신호의 타이밍도이다.
도 7은 라이트 모드에 신호 전송 방향을 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 리드 요청 모드 및 리드 오퍼레이션 모드에 제1 내지 제3 버스를 통해 전송되는 신호의 타이밍도이다.
도 9는 리드 요청 모드에 신호 전송 방향을 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 리드 오퍼레이션 모드에 신호 전송 방향을 설명하기 위한 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 데이터와 3진 심볼의 터치 센싱 데이터의 대응 관계를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 리드아웃 집적회로 및 터치 컨트롤러의 배선 연결을 보여주는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 리드아웃 집적회로 및 터치 컨트롤러의 배선 연결을 보여주는 블록도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 리드 요청 모드 및 리드 오퍼레이션 모드에 제1 내지 제3 버스에 인가되는 신호의 타이밍도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 터치 컨트롤러의 터치 센싱 신호 필터의 동작을 설명하는 도면이다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 핵심 구성과 관련이 없는 경우 및 본 발명의 기술분야에 공지된 구성과 기능에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다. 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 디스플레이 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 블록도이고, 도 2는 일반적인 터치 디스플레이 장치의 1프레임 중 디스플레이 기간과 터치 센싱 기간에 대한 타이밍도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리드아웃 집적회로 및 터치 컨트롤러의 배선 연결을 보여주는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 패널(100), 디스플레이 구동 장치(210) 및 터치 센싱 장치(220)를 포함한다.
디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 기능과 터치 센싱 기능을 수행하는 것으로서, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display:LCD) 또는 유기 발광 다이오드 디스플레이(Organic Light Emitting Diode:OLED)와 같은 평판 디스플레이로 구현될 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이 기간(DP)와 터치 센싱 기간(TP)로 동작할 수 있다. 디스플레이 패널(100)은 디스플레이 기간(DP)동안 백라이트 유닛으로부터 조사되는 광을 이용하여 영상을 표시하고, 터치 센싱 기간(TP) 동안 터치 센싱을 위한 터치 패널의 역할을 수행한다.
디스플레이 패널(100)은 소정 계조의 영상을 표시하거나 터치를 입력 받는다. 디스플레이 패널(100)은 정전용량방식을 이용한 인셀(In-cell) 터치 타입의 디스플레이 패널일 수 있다. 또는, 디스플레이 패널(100)은 자기정전용량(Self Capacitance) 방식을 이용한 인셀 터치 타입의 디스플레이 패널 또는 상호정전용량(Mutual Capacitance) 방식을 이용한 인셀 터치 타입의 디스플레이 패널일 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 복수 개의 게이트 라인(G1~Gn), 복수 개의 데이터 라인(D1~Dm), 복수 개의 픽셀(P), 복수 개의 터치 센서(TE) 및 복수 개의 터치 라인(T1~Tk)을 포함한다.
복수 개의 게이트 라인(G1~Gm) 각각은 디스플레이 기간(DP)시 스캔 펄스를 입력받는다. 복수 개의 데이터 라인(D1~Dn) 각각은 디스플레이 기간(DP)시 데이터 신호를 입력받는다. 복수 개의 게이트 라인(G1~Gn)과 복수 개의 데이터 라인(D1~Dn) 각각은 기판 상에 서로 교차하도록 위치하여 복수 개의 픽셀 영역을 정의한다. 복수 개의 픽셀(P) 각각은 인접한 게이트 라인 및 데이터 라인에 연결된 박막 트랜지스터(미도시), 박막 트랜지스터에 연결된 픽셀 전극(미도시) 및 픽셀 전극에 연결된 스토리지 커패시터(미도시)를 포함할 수 있다.
복수 개의 터치 센서(TE) 각각은 터치를 센싱하는 터치 전극의 역할을 수행하거나 픽셀 전극과 함께 전계를 형성시켜 액정을 구동시키는 공통 전극의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 복수 개의 터치 센서(TE) 각각은 터치 센싱 기간(TP)시 터치 전극으로 이용되고, 디스플레이 기간(DP)시 공통 전극으로 이용될 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 터치 센서(TE) 각각은 투명 전도성 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.
복수 개의 터치 센서(TE) 각각은 터치 센싱 기간(TP)시 자기정전용량 방식의 터치 센서로 사용되기 때문에 터치 객체와 디스플레이 패널(100) 간의 최소 접촉 크기보다 큰 크기를 가져야 한다. 이에 따라, 복수 개의 터치 센서(TE) 각각은 하나 이상의 픽셀(P)과 대응되는 크기를 가질 수 있다. 복수 개의 터치 센서(TE)는 복수 개의 수평 라인과 복수 개의 수직 라인을 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 복수 개의 터치 센서(TE) 각각은 디스플레이 기간(DP)시 복수 개의 터치라인(T1~Tk) 각각은 해당하는 터치 센서(TE)에 공통 전압을 공급한다. 복수 개의 터치 라인(T1~Tk) 각각은 복수 개의 터치 센서(TE) 각각에 개별적으로 연결된다.
디스플레이 구동 장치(210)는 디스플레이 기간(DP)시 디스플레이 패널(100)에 포함된 복수 개의 픽셀(P)에 데이터 신호가 공급되도록 하여 디스플레이 패널(100)을 통해 영상이 표시되도록 한다.
디스플레이 구동부(210)는 타이밍 컨트롤러(211), 게이트 구동 장치(212) 및 데이터 구동 장치(213)을 포함한다.
타이밍 컨트롤러(211)는 외부 시스템(미도시)으로부터 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블(DE: Data Enable) 신호, 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호들을 수신하여 게이트 구동 장치(212)를 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GCS: Gate Control signal) 및 데이터 구동 장치(213)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS: Data Control Signal)를 생성한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(211)는 외부 시스템으로부터 영상신호(RGB)를 수신하여 데이터 구동 장치(213)에서 처리 가능한 형태의 영상신호(RGB')로 전환하여 출력한다.
한편, 타이밍 컨트롤러(211)는 호스트 시스템으로부터 전송되는 외부 데이터 인에이블 신호를 미리 설정된 디스플레이 기간(DP) 내로 압축하여 내부 데이터 인에이블 신호(internal Data Enable: iDE)를 발생시킬 수 있다. 타이밍 컨트롤러(211)는 수직동기신호(Vsync)와 내부 데이터 인에이블 신호의 타이밍에 맞추어 1 프레임 기간을 디스플레이 기간(DP)과 터치 센싱 기간(TP)로 시분할하는 터치 동기 신호(Tsync)를 생성할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(211)는 터치 동기 신호(Tsync)를 게이트 구동 장치(212), 데이터 구동 장치(213), 터치 구동 장치(221), 및 터치 컨트롤러(222)로 전송할 수 있다.
호스트 시스템은 디지털 영상데이터를 디스플레이 패널(100)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템은 디지털 영상데이터와 함께 타이밍 신호들을 타이밍 컨트롤러(211)로 전송한다. 호스트 시스템은 텔레비전 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템 중 어느 하나로 구현되어 입력영상을 수신한다.
한편, 호스트 시스템은 터치 컨트롤러(222)로부터 터치 입력 좌표를 수신하고, 수신된 터치 입력 좌표에 연계된 응용 프로그램을 실행할 수 있다.
게이트 구동 장치(212)는 디스플레이 기간(DP) 동안 타이밍 컨트롤러(211)로부터 게이트 제어 신호(GCS)를 수신받는다. 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC), 및 게이트 출력 인에이블 신호(Gate Output Enable) 등을 포함할 수 있다. 게이트 구동 장치(212)는 수신 받은 게이트 제어 신호(GCS)를 통해 데이터 신호에 동기되는 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)를 발생하고, 발생된 게이트 펄스를 쉬프트하여 게이트 라인들(G1~Gm)에 순차적으로 공급한다. 이를 위해 게이트 구동 장치(212)는 복수개의 게이트 드라이브 IC(미도시)를 포함할 수 있다. 게이트 드라이브 IC들은 디스플레이 기간(DP) 동안 타이밍 컨트롤러(211)의 제어에 따라 데이터 신호와 동기되는 게이트 펄스를 게이트 라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 신호가 기입되는 데이터 라인을 선택한다. 게이트 펄스는 게이트 하이전압과 게이트 로우전압 사이에서 스윙한다.
게이트 구동 장치(212)는 터치 센싱 기간(TP) 동안 게이트 펄스를 발생하지 않고 게이트 로우전압(VGL)을 게이트 라인들(G1~Gm)에 공급할 수 있다. 이에 따라, 게이트 라인들(G1~Gm)은 디스플레이 기간(DP) 동안 게이트 펄스를 각 픽셀들의 박막 트랜지스터(TFT)에 공급하여 디스플레이 패널(100)에서 데이터 신호가 기입될 데이터 라인을 순차적으로 선택하고, 터치 센싱 기간(TP) 동안 게이트 로우전압을 유지하여 터치 센서들의 출력 변동을 방지한다.
데이터 구동 장치(213)는 디스플레이 기간(DP) 동안 타이밍 컨트롤러(211)로부터 데이터 제어 신호(DCS) 및 영상신호(RGB')를 수신받는다. 데이터 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock; SSC), 및 소스 출력 인에이블 신호(Source Output Enable: SOE) 등을 포함할 수 있다. 소스 스타트 펄스는 데이터 구동 장치(213)를 구성하는 n개의 소스 드라이브 IC(미도시)의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 소스 드라이브 IC 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호는 각 소스 드라이브 IC의 출력 타이밍을 제어한다.
또한, 데이터 구동 장치(213)는 수신한 영상신호(RGB')를 아날로그 형태의 데이터 신호로 변환하여 복수 개의 데이터 라인(D1~Dn)을 통해 픽셀(P)들에 공급한다.
터치 센싱 장치(220)는 터치 센싱 기간(TP)시 터치 센서(TE)들을 통해 터치를 센싱한다. 구체적으로, 터치 센싱 장치(220)는 터치 센서(TE)들로부터 터치 구동 신호를 공급하여 터치 센서(TE)을 구동하고, 터치 센서(TE) 터치시 발생되는 정전용량의 변화를 센싱한다.
디스플레이 패널(100)이 상호정전용량 방식(Mutual Capacitance Type)으로 구현되는 경우, 리드 아웃 집적회로(ROIC)는 터치 센서(TE)를 구동시키기 위한 터치 구동 신호를 생성하여 터치 라인(T1~Tk)을 통해 터치 센서(TE)들로 공급하는 구동 회로, 터치 라인(T1~Tk)을 통해 터치 센서(TE)들의 용량 변화를 센싱하여 터치 센싱 데이터를 생성하는 센싱 회로를 포함할 수 있다.
또는, 디스플레이 패널(100)이 자기정전용량 방식(Self Capacitance Type)으로 구현되는 경우, 리드 아웃 집적회로(ROIC)는 하나의 회로를 이용하여 터치 구동 신호를 터치 센서(TE)들로 공급하고 터치 센서(TE)들로부터 터치 센싱 데이터를 획득할 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 터치 센싱 장치(220)는 터치 구동 장치(221) 및 터치 컨트롤러(222)를 포함한다.
터치 구동 장치(221)는 터치 센싱 기간(TP) 동안 터치 센서(TE)들을 구동함으로써 터치 센서(TE)들로부터 터치 센싱 데이터를 수신한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 터치 구동 장치(221)는 수신한 2진 심볼의 터치 센싱 데이터를 3진 심볼의 터치 센싱 데이터로 변환하여 터치 컨트롤러(222)로 전송한다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 터치 구동 장치(221)는 복수 개의 리드아웃 집적회로(ROIC)를 포함한다.
리드 아웃 집적회로(ROIC)는 디스플레이 기간(DP) 동안 터치 라인(T1~Tj)을 통해 터치 센서들(TE)로 공통전압을 공급한다. 이에 따라 터치 센서(TE)들은 디스플레이 기간(DP) 동안 공통 전극으로써의 기능을 수행하게 된다.
또한, 상술한 실시예에 있어서, 소스 드라이브 집적회로(SDIC)와 리드아웃 집적회로(ROIC)가 별개의 구성으로 구현되는 것으로 도시하였지만, 소스 드라이브 집적회로(SDIC)와 리드아웃 집적회로(ROIC)는 하나의 칩에 통합된 형태로 구현될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 리드아웃 집적회로(ROIC)는 터치 센싱 기간 (TP)동안 터치 센서(TE)로부터 2진 심볼의 터치 센싱 데이터를 수신하는 수신부(221a), 수신한 2진 심볼의 터치 센싱 데이터를 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(TTSS)로 변환하는 제1 변환부(221b) 및 변환된 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(TTSS)를 전송하는 송신부(221c)를 포함한다. 특히, 제1 변환부(221b)는 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(TSS)를 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터(TTSS1) 및 제2 터치 센싱 데이터(TTSS2)로 변환할 수 있다. 이에 따라, 송신부(221c)에서 제1 터치 센싱 데이터(TTSS1)를 제1 버스(B1)를 통해 전송하고, 제2 터치 센싱 데이터(TTSS2)를 제2 버스(B2)를 통해 전송한다. 다만, 2진 심볼의 터치 센싱 데이터를 3진 심볼의 터치 센싱 데이터로 변환하는 과정에 대해서는, 도 7 내지 도 10을 참조하여 상세히 후술한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 터치 컨트롤러(222)는 터치 구동 장치(221)의 리드아웃 집적회로(ROIC)로부터 수신한 3진 심볼의 터치 센싱 데이터를 2진 심볼의 터치 센싱 데이터로 변환하는 제2 변환부를 포함한다. 이때, 제2 변환부(222a)는 터너리 디코더(Ternary Decoder)일 수 있다.
터치 컨트롤러(222)는 제2 변환부에 의해 변환된 2진 심볼의 터치 센싱 데이터를 미리 설정된 터치인식 알고리즘으로 분석하여 터치 입력 위치의 좌표값을 산출할 수 있다. 터치 컨트롤러(222)로부터 출력된 터치 입력 위치의 좌표 정보는 외부의 호스트 시스템으로 전송된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 터치 컨트롤러(222)는 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC)와 직렬 주변장치 인터페이스(Serial Peripheral Interface: SPI) 프로토콜을 이용하여 통신하고, 터치 컨트롤러(222)는 마스터로 동작하고 리드아웃 집적회로(ROIC)는 슬레이브로 동작하게 된다.
본 발명에 따르면, 리드아웃 집적회로(ROIC)는 제1 내지 제3 버스(B1, B2, B3) 중 적어도 하나를 공유한다. 이에 따라, 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC)는 터치 컨트롤러(222)와 멀티 포인트(Multi-point) 또는 멀티 드롭(Multi-drop) 구조를 갖는 적어도 하나의 버스로 연결될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 버스(B1)는 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC1, ROIC2) 각각의 클럭 단자(SCD)와 터치 컨트롤러(222)의 서로 다른 클럭 단자(SCD1, SCD2)를 개별적으로 연결한다. 예를 들어, 하나의 제1 버스(B1)는 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)의 클럭 단자(SCD)와 터치 컨트롤러(222)의 제1 클럭 단자(SCD1)를 연결하고, 다른 하나의 제1 버스(B1)는 제2 리드아웃 집적회로(ROIC2)의 클럭 단자(SCD)와 터치 컨트롤러(222)의 제2 클럭 단자(SCD2)를 연결한다.
또한, 제2 버스(B2)는 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC1, ROIC2) 각각의 데이터 단자(SDD)와 터치 컨트롤러(222)의 서로 다른 데이터 단자(SDD1, SDD2)를 개별적으로 연결한다. 예를 들어, 하나의 제2 버스(B2)는 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)의 데이터 단자(SDD)와 터치 컨트롤러(222)의 제1 데이터 단자(SDD1)를 연결하고, 다른 하나의 제2 버스(B2)는 제2 리드아웃 집적회로(ROIC2)의 데이터 단자(SDD)와 터치 컨트롤러(222)의 제2 데이터 단자(SDD2)를 연결한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC)는 제3 버스(B3)를 공유한다. 즉, 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC)는 터치 컨트롤러(222)와 멀티 포인트(Multi-point) 버스 구조로 연결된다. 예를 들어, 제3 버스(B3)는 터치 컨트롤러(222)의 제1 칩 선택 단자(SCN1)를 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)의 칩 선택 단자(SCN) 및 제2 리드아웃 집적회로(ROIC2)의 칩 선택 단자(SCN)와 연결한다.
이에 따라, 터치 컨트롤러(222)와 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC) 사이의 배선의 수가 감소하여 터치 컨트롤러(222) 및 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC)의 면적을 줄일 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 구동 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리드아웃 집적회로 및 터치 컨트롤러 사이에서 전송되는 신호의 타이밍도이고, 도 6은 라이트 모드에 제1 내지 제3 버스에 인가되는 신호의 타이밍도이고, 도 7은 라이트 모드에 신호 전송 방향을 설명하기 위한 블록도이다. 도 8은 리드 요청 모드 및 리드 오퍼레이션 모드에 제1 내지 제3 버스에 인가되는 신호의 타이밍도이고, 도 9는 리드 요청 모드에 신호 전송 방향을 설명하기 위한 블록도이고, 도 10은 리드 오퍼레이션 모드에 신호 전송 방향을 설명하기 위한 블록도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 데이터와 터치 센싱 데이터의 대응 관계를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 전술한 바와 같이, 터치 동기 신호(Tsync)는 1 프레임 기간을 디스플레이 기간(DP) 및 터치 센싱 기간(TP)으로 시분할한다.
본 발명에 따른 터치 컨트롤러(222)는 직렬 주변장치 인터페이스(SPI) 통신을 통해 디스플레이 기간(DP) 중 라이트 모드(W)로 동작하고, 터치 센싱 기간(TP) 중 리드(RR) 모드로 동작한다. 이때, 터치 컨트롤러(222)는 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC) 각각에 대해 리드 모드(RR)로 동작하기 때문에, 터치 컨트롤러(222)는 터치 센싱 기간(TP) 동안 여러 번 리드 모드(RR)로 동작할 수 있다.
도 6 내지 도 10을 참조하면, 터치 컨트롤러(222)는 라이트 모드(W) 및 리드 모드(RR)에 제3 버스(B3)를 통해 제1 및 제2 리드아웃 집적회로(ROIC1, ROIC2)와 리드아웃 집적회로 사이의 통신을 활성화하는 통신 활성화 데이터(CAD)를 전송한다. 예를 들어, 터치 컨트롤러(222)는 라이트 모드(W) 및 리드 모드(RR)에 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)와의 통신을 활성화하는 통신 활성화 데이터(CAD)를 전송한다. 이때, 터치 컨트롤러(222)가 라이트 모드(W) 및 리드 모드(RR)로 동작하지 않는 경우, 터치 컨트롤러(222)는 제3 버스(B3)를 통해 통신 비활성화 데이터(CID)를 전송한다.
리드 모드(RR)는 리드 요청(Read Request) 모드과 리드 오퍼레이션(Read Operation) 모드로 분할된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 디스플레이 기간(DP) 중 동작하는 라이트(W) 모드에서 터치 컨트롤러(222)는 리드아웃 집적회로(ROIC1)의 상태를 설정할 수 있다. 구체적으로, 터치 컨트롤러(222)는 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)로 제1 버스(B1)를 통해 클럭(CS)을 전송하고, 제2 버스(B2)를 통해 터치 구동 설정 데이터(TDSS)를 전송한다. 이때, 터치 구동 설정 데이터(TDSS)는 어드레스(ADDR), 라이트 커맨드(CMD_W), 및 설정 데이터(DATA)를 포함할 수 있다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 터치 센싱 기간(TP)에 동작하는 리드 모드(RR)는 터치 컨트롤러(222)가 터치 센싱 데이터(TTSS1, TTSS2)를 터치 구동 장치(221)에 요청하는 리드 요청 모드 및 터치 구동 장치(221)가 터치 센싱 데이터(TTSS1, TTSS2)를 터치 컨트롤러(222)로 전송하는 리드 오퍼레이션 모드로 구성된다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 리드 요청 모드에 터치 컨트롤러(222)는 터치 구동 장치(221)의 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)로 제1 버스(B1)를 통해 클럭을 전송하고, 제2 버스(B2)를 통해 리드 요청 데이터(RRS)를 전송한다. 이에 따라, 터치 구동 장치(221)의 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)는 터치 컨트롤러(222)로부터 제1 버스(B1)를 통해 클럭을, 제2 버스(B2)를 통해 리드 요청 데이터(RRS)를 수신한다. 이때, 리드 요청 데이터(RRS)는 어드레스(ADDR) 및 리드 커맨드(CMD_R) 를 포함할 수 있다.
도 8 및 도 10을 참조하면, 리드 오퍼레이션 모드에 터치 구동 장치(221)는 터치 센서(TE)로부터 수신한 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(TSS)를 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(TTSS)로 변환하고, 변환된 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(TTSS)를 제1 버스(B1) 및 제2 버스(B2)를 통해 터치 컨트롤러(222)로 전송한다. 이때, 변환된 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(TTSS)는 제1 및 제2 터치 센싱 신호(TTSS1, TTSS2)로 구성되며, 제1 및 제2 터치 센싱 신호(TTSS1, TTSS2)는 각각 제1 및 제2 버스(B1, B2) 각각을 통해 터치 컨트롤러(222)로 전송된다.
특히, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 터치 구동 장치(221)의 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)는 터치 센서(TE)로부터 생성되는 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(BTSS)로부터 변환된 3진 심볼의 제1 및 제2 터치 센싱 데이터(TTSS1, TTSS2)를 제1 및 제2 버스(B1,B2) 각각을 통해 터치 컨트롤러(222)로 전송한다.
도 11 및 표 1을 참조하면, 100001010010101010??의 2진 심볼의 터치 센싱 데이터는 (100), (001), (010), (010), (101) 및 (010)으로 분할되고, 분할된 터치 센싱 데이터는 각각 3진 심볼인 (11), (01), (02), (02), (12), (02)로 변환되어 3진 심볼의 제1 및 제2 터치 센싱 데이터(TTSS1, TTSS2)는 각각 0000010101??, 1101000010??이 된다. 이러한 3진 심볼의 제1 터치 센싱 신호(TTSS1)는 제1 버스(B1)를 통해, 제2 터너리 센싱 신호(TTSS2)는 제2 버스(B2)를 통해 동시에 터치 컨트롤러(222)로 전송된다.
2진 심볼 3진 심볼
B2 B1 B0 Decimal First Symbol Second Symbol Symbol Pair
0 0 0 0 0 0 0,0
0 0 1 1 0 1 0,1
0 1 0 2 0 2 0,2
0 1 1 3 1 0 1,0
1 0 0 4 1 1 1,1
1 0 1 5 1 2 1,2
1 1 0 6 2 0 2,0
1 1 1 7 2 1 2,1
본 발명에 따르면, 터치 센서(TE)로부터 수신한 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(BTSS)에 통신에 따른 에러의 발생을 검출하기 위한 체크섬(checksum) 비트, 패리티(Parity) 비트 또는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 비트가 부가될 수 있으며, 이러한 오류 검출 비트들은 2진 심볼의 터치 센싱 데이터와 함께 3진 심볼의 터치 센싱 데이터로 변환될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 및 제2 터너리 센싱 신호를 동시에 전송함으로써, 데이터 전송 속도가 향상될 수 있다.
이하, 도 12를 참조하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 리드아웃 집적회로 및 터치 컨트롤러의 배선 연결을 보여주는 블록도이다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 도 12에 도시된 바와 같이, 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC)는 제1 버스(B1) 및 제2 버스(B2)를 공유한다. 즉, 제1 버스(B1) 및 제2 버스(B2)는 멀티 포인트(Multi-point) 버스 구조로 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC)와 터치 컨트롤러(222)를 연결한다. 예를 들어, 제1 버스(B1)는 터치 컨트롤러(222)의 제1 클럭 단자(SCD1)와 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)의 클럭 단자(SCD) 및 제2 리드아웃 집적회로(ROIC2)의 클럭 단자(SCD)를 연결한다. 또한, 제2 버스(B2)는 터치 컨트롤러(222)의 제1 데이터 단자(SDD1)와 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)의 데이터 단자(SDD) 및 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)의 데이터 단자(SDD)들을 연결한다.
제3 버스(B3)는 복수의 리드아웃 집적회로 각각의 칩 선택 단자(CSN)와 터치 컨트롤러(222)의 복수의 각 칩 선택 단자(CSN)를 개별적으로 연결한다. 예를 들어, 하나의 제3 버스(B3)는 터치 컨트롤러(222)의 제1 칩 선택 단자(CSN1)를 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)의 칩 선택 단자(CSN)와 연결하고, 다른 하나의 제3 버스(B3)는 터치 컨트롤러(222)의 제2 칩 선택 단자(CSN)를 제2 리드아웃 집적회로(ROIC2)의 칩 선택 단자(CSN)와 연결한다.
ADDR의 상위 bit중 1개를 지정하여 ROIC1은 해당 bit를 "0"으로 지정하고, ROIC2는 해당 bit를 "1"로 지정하여 Write와 Read구동에 대해 ADDR의 해당 bit 셋팅을 통하여 ROIC를 개별 제어 할 수 있도록 한다.
이러한 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 리드아웃 집적회로(ROIC1, ROIC2)는 터치 컨트롤러(222)의 라이트 모드(W)에 제2 버스(B2)를 통해 전송되는 터치 구동 설정 데이터(TDSS)의 어드레스(ADDR)의 상위 Bit 중 어느 하나에 따라 제어될 수 있다. 예를 들어, 터치 구동 설정 데이터(TDSS)의 어드레스(ADDR)의 상위 Bit 중 어느 하나를 리드아웃 집적회로 선택 bit라고 할 때, 터치 컨트롤러(222)는 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)로 "0"인 리드아웃 집적회로 선택 bit를 전송하고, 제2 리드아웃 집적회로(ROIC2)로 "1"인 리드아웃 집적회로 선택 bit를 전송한다. 이때, "0"인 리드아웃 집적회로 선택 bit는 터치 컨트롤러(222)와 리드아웃 집적회로 사이의 통신을 활성화하고, "1"인 리드아웃 집적회로 선택 bit는 터치 컨트롤러(222)와 리드아웃 집적회로 사이의 통신을 비활성화할 수 있다. 또는, "0"인 리드아웃 집적회로 선택 bit는 터치 컨트롤러(222)와 리드아웃 집적회로 사이의 통신을 비활성화하고, "1"인 리드아웃 집적회로 선택 bit는 터치 컨트롤러(222)와 리드아웃 집적회로 사이의 통신을 활성화할 수 있다. 이에 따라, 터치 컨트롤러(222)는 리드아웃 집적회로(ROIC1, ROIC2) 중 어느 하나와의 통신을 활성화하고, 다른 하나와의 통신을 비활성화할 수 있다. 즉, 리드아웃 집적회로 선택 bit는 상술한 통신 활성화 데이터(CAD)와 동일하게 기능할 수 있다.
이에 따라, 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC)를 포함하는 터치 구동 장치(221)과 터치 컨트롤러(222) 사이에 위치하는 배선의 수가 감소하여 터치 구동 장치(221)와 터치 컨트롤러(222) 사이의 면적을 줄일 수 있다.
이하, 도 13을 참조하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 리드아웃 집적회로 및 터치 컨트롤러의 배선 연결을 보여주는 블록도이다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 도 13에 도시된 바와 같이, 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC)는 제1 내지 제3 버스(B1, B2, B3)를 공유한다. 즉, 제1 내지 제3 버스(B1, B2, B3)는 멀티 포인트(Multi-point) 구조로 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC)와 터치 컨트롤러(222)를 연결한다.
제1 버스(B1)는 복수의 리드아웃 집적회로의 서로 다른 클럭 단자(SCD)와 터치 컨트롤러(222)의 어느 한 클럭 단자(SCD)와 연결한다. 예를 들어, 제1 버스(B1)는 터치 컨트롤러(222)의 제1 클럭 단자(SCD1)와 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)의 클럭 단자(SCD) 및 제2 리드아웃 집적회로(ROIC2)의 클럭 단자(SCD)들을 연결한다.
제2 버스(B2)는 복수의 리드아웃 집적회로의 서로 다른 데이터 단자(SDD)와 터치 컨트롤러(222)의 어느 한 데이터 단자(SDD)와 연결한다. 예를 들어, 제2 버스(B2)는 터치 컨트롤러(222)의 제1 데이터 단자(SDD1)와 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)의 데이터 단자(SDD) 및 제2 리드아웃 집적회로(ROIC2)의 데이터 단자(SDD)들을 연결한다.
제3 버스(B3)는 복수의 리드아웃 집적회로의 서로 다른 칩 선택 단자(CSN)와 터치 컨트롤러(222)의 어느 한 칩 선택 단자(CSN)와 연결한다. 예를 들어, 제3 버스(B3)는 터치 컨트롤러(222)의 제1 칩 선택 단자(CSN1)와 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)의 칩 선택 단자(CSN) 및 제2 리드아웃 집적회로(ROIC2)의 칩 선택 단자(CSN)들을 연결한다.
ADDR의 상위 1bit을 지정하여 ROIC의 ID와 매칭하여 Write와 Read구동에 대해 ADDR의 해당 bit 셋팅을 통하여 ROIC를 개별 제어 할 수 있도록 한다.
이러한 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC1, ROIC2)는 다른 리드아웃 집적회로와 구분되는 식별번호(ID)가 입력되는 단자를 가질 수 있다. 리드아웃 집적회로(ROIC1, ROIC2)는 터치 컨트롤러(222)의 라이트 모드(W)에 제2 버스(B2)를 통해 전송되는 터치 구동 설정 데이터(TDSS)의 어드레스(ADDR)의 상위 Bit 중 어느 하나에 따라 제어될 수 있다. 예를 들어, 터치 구동 설정 데이터(TDSS)의 어드레스(ADDR)의 상위 Bit 중 어느 하나를 리드아웃 집적회로 선택 bit라고 할 때, 터치 컨트롤러(222)는 리드아웃 집적회로(ROIC1, ROIC2)로 "0"인 리드아웃 집적회로 선택 bit를 전송한다. 이때, 터치 컨트롤러(222)는"0"의 식별번호(ID)를 입력 받는 제1 리드아웃 집적회로(ROIC1)와의 통신을 활성화하고, "1"의 식별번호(ID)를 입력 받는 제2 리드아웃 집적회로(ROIC2)와의 통신을 비활성화할 수 있다. 즉, 터치 컨트롤러(222)는 통신하고자 하는 리드아웃 집적회로의 식별번호(ID)를 리드아웃 집적회로 선택 bit를 통해 전송할 수 있다.
이에 따라, 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC)를 포함하는 터치 구동 장치(221)과 터치 컨트롤러(222) 사이에 위치하는 배선의 수가 감소하여 터치 구동 장치(221)와 터치 컨트롤러(222) 사이의 면적을 줄일 수 있다.
이하, 도 14를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 데이터 레디 신호에 대해 상세히 설명한다.
도 14는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 리드 요청 모드 및 리드 오퍼레이션 모드에 제1 내지 제3 버스에 인가되는 신호의 타이밍도이다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 도 14에 도시된 바와 같이, 제3 버스(B3)에 통신 비활성화 데이터(CID)가 인가되고, 제2 버스(B2)에 전송 준비 데이터(TRD)가 인가되는 경우, 터치 컨트롤러(222)는 리드 요청 모드로 동작한다. 구체적으로, 제3 버스(B3)에 통신 비활성화 데이터(CID)가 인가되어 터치 컨트롤러(222)가 라이트 모드, 리드 요청 모드 및 리드 오퍼레이션 모드로 동작하지 않을 때, 터치 구동 장치(221)의 제1 및 제2 리드아웃 집적회로(ROIC1, ROIC2) 중 적어도 하나는 제2 버스(B2)를 통해 전송 준비 데이터(TRD)를 전송한다. 이때, 전송 준비 데이터(TRD)는 리드아웃 집적회로가 터치 컨트롤러(222)로 터치 센싱 데이터(TTSS)를 전송할 준비가 되었다는 신호를 의미한다. 이에 따라, 터치 컨트롤러(222)는 리드 요청 모드로 동작하여, 전송 준비 데이터(TRD)를 전송한 리드아웃 집적회로(ROIC)로 제1 버스(B1)를 통해 클럭을 전송하고, 제2 버스(B2)를 통해 리드 요청 데이터를 전송한다.
이하, 도 15를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 컨트롤러의 터치 센싱 신호 필터에 대해 상세히 설명한다.
도 15는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 터치 컨트롤러의 터치 센싱 신호 필터의 동작을 설명하는 도면이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 터치 컨트롤러(250)의 제1 버스(B1)를 통해 수신 받는 데이터와 제2 버스(B2)를 통해 수신 받는 데이터 사이에 지연이 발생하여 페이즈(phase) 오차 및 노이즈(noise)가 발생할 수 있다. 이러한 오차 및 노이즈를 제거하기 위해, 도시되지 않았지만, 터치 컨트롤러(222)는 리드아웃 집적회로(ROIC)로부터 제1 버스(B1)를 통해 수신하는 제1 터치 센싱 데이터(TTSS1) 및 제2 버스(B2)를 통해 수신하는 제2 터치 센싱 데이터(TTSS2)가 일정 시간 동안 동일한 값으로 유지되면, 수신되는 제1 터치 센싱 데이터(TTSS1) 및 제2 터치 센싱 데이터(TTSS2)를 통과시켜안정적인 신호(TTSS1_FLT, TTSS2_FLT)를 획득하는 필터링부를 더 포함할 수 있다. 즉, 터치 컨트롤러(250)의 필터링부는 제1 및 제2 버스(B1, B2) 각각을 통해 수신되는 제1 및 제2 터치 센싱 데이터(TTSS1, TTSS2) 중 일정 시간 동안 동일한 값을 유지하는 제1 및 제2 터치 센싱 데이터(TTSS1, TTSS2)만 통과시켜 제1 및 제2 터치 센싱 데이터(TTSS1, TTSS2)의 페이즈(phase) 오차 및 노이즈(noise)의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 명세서에 설명되어 있는 방법들은 적어도 부분적으로, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 또는 구성요소를 사용하여 구현될 수 있다.　 이 구성요소는 휘발성 및 비휘발성 메모리를 포함하는 컴퓨터로 판독 가능한 매체 또는 기계 판독 가능한 매체를 통해 일련의 컴퓨터 지시어들로서 제공될 수 있다. 상기 지시어들은 소프트웨어 또는 펌웨어로서 제공될 수 있으며, 전체적 또는 부분적으로, ASICs, FPGAs, DSPs, 또는 그 밖의 다른 유사 소자와 같은 하드웨어 구성에 구현될 수도 있다. 상기 지시어들은 하나 이상의 프로세서 또는 다른 하드웨어 구성에 의해 실행되도록 구성될 수 있는데, 상기 프로세서 또는 다른 하드웨어 구성은 상기 일련의 컴퓨터 지시어들을 실행할 때 본 명세서에 개시된 방법들 및 절차들의 모두 또는 일부를 수행하거나 수행할 수 있도록 한다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1000: 디스플레이 장치 100: 디스플레이 패널
210: 디스플레이 구동 장치 211: 타이밍 컨트롤러
212: 게이트 구동 장치 213: 데이터 구동 장치
220: 터치 센싱 장치 221: 터치 구동 장치
222: 터치 컨트롤러

Claims (19)

  1. 디스플레이 기간 동안 라이트 모드로 동작하고, 터치 센싱 기간 동안 리드 요청 모드 또는 리드 오퍼레이션 모드로 동작하는 터치 컨트롤러; 및
    터치 센서로부터 상기 터치 센싱 기간 동안 터치 센싱 데이터를 수신하고, 상기 터치 센싱 데이터를 제1 및 제2 버스를 통해 상기 터치 컨트롤러에 전송하는 터치 구동 장치를 포함하고,
    상기 제1 버스는 상기 라이트 모드 및 상기 리드 요청 모드에서 클럭 전송에 사용되고, 상기 리드 오퍼레이션 모드에서 데이터 전송에 사용되며,
    상기 제2 버스는 상기 라이트 모드, 상기 리드 요청 모드 및 상기 리드 오퍼레이션 모드에서 데이터 전송에 사용되는 터치 센싱 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 장치는,
    상기 터치 센서로부터 상기 터치 센싱 기간 동안 2진 심볼의 상기 터치 센싱 데이터를 수신하는 수신부;
    상기 2진 심볼의 상기 터치 센싱 데이터를 3진 심볼의 터치 센싱 데이터로 변환하는 제1 변환부; 및
    상기 3진 심볼의 터치 센싱 데이터를 송신하는 송신부;를 포함하고,
    터치 구동 장치는 상기 리드 오퍼레이션 모드에 상기 3진 심볼의 터치 센싱 데이터를 상기 제1 및 제2 버스를 통해 상기 터치 컨트롤러에 전송하는 터치 센싱 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 터치 컨트롤러는 상기 라이트 모드에 상기 터치 구동 장치로 제1 버스를 통해 클럭을 전송하고, 제2 버스를 통해 터치 구동 설정 데이터를 전송하는 터치 센싱 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 터치 컨트롤러는 상기 리드 요청 모드에 상기 터치 구동 장치로 제1 버스를 통해 클럭을 전송하고, 제2 버스를 통해 리드 요청 데이터를 전송하는 터치 센싱 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 터치 컨트롤러는
    상기 터치 구동 장치로부터 수신한 3진 심볼의 터치 센싱 데이터를 2진 심볼의 터치 센싱 데이터로 변환하는 제2 변환부를 포함하는 터치 센싱 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 터치 센싱 데이터는 상기 터치 구동 장치에 의해 3진 심볼의 제1 및 제2 터치 센싱 데이터로 변환되며, 상기 제1 및 제2 터치 센싱 데이터는 상기 제1 및 제2 버스를 통해 상기 터치 컨트롤러로 전송되고,
    상기 터치 컨트롤러는,
    상기 리드 오퍼레이션 모드에서 상기 제1 터치 센싱 데이터 및 상기 제2 터치 센싱 데이터 각각이 일정 시간 동안 동일한 값으로 유지되면 상기 제1 터치 센싱 데이터 및 상기 제2 터치 센싱 데이터를 통과시키는 필터링부;를 더 포함하는 터치 센싱 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 장치는 상기 터치 센서로부터 수신한 상기 터치 센싱 데이터에 체크섬(checksum) 비트, 패리티(parity) 비트 또는 CRC 비트 중 어느 하나를 부가하는 터치 센싱 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 장치는 제1 및 제2 리드아웃 집적회로를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 리드 아웃 집적회로 각각은 상기 제1 버스, 상기 제2 버스 및 제3 버스를 통해 상기 터치 컨트롤러와 연결되고,
    상기 제1 및 제2 리드 아웃 집적회로는 상기 제1 버스, 상기 제2 버스 및 제3 버스 중 적어도 하나를 공유하는 터치 센싱 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 터치 컨트롤러는 상기 라이트 모드, 상기 리드 요청 모드 및 상기 리드 오퍼레이션 모드에서 상기 제3 버스를 통해 통신 활성화 데이터를 전송하는 터치 센싱 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제3 버스를 통해 통신 비활성화 데이터가 인가되는 기간에 상기 제2 버스에 전송 준비 데이터가 인가되면, 상기 터치 컨트롤러는 상기 리드 요청 모드로 동작하는 터치 센싱 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 통신 비활성화 데이터는 상기 터치 컨트롤러로부터 상기 제1 및 제2 리드아웃 집적회로로 전송되고, 상기 전송 준비 데이터는 상기 제1 및 제2 리드아웃 집적회로 중 적어도 하나로부터 상기 터치 컨트롤러로 전송되는 터치 센싱 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 리드아웃 집적회로는 상기 제3 버스를 공유하는 터치 센싱 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 리드아웃 집적회로는 상기 제1 및 제2 버스를 공유하는 터치 센싱 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    직렬 주변장치 인터페이스(Serial Peripheral Interface:SPI) 프로토콜에 따라, 상기 터치 컨트롤러는 마스터로 동작하고 상기 제1 및 제2 리드아웃 집적회로는 슬레이브로 동작하는 터치 센싱 장치.
  15. 디스플레이 기간 동안 터치 컨트롤러가 라이트 모드로 동작하는 단계;
    터치 센싱 기간 동안 상기 터치 컨트롤러는, 터치 구동 장치에 터치 센서로부터 수신한 터치 센싱 데이터를 요청하는 리드 요청 모드로 동작하는 단계;및
    상기 터치 센싱 기간 동안 상기 터치 컨트롤러는, 상기 터치 구동 장치로부터 제1 및 제2 버스를 통해 상기 터치 센싱 데이터를 수신하는 리드 오퍼레이션 모드로 동작하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 버스는 상기 라이트 모드 및 상기 리드 요청 모드에서 클럭 전송에 사용되고, 상기 리드 오퍼레이션 모드에서 데이터 전송에 사용되며,
    상기 제2 버스는 상기 라이트 모드, 상기 리드 요청 모드 및 상기 리드 오퍼레이션 모드에서 데이터 전송에 사용되는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 터치 센서로부터 수신한 상기 터치 센싱 데이터는 2진 심볼의 데이터이며, 상기 터치 구동 장치는 상기 터치 센싱 기간 동안 상기 2진 심볼의 터치 센싱 데이터를 3진 심볼의 터치 센싱 데이터로 변환하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 디스플레이 기간 동안 터치 컨트롤러가 라이트 모드로 동작하는 경우,
    상기 터치 컨트롤러는 상기 터치 구동 장치로 제1 버스를 통해 클럭을 전송하고, 제2 버스를 통해 터치 구동 설정 데이터를 전송하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 터치 센싱 기간 동안 상기 터치 컨트롤러가 리드 요청 모드로 동작하는 경우,
    상기 터치 컨트롤러는 상기 터치 구동 장치로 제1 버스를 통해 클럭을 전송하고, 제2 버스를 통해 리드 요청 데이터를 전송하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 제2 버스에 전송 준비 데이터가 인가되고 제3 버스에 통신 비활성화 데이터가 인가되면, 상기 터치 컨트롤러는 상기 리드 요청 모드로 동작하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
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