KR101108702B1 - Touch screen device, driving device and driving method of touch panel - Google Patents
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Abstract
비트 시퀀스 노이즈 필터링 기술이 적용된 터치스크린장치 및 터치패널의 구동방법이 개시된다.
터치패널은 다수의 동작신호선, 상기 다수의 동작신호선에 절연되어 형성되는 다수의 감지신호선, 및 각각 대응하는 동작신호선과 대응하는 감지신호선에 의해 형성되는 다수의 노드 커패시터를 포함한다. 이러한 터치패널을 구동하기 위해 상기 다수의 동작신호선 중 하나 이상의 동작신호선에 상기 노드 커패시터를 양의 제1 전압으로 충전하기 위한 제1 모드의 구동파형 또는 상기 노드 커패시터를 음의 제2 전압으로 충전하기 위한 제2 모드의 구동파형의 조합이 소정 시퀀스로 인가된다.
이와 같이 구동함으로써, 외부의 노이즈에 의해 터치스크린 장치가 오동작하는 것을 방지할 수 있다. Disclosed are a touch screen device and a method of driving a touch panel to which bit sequence noise filtering technology is applied.
The touch panel includes a plurality of operation signal lines, a plurality of detection signal lines insulated from the plurality of operation signal lines, and a plurality of node capacitors formed by the corresponding operation signal lines and the corresponding detection signal lines, respectively. In order to drive the touch panel, a driving waveform of a first mode for charging the node capacitor with a positive first voltage or at least one of the plurality of operation signal lines is charged with a negative second voltage. The combination of the driving waveforms of the second mode is applied in a predetermined sequence.
By driving in this manner, it is possible to prevent the touch screen device from malfunctioning due to external noise.
Description
본 발명은 터치스크린 장치, 터치패널의 구동장치 및 구동방법에 관한 것으로서, 특히 노이즈에 의한 오동작을 방지하는 터치스크린 장치, 터치패널의 구동장치 및 구동방법에 관한 것이다. The present invention relates to a touch screen device, a drive device and a driving method of the touch panel, and more particularly, to a touch screen device, a touch device driving device and a driving method for preventing malfunction due to noise.
액정 표시 장치(liquid crystal display), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display) 등의 표시 장치, 휴대용 전송 장치, 그 밖의 정보 처리 장치 등은 다양한 입력 장치를 이용하여 기능을 수행한다. 최근, 이러한 입력 장치로서 터치스크린(touch screen) 장치가 휴대폰, 스마트폰, 팜 사이즈 PC(Palm-Size PC), ATM(Automated Teller Machine) 기기 등에 많이 사용되고 있다.Display devices such as liquid crystal displays, organic light emitting displays, portable transmission devices, and other information processing devices perform functions using various input devices. Recently, as such an input device, a touch screen device is widely used for a mobile phone, a smart phone, a palm-size PC, an automated teller machine (ATM) device, and the like.
터치스크린 장치는 화면 위에 손가락 또는 터치 펜(touch pen, stylus) 등을 접촉해 문자를 쓰거나 그림을 그리고, 아이콘을 실행시켜 원하는 명령을 수행시킨다. The touch screen device touches a finger or a touch pen (stylus) on the screen to write a character, draw a picture, and execute an icon to execute a desired command.
터치스크린 장치는 일반적으로 액정표시장치 등과 같은 표시장치 위에 설치되어 표시장치의 입력수단으로 사용되기 때문에, 표시장치와 같은 외부 장치 또는 사람에 의해 생성되는 노이즈에 의해 터치스크린 장치가 오동작하는 문제점이 있었다. Since the touch screen device is generally installed on a display device such as a liquid crystal display device and used as an input means of the display device, there is a problem in that the touch screen device malfunctions due to noise generated by an external device or a person such as a display device. .
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 외부 노이즈에 의한 터치 스크린 장치의 오동작을 방지하는 터치스크린 장치, 터치패널의 구동장치 및 구동방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a touch screen device, a drive device of the touch panel and a driving method for preventing a malfunction of the touch screen device due to external noise in order to solve such a problem.
본 발명의 특징에 따른 터치스크린 장치는 Touch screen device according to a feature of the present invention
다수의 동작신호선, 상기 다수의 동작신호선에 절연되어 형성되는 다수의 감지신호선, 및 대응하는 동작신호선과 감지신호선에 의해 각각 형성되는 다수의 노드 커패시터를 포함하는 터치 패널; 상기 다수의 동작신호선에 전기적으로 연결되며, 상기 다수의 동작신호선 중 하나 이상의 동작신호선에 상기 노드 커패시터를 양의 제1 전압으로 충전하기 위한 제1 모드의 구동파형 또는 상기 노드 커패시터를 음의 제2 전압으로 충전하기 위한 제2 모드의 구동파형의 조합을 소정 시퀀스로 인가하는 구동회로; 및 상기 다수의 감지신호선에 전기적으로 연결되며, 상기 노드 커패시터의 커패시턴스를 측정하는 감지회로를 포함한다. A touch panel including a plurality of operation signal lines, a plurality of sensing signal lines insulated from the plurality of operating signal lines, and a plurality of node capacitors respectively formed by corresponding operation signal lines and sensing signal lines; A driving waveform of a first mode or a second negative terminal capacitor configured to charge the node capacitor with a positive first voltage to at least one operation signal line of the plurality of operation signal lines; A driving circuit for applying a combination of driving waveforms of the second mode for charging with a voltage in a predetermined sequence; And a sensing circuit electrically connected to the plurality of sensing signal lines and measuring capacitance of the node capacitor.
본 발명의 특징에 따른 터치패널의 구동장치는 Driving device for a touch panel according to a feature of the present invention
다수의 동작신호선, 상기 다수의 동작신호선에 절연되어 형성되는 다수의 감지신호선, 및 대응하는 동작신호선과 감지신호선에 의해 각각 형성되는 다수의 노드 커패시터를 포함하는 터치 패널을 구동하기 위한 구동장치로서, A driving device for driving a touch panel including a plurality of operation signal lines, a plurality of sensing signal lines insulated from the plurality of operating signal lines, and a plurality of node capacitors respectively formed by corresponding operation signal lines and sensing signal lines,
상기 다수의 동작신호선에 전기적으로 연결되며, 상기 다수의 동작신호선 중 하나 이상의 동작신호선에 상기 노드 커패시터를 양의 제1 전압으로 충전하기 위한 제1 모드의 구동파형 또는 상기 노드 커패시터를 음의 제2 전압으로 충전하기 위한 제2 모드의 구동파형의 조합을 소정 시퀀스로 인가하는 구동회로; 및 상기 다수의 감지신호선에 전기적으로 연결되며, 상기 노드 커패시터의 커패시턴스를 측정하는 감지회로를 포함한다. A driving waveform of a first mode or a second negative terminal capacitor configured to charge the node capacitor with a positive first voltage to at least one operation signal line of the plurality of operation signal lines; A driving circuit for applying a combination of driving waveforms of the second mode for charging with a voltage in a predetermined sequence; And a sensing circuit electrically connected to the plurality of sensing signal lines and measuring capacitance of the node capacitor.
본 발명의 특징에 따른 터치패널의 구동방법은 The driving method of the touch panel according to the characteristics of the present invention
다수의 동작신호선, 상기 다수의 동작신호선에 절연되어 형성되는 다수의 감지신호선, 및 대응하는 동작신호선과 감지신호선에 의해 각각 형성되는 다수의 노드 커패시터를 포함하는 터치 패널을 구동하는 방법으로서, , A method of driving a touch panel including a plurality of operation signal lines, a plurality of sensing signal lines insulated from the plurality of operating signal lines, and a plurality of node capacitors respectively formed by corresponding operation signal lines and sensing signal lines,
상기 동작신호선 또는 상기 감지신호선에 전기적으로 연결되는 다수의 구동 스위치의 온/오프 동작을 상기 노드 커패시터에 양의 제1 전압을 충전하기 위한 제1 동작모드 또는 상기 노드 커패시터에 음의 제2 전압을 충전하기 위한 제2 동작모드로 선택적으로 구동하되, 상기 제1 동작모드와 상기 제2 동작모드는 서로 번갈아 구동되지 않는 제1 시퀀스로 배열되는 것을 특징으로 한다. The on / off operation of a plurality of driving switches electrically connected to the operation signal line or the detection signal line may be performed in a first operation mode for charging a positive first voltage to the node capacitor or a negative second voltage to the node capacitor. Selectively driving to a second operation mode for charging, wherein the first operation mode and the second operation mode is arranged in a first sequence that is not alternately driven.
여기서, 상기 제1 동작모드의 구동방법은 Here, the driving method of the first operation mode is
상기 노드 커패시터를 상기 양의 제1 전압으로 충전하는 단계; 상기 노드 커패시터의 커패시턴스의 크기에 대응하는 단위충전전압을 상기 노드 커패시터에 전기적으로 연결되는 기준 커패시터에 충전하는 단계; 상기 기준 커패시터에 충전된 상기 단위충전전압을 디지털 값으로 변환하는 단계; 이전 동작모드까지의 누적 디지털 값에 상기 아날로그 디지털 변환기로부터 변환된 현재 동작모드의 디지털 값을 가산하여, 현재 동작모드까지의 누적 디지털 값을 구하는 단계; 및 상기 기준 커패시터에 충전된 상기 단위충전전압을 초기화하는 단계를 포함한다. Charging the node capacitor to the positive first voltage; Charging a unit charge voltage corresponding to the magnitude of the capacitance of the node capacitor to a reference capacitor electrically connected to the node capacitor; Converting the unit charge voltage charged in the reference capacitor into a digital value; Adding the digital value of the current operation mode converted from the analog-to-digital converter to the cumulative digital value up to the previous operation mode to obtain a cumulative digital value up to the current operation mode; And initializing the unit charge voltage charged in the reference capacitor.
또한, 상기 제2 동작모드의 구동방법은 In addition, the driving method of the second operation mode is
상기 노드 커패시터를 상기 음의 제2 전압으로 충전하는 단계; 상기 노드 커패시터의 커패시턴스의 크기에 대응하는 단위충전전압을 상기 노드 커패시터에 전기적으로 연결되는 기준 커패시터에 충전하는 단계; 상기 기준 커패시터에 충전된 상기 단위충전전압을 디지털 값으로 변환하는 단계; 이전 동작모드까지의 누적 디지털 값에 상기 아날로그 디지털 변환기로부터 변환된 현재 동작모드의 디지털 값을 감산하여, 현재 동작모드까지의 누적 디지털 값을 구하는 단계를 포함한다. Charging the node capacitor to the negative second voltage; Charging a unit charge voltage corresponding to the magnitude of the capacitance of the node capacitor to a reference capacitor electrically connected to the node capacitor; Converting the unit charge voltage charged in the reference capacitor into a digital value; And subtracting the digital value of the current operation mode converted from the analog-to-digital converter to the cumulative digital value up to the previous operation mode to obtain the cumulative digital value up to the current operation mode.
본 발명은 터치스크린 장치의 구동장치를 -1 또는 1의 시퀀스에 의해 동작시킨 후 감지부에서 이의 후처리 과정을 수행함으로써, 외부 노이즈에 의해 터치스크린 장치가 오동작하는 것을 방지할 수 있다. The present invention can prevent the touch screen device from malfunctioning by external noise by operating the driving device of the touch screen device by a sequence of -1 or 1 and then performing the post-processing process in the sensing unit.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구동회로 및 감지회로를 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 6은 제1 동작모드에 따른 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 10은 제2 동작모드에 따른 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 노이즈 제거 효과를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a touch screen device according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a driving circuit and a sensing circuit according to an embodiment of the present invention.
3 to 6 are diagrams illustrating a driving method according to a first operation mode.
7 to 10 are diagrams illustrating a driving method according to a second operation mode.
11 to 14 are diagrams illustrating a noise removing effect according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 이하에서 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. The terms used below are merely for referring to specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Also, the singular forms used below include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite meanings.
이하에서 설명하는 본 발명의 실시예는 외부 노이즈에 의한 오동작을 방지하기 위해, 비트 시퀀스 노이즈 필터링 기술을 사용한다. 비트 시퀀스란 1과 0(또는 -1)처럼 두 가지의 상태로만 이루어지는 수열을 말한다. 비트 시퀀스 노이즈 필터링 기술이란 구동 값을 비트 단계로 변화시키면서 후처리를 통해 아날로그 단에서 이산적인(discrete) FIR(Finite Impulse Response) 특성의 노이즈 필터링 효과를 얻는 기술을 말한다. 본 발명의 실시예에서는 후술하는 바와 같이, 구동을 1 또는 -1의 시퀀스에 의해 동작시킨 후 감지부에서 이의 후처리 과정을 통해 노이즈 필터링 효과를 갖는다. The embodiment of the present invention described below uses a bit sequence noise filtering technique to prevent malfunction due to external noise. A bit sequence is a sequence of only two states, such as 1 and 0 (or -1). Bit sequence noise filtering technology refers to a technology that obtains a noise filtering effect of discrete FIR (Finite Impulse Response) characteristics in the analog stage through post-processing while changing the driving value to bit step. In the embodiment of the present invention, as described later, the driving is operated by a sequence of 1 or -1 and then the sensing unit has a noise filtering effect through its post-processing process.
일반적으로 터치스크린 장치는 터치를 감지하는 방법에 따라 크게 저항막 방식(resistive type)과 정전 용량 방식(capacitive type)으로 분류할 수 있다.In general, a touch screen device may be classified into a resistive type and a capacitive type according to a method of sensing a touch.
저항막 방식의 터치스크린 장치는 유리나 투명 플라스틱판 위에 저항 성분의 물질을 코팅하고 그 위에 폴리에스테르 필름을 덮어씌운 구조를 가진다. 저항막 방식의 터치스크린 장치는 스크린을 터치하는 경우 변하는 저항값의 변화를 검출하여 터치 지점을 감지한다. The resistive touch screen device has a structure in which a resistive material is coated on a glass or transparent plastic plate and a polyester film is covered thereon. The resistive touch screen device detects a touch point by detecting a change in a resistance value that changes when the screen is touched.
정전 용량 방식의 터치스크린 장치는 유리나 투명 플라스틱의 양면 또는 일면에 전극을 형성하고 두 전극 사이에 전압을 인가한 후, 손가락 등의 물체가 스크린에 접촉하는 경우 변하는 두 전극 사이의 커패시턴스 변화량을 분석하여 터치 지점을 감지한다. The capacitive touch screen device forms electrodes on both sides or one side of glass or transparent plastic, applies a voltage between the two electrodes, and analyzes the amount of capacitance change between two electrodes that changes when an object such as a finger contacts the screen. Detect touch points.
이하에서는 터치스크린 장치의 예로서 정전 용량 방식의 터치스크린 장치를 예로서 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다른 방식의 터치스크린 장치에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 터치스크린 장치를 예로서 설명하나 본 발명에 적용되는 사상은 다른 장치에도 적용할 수 있음은 물론이다. Hereinafter, a capacitive touch screen device will be described as an example of the touch screen device, but the present invention is not limited thereto and may be applied to other touch screen devices. In addition, although the present invention describes a touch screen device as an example, the idea applied to the present invention can be applied to other devices.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치를 나타낸다.1 illustrates a touch screen device according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치는 터치 패널(100), 구동회로(200), 감지회로(300) 및 타이밍제어기(400)를 포함한다. As shown in FIG. 1, a touch screen device according to an embodiment of the present invention includes a
터치 패널(100)은 서로 절연되어 형성되는 다수의 동작신호선(X1, X2, X3,..Xn)과 다수의 감지신호선(Y1, Y2, Y3,...Ym)을 포함한다. 도 1에서는 편의상 동작신호선과 감지신호선을 각각 선으로 표시하였으나, 실제로는 전극패턴으로 구현된다. 본 명세서에서, 감지신호선은 감지 라인, 감지선, 감지 전극 등의 용어와 혼용될 수 있고, 동작신호선은 동작 라인, 동작선, 동작 전극 등의 용어와 혼용될 수 있다. 또한, 도 1에서는 다수의 동작신호선과 다수의 감지신호선이 서로 절연되어 교차하는 것으로 표시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 동작신호선과 감지신호선이 교차하지 않을 수도 있다. The
터치 지점을 나타내는 센싱 노드(110)는 하나의 감지신호선과 하나의 동작신호선에 의해 정의되며, 각 센싱노드(110)는 노드 커패시터(112)를 포함한다. 노드 커패시터(112)는 서로 절연되어 분리되는 동작신호선과 감지신호선에 의해 형성된다. 도 1에서는 i번째 동작신호선과 j번째 감지신호선에 의해 형성되는 노드 커패시터(112)의 커패시턴스를 Cij로 표기하였다. The
구동회로(200)는 다수의 동작신호선(X1, X2, X3,..Xn)에 전기적으로 연결되며, 구동파형을 다수의 동작신호선에 순차적으로 또는 동시에 인가한다. 이때, 구동파형은 후술하는 바와 같이 양의 전원전압(또는 음의 전원전압)과 접지전압의 조합으로 이루어지며, 구체적인 구동파형은 구동회로(200)의 구동 스위치의 온/오프 동작 순서에 의해 결정된다. 본 발명의 실시예에 따른 구동회로(200)는 두 가지 모드의 동작파형(즉, 제1 모드의 구동파형과 제2 모드의 구동파형)을 소정 시퀀스로 다수의 동작신호선(X1, X2, X3,..Xn)에 출력한다. 이때, 제1 모드의 구동파형은 양의 전압(VDD)과 접지 전압으로 이루어지며, 제2 모드의 구동파형은 음의 전압(-VDD)과 접지 전압으로 이루어진다. The
감지회로(300)는 다수의 감지신호선(Y1, Y2, Y3,...Ym)에 전기적으로 연결되며, 구동파형이 인가되는 감지신호선에 대응하는 노드 커패시터(112)의 커패시턴스(Cij)를 측정한다. 이때, 각 노드 커패시터(112)의 커패시턴스(Cij) 측정은 감지회로(300)의 감지스위치의 동작에 의해 구현된다. The
타이밍제어기(400)는 구동회로(200) 및 감지회로(300)에 각각 구동스위치 제어신호(Sx)와 감지스위치 제어신호(Sy)를 출력하여, 구동회로(200)의 구동스위치와 감지회로(300)의 감지스위치의 온/오프 동작을 제어한다. The
다음은 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구동회로(200) 및 감지회로(300)를 보다 상세하게 설명한다. Next, the driving
도 2에서는 편의상 i 번째 동작신호선(Xi)과 j 번째 감지신호선(Yj)에 각각 연결되는 구동회로(200)와 감지회로(300)만을 도시하였으나, 실제로는 n개의 동작신호선과 m개의 감지신호선에 각각 구동회로(200)와 감지회로(300)가 전기적으로 연결된다. In FIG. 2, only the driving
구동회로(200)는 양의 전원전압(VDD), 음의 전원전압(-VDD), 제1 내지 제3 구동 스위치(S1, S2, S3)를 포함하며, 노드 커패시터(112)의 일단인 동작신호선(Xi)에 제1 모드의 구동파형과 제2 모드의 구동파형을 소정 시퀀스로 출력한다. The driving
도 2에서 제1 구동 스위치(S1)는 양의 전원전압(VDD)과 노드 커패시터(112)의 일단인 동작신호선(Xi) 사이에 전기적으로 연결되며, 제2 구동 스위치(S2)는 접지와 노드 커패시터(112)의 일단 사이에 전기적으로 연결되며, 제3 구동 스위치(S3)는 음의 전원전압(-VDD)과 노드 커패시터(112)의 일단 사이에 전기적으로 연결된다. In FIG. 2, the first driving switch S1 is electrically connected between the positive power supply voltage VDD and the operation signal line Xi which is one end of the
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 구동 스위치(S1), 제2 구동 스위치(S2), 제3 구동 스위치(S3)의 온/오프 동작에 따라, 양의 전원전압(VDD)과 접지 전압의 조합으로 구성된 제1 모드의 구동파형 또는 음의 전원전압(-VDD)과 접지 전압의 조합으로 구성된 제2 모드의 구동파형이 동작신호선(Xi)에 출력된다. According to the exemplary embodiment of the present invention, the positive power voltage VDD and the ground voltage may be changed according to the on / off operation of the first driving switch S1, the second driving switch S2, and the third driving switch S3. The driving waveform of the first mode composed of the combination or the driving waveform of the second mode composed of the combination of the negative power supply voltage -VDD and the ground voltage is output to the operation signal line Xi.
감지회로(300)는 제1 및 제2 감지스위치(S4, S5), 기준 커패시터(310), 리셋 스위치(S6), 아날로그 디지털 변환기(330, 이하 'ADC'라고 함) 및 디지털 신호 처리기(340, 이하 'DSP'라 함)를 포함한다. The
제1 감지스위치(S4)는 노드 커패시터(112)의 타단인 감지신호선(Yj)과 접지 사이에 전기적으로 연결된다. The first sensing switch S4 is electrically connected between the sensing signal line Yj, which is the other end of the
증폭기(320)는 차동 증폭기(differential amplifier)이며, 반전단자는 노드 커패시터의 타단인 감지신호선(Yj)에 전기적으로 연결되고 비반전단자는 접지된다. 이하에서는 증폭기(320)의 예로서 통상의 연산 증폭기(OP AMP)를 설명하나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 이외의 다른 차동 증폭기를 사용할 수도 있다. The
기준 커패시터(310)는 연산증폭기(320)의 반전단자와 출력단자 사이에 전기적으로 연결된다. 즉, 기준 커패시터(310)는 연산증폭기(320)의 출력을 연산증폭기(320)의 입력으로 부귀환(negative feedback)시키는 역할을 수행한다. The
제2 감지스위치(S5)는 노드 커패시터(112)의 타단과 기준 커패시터(310)(즉, 연산 증폭기(320)의 반전단자) 사이에 전기적으로 연결되며, 노드 커패시터(112)에 충전된 전압이 기준 커패시터에 전달되는 것을 스위칭하는 역할을 수행한다. The second sensing switch S5 is electrically connected between the other end of the
리셋 스위치(S6)는 기준 커패시터(310)의 양단 사이에 전기적으로 연결되며, 기준 커패시터(310)에 충전된 전압의 초기화(리셋)를 스위칭하는 역할을 수행한다. The reset switch S6 is electrically connected between both ends of the
ADC(330)는 기준 커패시터(310)에 충전된 전압을 대응하는 디지털값으로 변환한다. 이때, 본 발명의 실시예에 따르면, 기준 커패시터(310)에 충전된 전압이 양의 전압인 경우에는 양의 디지털 값으로 변환하고, 기준 커패시터(310)에 충전된 전압이 음의 전압인 경우에는 음의 디지털 값으로 변환한다. The
DSP(340)는 ADC(330)로부터 출력된 누적된 디지털 값에 기초하여, 노드 커패시터(112)의 커패시턴스 변화량을 감지한다. The
본 발명의 실시예에 따르면, 기준 커패시터(310)의 양단에는 후술하는 바와 같이 노드 커패시터(112)의 충방전 동작에 응답하여, 노드 커패시터의 커패시턴스(Cij)에 대응하는 전압이 충전된다.According to the exemplary embodiment of the present invention, a voltage corresponding to the capacitance Cij of the node capacitor is charged at both ends of the
다음은 도 3 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치의 구동방법을 설명한다. Next, a method of driving a touch screen device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 10.
본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치의 구동방법은 제1 동작모드 또는 제2 동작모드를 소정 횟수 반복해서 구동한다. 제1 동작모드와 제2 동작모드는 도 6 및 도 10에 도시한 바와 같이, 노드 커패시터 충전단계, 기준 커패시터로의 전달단계, 기준 커패시터 판독단계 및 기준 커패시터의 리셋 단계로 이루어진다. 도 6 및 도 10에서 "충전" 및 "방전"은 각각 노드 커패시터의 충전 및 방전 동작을 의미하며, "전달"은 기준 커패시터에 단위충전전압이 충전(전달)되는 동작을 의미한다. In the method for driving a touch screen device according to an embodiment of the present invention, the first operation mode or the second operation mode is repeatedly driven a predetermined number of times. As shown in FIGS. 6 and 10, the first operation mode and the second operation mode include a node capacitor charging step, a transfer to a reference capacitor, a reference capacitor reading step, and a reset step of the reference capacitor. 6 and 10, "charge" and "discharge" refer to charging and discharging operations of a node capacitor, respectively, and "delivery" refers to an operation of charging (delivering) unit charging voltage to a reference capacitor.
제1 동작모드는 양의 전압(VDD)과 접지 전압으로 이루어지는 구동파형을 노드 커패시터(112)에 인가하는 모드를 말하며, 제2 동작모드는 음의 전압(-VDD)과 접지 전압으로 이루어지는 구동파형을 노드 커패시터(112)에 인가하는 모드를 말한다. The first operation mode refers to a mode in which a driving waveform consisting of a positive voltage VDD and a ground voltage is applied to the
먼저 도 3 내지 도 6을 참조해서 제1 동작모드의 동작을 설명한다. First, the operation of the first operation mode will be described with reference to FIGS. 3 to 6.
제1 동작모드에 따르면, 제3 동작스위치(S3)는 오프상태를 유지하며, 다른 스위치(S1, S2, S4, S5)의 온/오프 동작에 따라 노드 커패시터(112)가 충전되거나 방전된다.
According to the first operation mode, the third operation switch S3 maintains the off state, and the
(1)노드 커패시터의 충전단계(1) charging stage of node capacitor
먼저 노드 커패시터(112)의 충전 동작을 설명하면, 제1 구동스위치(S1)와 제1 감지스위치(S4)가 온되고, 제2 구동스위치(S2)와 제2 감지스위치(S5)가 오프된다. 이 경우, 도 6에 도시한 바와 같이, 노드 커패시터(112)의 양단(Vx)은 양의 전원전압(VDD)으로 충전된다.
First, the charging operation of the
(2) 기준 커패시터로의 전달단계 (노드 커패시터 방전단계)(2) Transfer to reference capacitor (node capacitor discharge step)
노드 커패시터(112)의 양단(Vx)이 양의 전원전압(VDD)으로 충전되고 나서, 노드 커패시터(112)의 방전 동작이 수행되는데, 도 4에 도시한 바와 같이 제1 구동스위치(S1)와 제1 감지스위치(S4)가 오프되고 제2 구동스위치(S2)와 제2 감지스위치(S5)가 온된다. 이 경우, 노드 커패시터(112)의 양단(Vx)은 접지 전위까지 방전되며, 기준 커패시터(310)의 양단(Vy)에는 단위충전전압(Vd)이 충전(전달)된다. After both ends Vx of the
이때, 단위충전전압(Vd)은 다음의 수학식에 의해 결정된다. At this time, the unit charge voltage (Vd) is determined by the following equation.
(여기서, Vd는 단위충전전압, Cij는 노드 커패시터의 커패시턴스, Ct는 기준 커패시터의 커패시턴스, VDD는 전원전압)Where Vd is the unit charge voltage, Cij is the capacitance of the node capacitor, Ct is the capacitance of the reference capacitor, and VDD is the supply voltage.
수학식 1로부터 알 수 있듯이, 기준 커패시터(310)의 양단에 충전된 단위 충전전압(Vd)의 크기는 노드 커패시터의 커패시턴스에 비례하므로, 단위 충전 전압의 크기의 변화량를 통해 노드 커패시터의 커패시턴스의 변화량(즉, 센싱노드에의 접촉여부)를 감지할 수 있다. As can be seen from
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 동작모드에서 노드 커패시터(112)의 충전 단계 이후에 기준 커패시터로의 전달 단계 동작이 수행되나, 이와 달리 노드 커패시터(112)의 충전 단계와 기준 커패시터로의 전달 단계 동작이 동시에 수행되도록 할 수도 있다.
According to the exemplary embodiment of the present invention, after the charging step of the
(3) 기준 커패시터 판독단계 (3) reference capacitor reading step
기준 커패시터(310)로의 전달단계 이후에는 ADC(330)는 기준 커패시터(310)에 충전(전달)된 전압을 대응하는 양의 디지털 값(X[n])으로 변환한다. After the transfer to the
그리고나서, DSP(340)는 다음의 수학식 2와 같이 이전 동작모드까지의 누적된 디지털 값과 현재 동작모드에서 변환된 디지털 값(X[n])에 기초해서, 현재 동작모드까지 누적된 디지털 값(Y[n])을 계산한다. 이때, 본 발명의 실시예에서 "누적된 디지털 값"이란 디지털 값을 단순히 합산하는 것을 의미하는 것은 아니며, 각 동작모드에서 변환된 디지털 값의 크기(즉, 디지털 값의 절대값)를 합산하는 것을 의미한다.Then, the
여기서, Y[n]은 현재 동작모드까지 누적된 디지털 값을 의미하고, Y[n-1]은 이전 동작모드까지 누적된 디지털 값을 의미하며, X[n]은 현재 동작모드의 기준 커패시에 충전된 전압에 대응하는 디지털 값을 의미한다. Here, Y [n] means the digital value accumulated up to the current operation mode, Y [n-1] means the digital value accumulated up to the previous operation mode, and X [n] is the reference capacitance of the current operation mode. A digital value corresponding to the voltage charged in the.
이때, 제1 동작모드에 따르면, ADC(330)는 양의 디지털 값으로 변환하므로(즉, 기준 커패시터(310)에 충전된 전압이 양의 전압이므로), 이전 동작모드까지 누적된 디지털 값(Y[n-1])에 현재 동작모드에서 변환된 디지털 값(X[n])을 가산하여 현재 동작모드까지 누적된 디지털 값(Y[n])을 구한다.
In this case, according to the first operation mode, the
(4) 기준 커패시터 리셋단계 (4) Resetting the Reference Capacitor
기준 커패시터를 판독한 이후에는, 도 5에 도시한 바와 같이 리셋 스위치(S6)가 온되어 기준 커패시터(310)에 충전된 전압을 초기화(리셋)한다.
After reading the reference capacitor, as shown in FIG. 5, the reset switch S6 is turned on to initialize (reset) the voltage charged in the
다음에는 도 7 내지 도 10을 참조하여, 제2 동작모드의 동작을 설명한다. Next, the operation of the second operation mode will be described with reference to FIGS. 7 to 10.
제2 동작모드에 따르면, 제1 동작스위치(S1)는 오프상태를 유지하며, 다른 스위치(S2, S3, S4, S5)의 온/오프 동작에 따라 노드 커패시터(112)가 충전되거나 방전된다.
According to the second operation mode, the first operation switch S1 maintains the off state, and the
(5) 노드 커패시터의 충전단계(5) charging stage of node capacitor
먼저 노드 커패시터(112)의 충전 동작을 설명하면, 제3 구동스위치(S3)와 제1 감지스위치(S4)가 온되고, 제2 구동스위치(S2)와 제2 감지스위치(S5)가 오프된다. 이 경우, 도 10에 도시한 바와 같이, 노드 커패시터(112)의 양단(Vx)은 음의 전원전압(VDD)으로 충전된다.
First, the charging operation of the
(6) 기준 커패시터로의 전달단계 (노드 커패시터 방전단계)(6) Transfer to reference capacitor (node capacitor discharge step)
노드 커패시터(112)의 양단(Vx)이 음의 전원전압(-VDD)으로 충전되고 나서, 노드 커패시터(112)의 방전 동작이 수행되는데, 도 8에 도시한 바와 같이 제3 구동스위치(S3)와 제1 감지스위치(S4)가 오프되고 제2 구동스위치(S2)와 제2 감지스위치(S5)가 온된다. 이 경우, 노드 커패시터(112)의 양단(Vx)은 접지 전위까지 방전되며, 기준 커패시터(310)의 양단(Vy)에는 음의 단위충전전압(-Vd)이 충전(전달)된다. After both ends (Vx) of the
본 발명의 실시예에 따르면, 제2 동작모드에서 노드 커패시터(112)의 충전 단계 이후에 기준 커패시터로의 전달 단계 동작이 수행되나, 이와 달리 노드 커패시터(112)의 충전 단계와 기준 커패시터로의 전달 단계 동작이 동시에 수행되도록 할 수도 있다.
According to the exemplary embodiment of the present invention, after the charging step of the
(7) 기준 커패시터 판독단계 (7) reference capacitor reading step
기준 커패시터(310)로의 전달단계 이후에는 ADC(330)는 기준 커패시터(310)에 충전(전달)된 전압을 대응하는 음의 디지털 값(X[n])으로 변환한다. After the transfer to the
그리고나서, DSP(340)는 다음의 수학식 3와 같이 이전 동작모드까지 누적된 디지털 값과 현재 동작모드에서 변환된 디지털 값(X[n])에 기초하여, 현재 동작모드까지 누적된 디지털 값(Y[n])을 계산한다. Then, the
이때, 제2 동작모드에 따르면, 제1 동작모드와는 달리 ADC(330)가 음의 디지털 값으로 변환하므로(즉, 기준 커패시터(310)에 충전된 전압이 음의 전압이므로), 이전 동작모드까지 누적된 디지털 값(Y[n-1])에 현재 동작모드에서 변환된 디지털 값(X[n])을 감산하여 현재 동작모드까지 누적된 디지털 값(Y[n])을 구한다.
At this time, according to the second operation mode, unlike the first operation mode, since the
현재 동작모드까지 누적된 디지털 값(Y[n])에는 노드 커패시터(112)의 커패시턴스 값의 정보가 포함되어 있으므로, 본 발명의 실시예에 따르면 제1 동작모드 또는 제2 동작모드를 소정 횟수(예컨대, 16) 반복구동하여 누적된 디지털 값(Y[n])에 기초하여 센싱 노드의 접촉여부를 최종적으로 판단한다. Since the digital value Y [n] accumulated up to the current operation mode includes information on the capacitance value of the
(8) 기준 커패시터 리셋단계 (8) Reset Reference Capacitor
기준 커패시터를 판독한 이후에는, 리셋 스위치(S6)가 온되어 기준 커패시터(310)에 충전된 전압을 초기화(리셋)한다.
After reading the reference capacitor, the reset switch S6 is turned on to initialize (reset) the voltage charged in the
본 발명의 실시예에 따른 구동회로 및 감지회로는 스위치드 커패시터(switched capacitor)를 이용한 것이므로, 기본적으로 FIR(Finite Impulse Response) 필터의 특성을 가지고 있다. 즉, 터치스크린 장치를 제1 동작모드 또는 제2 동작모드로 구동시키는 것을 1회로 하였을 때, N회 구동시 N 탭을 가진 FIR 필터로 동작한다. 이때, 본 발명의 실시예에 따른 구동회로 및 감지회로는 제1 동작모드 또는 제2 동작모드의 소정 조합 또는 구동횟수(N)에 따라 여러 가지 필터링특성을 갖는 필터로서 동작할 수 있다. Since the driving circuit and the sensing circuit according to the embodiment of the present invention use a switched capacitor, the driving circuit and the sensing circuit basically have characteristics of a finite impulse response (FIR) filter. That is, when the touch screen device is driven in the first operation mode or the second operation mode in one circuit, the touch screen device operates as an FIR filter having N taps after N drivings. In this case, the driving circuit and the sensing circuit according to the embodiment of the present invention may operate as a filter having various filtering characteristics according to a predetermined combination or driving frequency N of the first operation mode or the second operation mode.
즉, 본 발명의 실시예에서는 노드 커패시터(112)를 양의 전원전압(+VDD)으로 충전한 후 이에 대응하는 양의 전압(+Vd)을 기준 커패시터(310)에 전달하는 제1 동작모드(비트값 1)와, 노드 커패시터(112)를 음의 전원전압(-VDD)으로 충전한 후 이에 대응하는 음의 전압(-Vd)을 기준 커패시터에 전달하는 제2 동작모드(비트값 -1)를 소정 시퀀스로 조합하여 터치스크린 장치를 구동함으로써, 외부로부터의 노이즈에 의한 오동작을 억제할 수 있다. That is, in the exemplary embodiment of the present invention, the
도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 비트 시퀀스 노이즈 필터링 특성을 나타내는 도면이다. . 11 and 14 illustrate bit sequence noise filtering characteristics according to an embodiment of the present invention. .
도 11은 제1 동작모드(비트값 1)로만 동작시킨 경우의 노이즈 필터링 특성을 나타내는 도면이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 제1 동작모드로만 터치 스크린 장치를 구동하는 경우에는 저역 통과 필터(low pass filter; LPF)의 역할을 수행하는 것을 알 수 있다. FIG. 11 is a diagram illustrating noise filtering characteristics when operating only in the first operation mode (bit value 1). FIG. As shown in FIG. 11, when the touch screen device is driven only in the first operation mode in the embodiment of the present invention, it can be seen that the low pass filter (LPF) plays a role.
도 12는 제1 동작모드(비트값 1)과 제2 동작모드(비트값 -1)을 교대로 동작시킨 경우의 노이즈 필터링 특성을 나타내는 도면으로서, 이와 같이 구동하는 경우에는 고역 통과 필터(high pass filter; HPF)의 역할을 수행하는 것을 알 수 있다. FIG. 12 is a diagram illustrating noise filtering characteristics when the first operation mode (bit value 1) and the second operation mode (bit value -1) are operated alternately. FIG. 12 shows a high pass filter when driving in this manner. It can be seen that it performs the role of filter (HPF).
도 13 및 도 14는 각각 제1 동작모드(비트값 1)과 제2 동작모드(비트값 -1)을 각각 바커 시퀀스(barker sequence)와 랜덤 코드로 동작시킨 경우의 노이즈 필터링 특성을 나타내는 도면이다. 도 13 및 도 14에 따르면, 전 주파수 대역에 걸쳐 주파수 필터링 특성이 향상됨을 알 수 있다. 13 and 14 are diagrams illustrating noise filtering characteristics when the first operation mode (bit value 1) and the second operation mode (bit value -1) are operated with a barker sequence and a random code, respectively. . 13 and 14, it can be seen that the frequency filtering characteristic is improved over the entire frequency band.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면 제1 동작모드와 제2 동작모드를 소정 조합으로 적절하게 구동함으로써 표시장치와 같은 외부 장치에 의해 발생되는 노이즈에 의해 터치스크린 장치가 오동작하는 것을 방지할 수 있다. Therefore, according to an embodiment of the present invention, by properly driving the first operation mode and the second operation mode in a predetermined combination, it is possible to prevent the touch screen device from malfunctioning due to noise generated by an external device such as a display device. .
이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications, and variations will readily occur to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, it should be understood that the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense, and that the true scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof, .
100: 터치패널 200: 구동회로
300: 감지회로 400: 타이밍제어기
112: 노드 커패시터 310: 기준 커패시터
320: 연산증폭기 S1, S2, S3: 구동스위치
S4, S5: 감지스위치 S6: 리셋스위치100: touch panel 200: driving circuit
300: detection circuit 400: timing controller
112: node capacitor 310: reference capacitor
320: operational amplifier S1, S2, S3: drive switch
S4, S5: Detection switch S6: Reset switch
Claims (18)
상기 다수의 동작신호선에 전기적으로 연결되며, 상기 다수의 동작신호선 중 하나 이상의 동작신호선에 상기 노드 커패시터를 양의 제1 전압으로 충전하기 위한 제1 모드의 구동파형 또는 상기 노드 커패시터를 음의 제2 전압으로 충전하기 위한 제2 모드의 구동파형의 조합을 소정 시퀀스로 인가하는 구동회로; 및
상기 다수의 감지신호선에 전기적으로 연결되며, 상기 노드 커패시터의 커패시턴스를 측정하는 감지회로를 포함하는 터치패널의 구동장치.A driving apparatus for driving a touch panel comprising a plurality of operation signal lines, a plurality of sensing signal lines insulated from the plurality of operating signal lines, and a plurality of node capacitors respectively formed by corresponding operation signal lines and sensing signal lines. ,
A driving waveform of a first mode or a second negative terminal capacitor configured to charge the node capacitor with a positive first voltage to at least one operation signal line of the plurality of operation signal lines; A driving circuit for applying a combination of driving waveforms of the second mode for charging with a voltage in a predetermined sequence; And
And a sensing circuit electrically connected to the plurality of sensing signal lines and measuring capacitance of the node capacitor.
상기 제1 전압과 상기 제2 전압은 크기가 동일한 것을 특징으로 하는 터치패널의 구동장치.The method of claim 1,
And the first voltage and the second voltage have the same magnitude.
상기 구동회로는
상기 노드 커패시터의 일단과 상기 제1 전압 사이에 전기적으로 연결되는 제1 구동스위치,
상기 노드 커패시터의 일단과 접지 전압 사이에 전기적으로 연결되는 제2 구동 스위치, 및
상기 노드 커패시터의 일단과 상기 제2 전압 사이에 전기적으로 연결되는 제3 구동 스위치를 포함하는 터치패널의 구동장치.The method of claim 1,
The driving circuit
A first driving switch electrically connected between one end of the node capacitor and the first voltage;
A second drive switch electrically connected between one end of the node capacitor and a ground voltage, and
And a third driving switch electrically connected between one end of the node capacitor and the second voltage.
상기 감지회로는
상기 노드 커패시터의 타단에 전기적으로 연결되어, 상기 노드 커패시터에 충전된 전압에 대응하는 단위충전전압이 전달되어 충전되는 기준 커패시터; 및
상기 노드 커패시터의 타단과 상기 기준 커패시터 사이에 전기적으로 연결되며 상기 단위충전전압이 상기 기준 커패시터에 전달되는 것을 스위칭하는 제1 감지스위치;
상기 기준 커패시터에 전기적으로 연결되며 상기 기준 커패시터에 충전된 상기 단위충전전압을 초기화하는 리셋 스위치;
상기 기준 커패시터에 충전된 상기 단위충전전압을 디지털 값으로 변환하는 아날로그 디지털 변환기; 및
상기 아날로그 디지털 변환기로부터 출력된 디지털 값을 누적한 값인 누적 디지털 값에 기초하여, 상기 노드 커패시터의 커패시턴스 변화량을 감지하는 디지털 신호 처리기를 포함하는 터치패널의 구동장치.The method of claim 3,
The sensing circuit
A reference capacitor electrically connected to the other end of the node capacitor to receive and charge a unit charge voltage corresponding to the voltage charged in the node capacitor; And
A first sensing switch electrically connected between the other end of the node capacitor and the reference capacitor and switching the transfer of the unit charge voltage to the reference capacitor;
A reset switch electrically connected to the reference capacitor and initializing the unit charge voltage charged in the reference capacitor;
An analog-digital converter for converting the unit charge voltage charged in the reference capacitor into a digital value; And
And a digital signal processor configured to sense a capacitance change amount of the node capacitor based on a cumulative digital value which is a value obtained by accumulating a digital value output from the analog to digital converter.
상기 감지회로는
상기 노드 커패시터의 타단과 접지 전압 사이에 전기적으로 연결되는 제2 감지 스위치; 및
상기 기준 커패시터의 일단과 접지가 각각 제1 입력단자 및 제2 입력단자에 연결되고, 상기 기준 커패시터의 타단이 출력단자에 연결되는 차동 증폭기를 포함하는 터치패널의 구동장치.The method of claim 4, wherein
The sensing circuit
A second sensing switch electrically connected between the other end of the node capacitor and a ground voltage; And
And a differential amplifier having one end and a ground of the reference capacitor connected to a first input terminal and a second input terminal, respectively, and the other end of the reference capacitor connected to an output terminal.
상기 제1 내지 제3 구동스위치는 상기 제1 모드의 구동파형에 대응하는 제1 동작모드 또는 상기 제2 모드의 구동파형에 대응하는 제2 동작모드로 선택적으로 동작하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 구동장치.The method according to claim 4 or 5,
The first to third driving switches selectively operate in a first operation mode corresponding to the driving waveform of the first mode or a second operation mode corresponding to the driving waveform of the second mode. Drive system.
상기 제1 동작모드 또는 상기 제2 동작모드의 조합은 번갈아 동작하지 않는 제1 시퀀스로 동작하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 구동장치. The method of claim 6,
And a combination of the first operation mode or the second operation mode operates in a first sequence which does not alternately operate.
상기 디지털 신호 처리기는
상기 제1 동작모드의 경우, 이전 동작모드까지의 누적 디지털 값에 상기 아날로그 디지털 변환기로부터 출력된 현재 동작모드의 디지털 값을 가산하여 현재 동작모드까지의 누적 디지털 값을 구하고,
상기 제2 동작모드의 경우, 이전 동작모드까지의 누적 디지털 값에 상기 아날로그 디지털 변환기로부터 출력된 현재 동작모드의 디지털 값을 감산하여 현재 동작모드까지의 누적 디지털 값을 구하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 구동장치. The method of claim 7, wherein
The digital signal processor
In the first operation mode, the cumulative digital value up to the current operation mode is obtained by adding the digital value of the current operation mode output from the analog-to-digital converter to the cumulative digital value up to the previous operation mode,
In the second operation mode, a cumulative digital value up to the current operation mode is obtained by subtracting the digital value of the current operation mode output from the analog-to-digital converter to the cumulative digital value up to the previous operation mode. Drive system.
상기 제1 시퀀스는 바커 시퀀스인 것을 특징으로 하는 터치패널의 구동장치.The method of claim 8,
And the first sequence is a Barker sequence.
상기 동작신호선 또는 상기 감지신호선에 전기적으로 연결되는 다수의 구동 스위치의 온/오프 동작을 상기 노드 커패시터에 양의 제1 전압을 충전하기 위한 제1 동작모드 또는 상기 노드 커패시터에 음의 제2 전압을 충전하기 위한 제2 동작모드로 선택적으로 구동하되, 상기 제1 동작모드와 상기 제2 동작모드는 서로 번갈아 구동되지 않는 제1 시퀀스로 배열되는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 구동방법.A method of driving a touch panel comprising a plurality of operation signal lines, a plurality of detection signal lines insulated from the plurality of operation signal lines, and a plurality of node capacitors respectively formed by corresponding operation signal lines and the detection signal lines.
The on / off operation of a plurality of driving switches electrically connected to the operation signal line or the detection signal line may be performed in a first operation mode for charging a positive first voltage to the node capacitor or a negative second voltage to the node capacitor. And selectively driving to a second operation mode for charging, wherein the first operation mode and the second operation mode are arranged in a first sequence which is not alternately driven.
상기 제1 동작모드의 구동방법은
상기 노드 커패시터를 상기 제1 전압으로 충전하는 단계;
상기 노드 커패시터의 커패시턴스의 크기에 대응하는 단위충전전압을 상기 노드 커패시터에 전기적으로 연결되는 기준 커패시터에 충전하는 단계;
상기 기준 커패시터에 충전된 상기 단위충전전압을 제1 디지털 값으로 변환하는 단계;
이전 동작모드까지의 누적 디지털 값에 상기 변환된 제1 디지털 값을 가산하여, 현재 동작모드까지의 누적 디지털 값을 구하는 단계; 및
상기 기준 커패시터에 충전된 상기 단위충전전압을 초기화하는 단계를 포함하는 터치패널의 구동방법.The method of claim 10,
The driving method of the first operation mode is
Charging the node capacitor to the first voltage;
Charging a unit charge voltage corresponding to the magnitude of the capacitance of the node capacitor to a reference capacitor electrically connected to the node capacitor;
Converting the unit charge voltage charged in the reference capacitor into a first digital value;
Calculating the cumulative digital value up to the current operation mode by adding the converted first digital value to the cumulative digital value up to a previous operation mode; And
And initializing the unit charge voltage charged in the reference capacitor.
상기 제2 동작모드의 구동방법은
상기 노드 커패시터를 상기 제2 전압으로 충전하는 단계;
상기 노드 커패시터의 커패시턴스의 크기에 대응하는 단위충전전압을 상기 노드 커패시터에 전기적으로 연결되는 기준 커패시터에 충전하는 단계;
상기 기준 커패시터에 충전된 상기 단위충전전압을 제1 디지털 값으로 변환하는 단계;
이전 동작모드까지의 누적 디지털 값에 상기 변환된 제1 디지털 값을 감산하여, 현재 동작모드까지의 누적 디지털 값을 구하는 단계를 포함하는 터치패널의 구동방법.The method of claim 10,
The driving method of the second operation mode is
Charging the node capacitor to the second voltage;
Charging a unit charge voltage corresponding to the magnitude of the capacitance of the node capacitor to a reference capacitor electrically connected to the node capacitor;
Converting the unit charge voltage charged in the reference capacitor into a first digital value;
And subtracting the converted first digital value to a previous operation mode to obtain a cumulative digital value up to a current operation mode.
상기 현재 동작모드까지의 누적 디지털 값에 기초하여, 상기 노드 커패시터의 커패시턴스 변화량을 감지하는 단계를 추가로 포함하는 터치패널의 구동방법.The method according to claim 11 or 12, wherein
And detecting a capacitance change amount of the node capacitor based on the cumulative digital value up to the current operation mode.
상기 다수의 동작신호선에 전기적으로 연결되며, 상기 다수의 동작신호선 중 하나 이상의 동작신호선에 상기 노드 커패시터를 양의 제1 전압으로 충전하기 위한 제1 모드의 구동파형 또는 상기 노드 커패시터를 음의 제2 전압으로 충전하기 위한 제2 모드의 구동파형의 조합을 소정 시퀀스로 인가하는 구동회로; 및
상기 다수의 감지신호선에 전기적으로 연결되며, 상기 노드 커패시터의 커패시턴스를 측정하는 감지회로를 포함하는 터치스크린장치.A touch panel including a plurality of operation signal lines, a plurality of sensing signal lines insulated from the plurality of operating signal lines, and a plurality of node capacitors respectively formed by corresponding operation signal lines and sensing signal lines;
A driving waveform of a first mode or a second negative terminal capacitor configured to charge the node capacitor with a positive first voltage to at least one operation signal line of the plurality of operation signal lines; A driving circuit for applying a combination of driving waveforms of the second mode for charging with a voltage in a predetermined sequence; And
And a sensing circuit electrically connected to the plurality of sensing signal lines and measuring capacitance of the node capacitor.
상기 구동회로는
상기 노드 커패시터의 일단과 상기 제1 전압 사이에 전기적으로 연결되는 제1 구동스위치,
상기 노드 커패시터의 일단과 접지 전압 사이에 전기적으로 연결되는 제2 구동 스위치, 및
상기 노드 커패시터의 일단과 상기 제2 전압 사이에 전기적으로 연결되는 제3 구동 스위치를 포함하는 터치스크린장치.The method of claim 14,
The driving circuit
A first driving switch electrically connected between one end of the node capacitor and the first voltage;
A second drive switch electrically connected between one end of the node capacitor and a ground voltage, and
And a third driving switch electrically connected between one end of the node capacitor and the second voltage.
상기 감지회로는
상기 노드 커패시터의 타단에 전기적으로 연결되어, 상기 노드 커패시터에 충전된 전압에 대응하는 단위충전전압이 전달되어 충전되는 기준 커패시터; 및
상기 노드 커패시터의 타단과 상기 기준 커패시터 사이에 전기적으로 연결되며 상기 단위충전전압이 상기 기준 커패시터에 전달되는 것을 스위칭하는 제1 감지스위치;
상기 기준 커패시터에 전기적으로 연결되며 상기 기준 커패시터에 충전된 상기 단위충전전압을 초기화하는 리셋 스위치;
상기 기준 커패시터에 충전된 상기 단위충전전압을 디지털 값으로 변환하는 아날로그 디지털 변환기; 및
상기 아날로그 디지털 변환기로부터 출력된 디지털 값을 누적한 값인 누적 디지털 값에 기초하여, 상기 노드 커패시터의 커패시턴스 변화량을 감지하는 디지털 신호 처리기를 포함하는 터치스크린장치.16. The method of claim 15,
The sensing circuit
A reference capacitor electrically connected to the other end of the node capacitor to receive and charge a unit charge voltage corresponding to the voltage charged in the node capacitor; And
A first sensing switch electrically connected between the other end of the node capacitor and the reference capacitor and switching the transfer of the unit charge voltage to the reference capacitor;
A reset switch electrically connected to the reference capacitor and initializing the unit charge voltage charged in the reference capacitor;
An analog-digital converter for converting the unit charge voltage charged in the reference capacitor into a digital value; And
And a digital signal processor configured to sense a capacitance change amount of the node capacitor based on a cumulative digital value which is a value obtained by accumulating a digital value output from the analog to digital converter.
상기 제1 내지 제3 구동스위치는 상기 제1 모드의 구동파형에 대응하는 제1 동작모드 또는 상기 제2 모드의 구동파형에 대응하는 제2 동작모드로 선택적으로 동작하는 것을 특징으로 하는 터치스크린장치.The method according to claim 15 or 16,
Wherein the first to third driving switches selectively operate in a first operation mode corresponding to the driving waveform of the first mode or in a second operation mode corresponding to the driving waveform of the second mode. .
상기 디지털 신호 처리기는
상기 제1 동작모드의 경우, 이전 동작모드까지의 누적 디지털 값에 상기 아날로그 디지털 변환기로부터 출력된 현재 동작모드의 디지털 값을 가산하여 현재 동작모드까지의 누적 디지털 값을 구하고,
상기 제2 동작모드의 경우, 이전 동작모드까지의 누적 디지털 값에 상기 아날로그 디지털 변환기로부터 출력된 현재 동작모드의 디지털 값을 감산하여 현재 동작모드까지의 누적 디지털 값을 구하는 것을 특징으로 하는 터치스크린장치. The method of claim 17,
The digital signal processor
In the first operation mode, the cumulative digital value up to the current operation mode is obtained by adding the digital value of the current operation mode output from the analog-to-digital converter to the cumulative digital value up to the previous operation mode,
In the case of the second operation mode, the cumulative digital value up to the previous operation mode is subtracted from the digital value of the current operation mode output from the analog-to-digital converter to obtain the cumulative digital value up to the current operation mode. .
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0651657A (en) * | 1992-07-28 | 1994-02-25 | Canon Inc | Heater and fixing device |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0651657A (en) * | 1992-07-28 | 1994-02-25 | Canon Inc | Heater and fixing device |
JP2006330669A (en) | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Samsung Sdi Co Ltd | Plasma display device and driving device thereof |
JP2010020302A (en) | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Au Optronics Corp | Liquid crystal display and method of driving the same |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101548796B1 (en) | 2013-03-07 | 2015-08-31 | 삼성전기주식회사 | Touch sensing apparatus and touchscreen apparatus |
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