KR102171623B1

KR102171623B1 - Touch screen having minmal touch sensor control signal and display apparatus and touch scan method of touch screen

Info

Publication number: KR102171623B1
Application number: KR1020180122271A
Authority: KR
Inventors: 김형걸
Original assignee: 주식회사 지2터치
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2020-10-29
Anticipated expiration: 2038-10-15
Also published as: KR20200042112A

Abstract

본 발명은 최소의 터치 센서 제어 신호를 갖는 터치 스크린, 표시 장치 및 터치 스크린의 터치 스캔 방법을 제공한다. 본 발명은 센서 제어 블록과 논리 회로(L)을 이용하여 터치 검출의 성능을 향상시킴과 아울러, 먹스와 센서 스위치를 제어하기 위한 제어 신호 및 제어 신호선의 개수를 효율적으로 줄일 수 있는 터치 스크린을 제공할 수 있다. The present invention provides a touch screen having a minimum touch sensor control signal, a display device, and a touch scan method of a touch screen. The present invention provides a touch screen that can efficiently reduce the number of control signals and control signal lines for controlling mux and sensor switches while improving the performance of touch detection using a sensor control block and a logic circuit (L). can do.

Description

Touch screen with minimum touch sensor control signal, display device and touch scan method of touch screen {TOUCH SCREEN HAVING MINMAL TOUCH SENSOR CONTROL SIGNAL AND DISPLAY APPARATUS AND TOUCH SCAN METHOD OF TOUCH SCREEN}

본 발명은, 터치 스크린 및 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 터치 센서의 터치 여부 판단시 터치 드라이브 IC의 출력 포트로부터 출력되는 터치 센서 제어 신호의 최소화에 관한 것이다.The present invention relates to a touch screen and a display device, and more particularly, to minimization of a touch sensor control signal output from an output port of a touch drive IC when determining whether a touch sensor is touched.

일반적으로 터치 스크린은, 스마트 폰, PDA(Personal Digital Assistants), 그리고 PMP(Portable Multimedia Player) 등과 같은 모바일 기기는 물론, 네비게이션, 넷북, 노트북, 태블릿 PC, DID(Digital Information Device), 그리고 IPTV(Internet Protocol TV) 등과 같은 다양한 유형의 전자 장치에 적용될 수 있다. In general, touch screens include mobile devices such as smart phones, PDAs (Personal Digital Assistants), and Portable Multimedia Players (PMPs), as well as navigation, netbooks, notebooks, tablet PCs, digital information devices (DIDs), and Internet TVs (IPTVs). Protocol TV) can be applied to various types of electronic devices.

터치 스크린은, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 그리고 OLED(Organic Light Emitting Diode) 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 위에 부가되거나, 디스플레이 내부에 일체형으로 내장될 수 있다. The touch screen may be added on various types of displays such as LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel), and OLED (Organic Light Emitting Diode), or may be integrated into the display.

터치 스크린이 적용되는 디스플레이는, 터치 스크린 부착형(add-on type) 디스플레이, 터치 스크린 상판형(on-cell type) 디스플레이, 그리고 터치 스크린 내장형(in-cell type) 디스플레이 등으로 다양하게 구분될 수 있다.Displays to which a touch screen is applied can be divided into various types, such as an add-on type display, an on-cell type display, and an in-cell type display. have.

터치 스크린은, 예를 들어, 저항막 방식, 정전용량 방식, 전자기 유도 방식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 등과 같은 다양한 유형의 터치 방식이 적용될 수 있다. For the touch screen, various types of touch methods such as a resistive film method, a capacitive method, an electromagnetic induction method, an infrared method, or an ultrasonic method may be applied.

정전용량(Capacitive) 방식이 적용되는 터치 스크린은, 예를 들어, 손가락 또는 전자 펜 등과 같은 터치 입력 도구가, 터치 스크린에 배열된 터치 센서(touch sensor)에 접촉 또는 접근함에 따라, 터치 센서에서 생성되는 터치 커패시턴스(Ct: touch capacitance)에 의한 전압 변화에 기반하여, 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있다. A touch screen to which a capacitive method is applied is created by a touch sensor as a touch input tool such as a finger or an electronic pen contacts or approaches a touch sensor arranged on the touch screen. The presence of a touch and a touch position may be detected based on a voltage change due to the applied touch capacitance (Ct).

도 1은 먹스를 구비한 터치 스크린의 구성을 예시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a touch screen including a mux.

도 1을 참조하면, 터치 스크린(100)은, 다수의 터치 센서(110), 다수의 센서 신호선(120), 다수의 먹스(130), 그리고 터치 드라이브 IC(140) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the touch screen 100 may include a plurality of touch sensors 110, a plurality of sensor signal lines 120, a plurality of muxes 130, and a touch drive IC 140.

터치 센서(110)은, 예를 들어, 다수의 로우(row)와 컬럼(column)의 매트릭스(matrix) 형태로 배열될 수 있고, 센서 신호선(120)은, 터치 센서(110)에 각각 독립적으로 연결될 수 있다.The touch sensor 110 may be arranged in a matrix form of, for example, a plurality of rows and columns, and the sensor signal lines 120 are independently of the touch sensor 110. Can be connected.

센서 신호선(120)은, 터치 센서(110)에 의해 생성되는 터치 커패시턴스(Ct)를, 먹스(130)를 통해 터치 드라이브 IC(140)으로 전달하며, 도 1에 도시한 바와 같이, 각 컬럼에 속하는 터치 센서의 일측(예: 우측)에 나란히 배열될 수 있다. The sensor signal line 120 transfers the touch capacitance Ct generated by the touch sensor 110 to the touch drive IC 140 through the mux 130, and, as shown in FIG. 1, to each column. It may be arranged side by side (eg, right side) of the touch sensor to which it belongs.

다수의 먹스(130)는, 터치 드라이브 IC(140)의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 터치 드라이브 IC(140)는, COF(Chip On Film) 또는 FPC(Flexible Printed Circuit) 등과 같은 연성 회로 기판 상에 배치되고, 다수의 먹스(130)는, 연성 회로 기판과는 별개인 터치 스크린 패널(TSP: Touch Screen Panel) 상에 배치될 수 있다. A plurality of muxes 130 may be disposed outside the touch drive IC 140. For example, the touch drive IC 140 is disposed on a flexible circuit board such as a chip on film (COF) or a flexible printed circuit (FPC), and a plurality of muxes 130 are separate from the flexible circuit board. It may be disposed on a touch screen panel (TSP).

다수의 먹스(130)는, 예를 들어, 각 컬럼(column)에 속하는 터치 센서의 센서 신호선들과 접속되고, 그 중 어느 하나의 센서 신호선을 선택하여, 터치 드라이브 IC(140)에 접속시킬 수 있다. The multiple muxes 130 may be connected to, for example, sensor signal lines of a touch sensor belonging to each column, and may be connected to the touch drive IC 140 by selecting any one of the sensor signal lines. have.

예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 먹스(Mux 1)는, 제1 컬럼(Col 1)에 속하는 제1 내지 제4 로우(Row 1~4)의 터치 센서들에 접속된 4 개의 센서 신호선들과 접속되고, 그 중 어느 하나를 선택하여, 터치 드라이브 IC(140)에 접속시킬 수 있다.For example, as shown in FIG. 1, the first mux 1 is 4 connected to the touch sensors of the first to fourth rows Rows 1 to 4 belonging to the first column Col 1. The sensor signal lines are connected, and any one of them may be selected to be connected to the touch drive IC 140.

터치 드라이브 IC(140)은, 터치 센서들을 구동하고, 터치 센서들에서 생성되는 터치 커패시턴스(Ct)를, 센서 신호선(120)과 먹스(130)를 통해 수신하여, 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있다.The touch drive IC 140 drives the touch sensors and receives the touch capacitance Ct generated by the touch sensors through the sensor signal line 120 and the mux 130, and detects whether a touch has been made and a touch position. I can.

다수의 먹스(130)를 터치 스크린 패널(TSP) 상에 배치함으로써, 터치 드라이브 IC(140)의 입력 포트의 개수를 효율적으로 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 터치 센서(110)의 개수가 32 개이고, 먹스(130)의 개수가 8 개인 경우, 터치 드라이브 IC(140)의 입력 포트의 개수는, 먹스(130)의 개수에 대응되는 8 개가 될 수 있다.By arranging a plurality of muxes 130 on the touch screen panel TSP, the number of input ports of the touch drive IC 140 can be efficiently reduced. For example, as shown in FIG. 1, when the number of touch sensors 110 is 32 and the number of mux 130 is 8, the number of input ports of the touch drive IC 140 is mux 130 It can be 8 corresponding to the number of ).

상기와 같이 먹스를 구비한 터치 스크린에 관련된 보다 구체적인 기술 설명은, 본 출원인에 의해 출원된 한국특허 출원번호 제10-2016-0113596호에 이미 상세하게 기재되어 있으므로, 이하에서는 생략하기로 한다. A more specific technical description related to the touch screen with MUX as described above is already described in detail in Korean Patent Application No. 10-2016-0113596 filed by the present applicant, and thus will be omitted below.

한국특허 출원번호 제10-2016-0113596호Korean Patent Application No. 10-2016-0113596

본 발명은 터치 검출의 성능을 향상시킴과 아울러, 먹스와 센서 스위치를 제어하기 위한 제어 신호 및 제어 신호선의 개수를 효율적으로 줄일 수 있는 터치 스크린, 표시 장치 및 터치 스크린의 터치 스캔 방법을 제공한다. The present invention provides a touch screen, a display device, and a touch scan method of a touch screen capable of improving the performance of touch detection and efficiently reducing the number of control signals and control signal lines for controlling mux and sensor switches.

본 발명의 일 측면에 따른 복수의 컬럼들(column)과 복수의 로우들(row)의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 터치 센서들을 갖는 터치 스크린에 있어서,In the touch screen having a plurality of touch sensors arranged in a matrix form of a plurality of columns and a plurality of rows according to an aspect of the present invention,

상기 터치 센서를 센싱 패드의 상태로 동작시키기 위한 센싱패드 신호를 출력하는 복수의 센서 제어 블록(Sensor Control Block)들;A plurality of sensor control blocks outputting a sensing pad signal for operating the touch sensor in a state of a sensing pad;

각각의 상기 센서 제어 블록의 센싱패드 신호를 제1 입력신호로 하고, 터치 센서와 터치 입력 도구 사이에 생성된 터치 커패시턴스에 기반하여 터치 여부를 검출하는 터치 드라이브 IC에서 출력된 그라운드 전압 신호를 제2 입력신호로 하여, 상기 터치 센서들을 난센싱 패드의 상태로 동작시키기 위한 난센싱패드 신호를 생성하는 복수의 논리 회로들;The sensing pad signal of each of the sensor control blocks is used as the first input signal, and the ground voltage signal output from the touch drive IC that detects whether a touch is detected based on the touch capacitance generated between the touch sensor and the touch input tool is used as the second input signal. A plurality of logic circuits for generating a non-sensing pad signal for operating the touch sensors in a non-sensing pad state as an input signal;

상기 터치 센서를 상기 센싱 패드의 상태, 상기 난센싱 패드의 상태 및 상기 그라운드 전압을 갖는 그라운드 상태 중 하나의 상태로 연결하는 복수의 센서 스위치들을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a plurality of sensor switches connecting the touch sensor to one of a state of the sensing pad, a state of the non-sensing pad, and a ground state having the ground voltage.

바람직하게는,Preferably,

상기 센싱 패드는 상기 터치 센서가 상기 터치 커패시턴스에 기반하여 터치 여부를 검출하는 상태이고, 상기 센싱 패드의 위치는 미리 결정된 순서에 따라 순차적으로 변경되며, The sensing pad is in a state in which the touch sensor detects whether a touch is made based on the touch capacitance, and the position of the sensing pad is sequentially changed according to a predetermined order,

상기 난센싱 패드는 상기 터치 센서가 소정 크기의 DC전압 레벨을 갖고 터치 검출동작을 하지 않는 상태이며,The non-sensing pad is in a state in which the touch sensor has a DC voltage level of a predetermined size and does not perform a touch detection operation,

상기 그라운드 상태는 상기 터치 센서가 그라운드 전압을 갖는 상태인 것을 The ground state indicates that the touch sensor has a ground voltage.

특징으로 한다.It is characterized.

바람직하게는,Preferably,

상기 터치 드라이브 IC에 출력되는 제어 신호는,The control signal output to the touch drive IC,

상기 복수의 센서 제어 블록을 제어하는 센서 제어 블록 신호, 상기 터치 센서들을 복수의 블록(block) 단위로 제어하기 위한 블록 선택 신호 및 상기 터치 센서들을 그라운드 상태로 동작시키기 위한 그라운드 전압 신호로 구성되는 것을 특징으로 한다.A sensor control block signal for controlling the plurality of sensor control blocks, a block selection signal for controlling the touch sensors in units of a plurality of blocks, and a ground voltage signal for operating the touch sensors in a ground state. It is characterized.

바람직하게는,Preferably,

상기 터치 센서들은 복수의 그룹들로 분할되고, 각각의 그룹들은 복수의 블록으로 구성되되,The touch sensors are divided into a plurality of groups, each of the groups is composed of a plurality of blocks,

상기 터치 센서들을 복수의 블록 단위로 제어하는 복수의 먹스들을 더 포함하고,Further comprising a plurality of mux for controlling the touch sensors in units of a plurality of blocks,

상기 블록의 수는 상기 먹스의 입력 포트의 수와 같다.The number of blocks is equal to the number of input ports of the mux.

바람직하게는,Preferably,

상기 터치 센서를 상기 센싱 패드의 상태, 상기 난센싱 패드의 상태 및 상기 그라운드 전압을 갖는 그라운드 상태 중 하나의 상태에 연결하는 상기 센서 스위치는 상기 센서 제어 블록의 센싱 패드 신호를 제 1 입력으로 하고, 상기 논리 회로의 상기 난센싱패드 신호를 제 2 입력으로 하고, 상기 그라운드 전압 신호를 제 3 입력으로 하는 것을 특징으로 한다.The sensor switch connecting the touch sensor to one of a state of the sensing pad, a state of the non-sensing pad, and a ground state having the ground voltage receives a sensing pad signal of the sensor control block as a first input, The non-sensing pad signal of the logic circuit is used as a second input and the ground voltage signal is used as a third input.

바람직하게는,Preferably,

각각의 상기 센서 제어 블록은 캐스케이드 상태(cascade state)로 연결되고,Each of the sensor control blocks is connected in a cascade state,

각각의 상기 센서 제어 블록은 공통으로 입력되는 그라운드 신호, 전원 공급 신호의 2 종류의 전원 신호,Each of the sensor control blocks includes two types of power signals, a ground signal and a power supply signal that are commonly input,

상기 복수의 센서 제어 블록들 중 절반의 센서 제어 블록들에 입력되는 제1 클럭 신호, 상기 복수의 센서 제어 블록들 중 나머지 절반의 센서 제어 블록들에 입력되는 제2 클럭 신호, A first clock signal input to half of the plurality of sensor control blocks, a second clock signal input to the other half of the plurality of sensor control blocks,

상기 센서 제어 블록 중 제1 센서 제어 블록의 하나의 동작 입력 신호를 갖는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it has one operation input signal of the first sensor control block among the sensor control blocks.

바람직하게는,Preferably,

상기 제1 센서 제어 블록의 동작 입력 신호에 의해 획득된 제1 센서 제어 블록의 출력 신호는 상기 제2 센서 제어 블록의 동작 입력 신호가 되는 것을 특징으로 한다.The output signal of the first sensor control block obtained by the operation input signal of the first sensor control block may be an operation input signal of the second sensor control block.

바람직하게는,Preferably,

상기 제어 신호의 개수는 상기 2 종류의 전원 신호, 상기 제1 클럭 신호, 상기 제2 클럭 신호, 상기 제1 센서 제어 블록의 하나의 동작 입력 신호, 상기 컬럼의 각각의 상기 터치 센서의 개수와 같은 수의 상기 그라운드 전압 신호 및 상기 블록의 수와 같은 상기 먹스의 블록 선택 제어 신호들의 개수와 같은 것을 특징으로 한다.The number of control signals is equal to the number of the two types of power signals, the first clock signal, the second clock signal, one operation input signal of the first sensor control block, and the number of each of the touch sensors in the column. And the number of block selection control signals of the mux, such as the number of ground voltage signals and the number of blocks.

바람직하게는,Preferably,

상기 센서 제어 블록을 동작시키기 위해 3개 이상의 클럭을 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that three or more clocks can be used to operate the sensor control block.

바람직하게는,Preferably,

상기 미리 결정된 순서는 상기 터치 드라이브 IC로 부터 거리가 가장 먼 쪽에서부터 가장 짧은 순서로 순차적으로 진행되는 것을 특징으로 한다.The predetermined order is characterized by sequentially proceeding from the farthest to the shortest distance from the touch drive IC.

본 발명의 다른 측면에 따른 표시 장치는 상기에 개시된 터치 스크린 중 어느 하나를 포함한다.A display device according to another aspect of the present invention includes any one of the touch screens disclosed above.

본 발명의 다른 측면에 따른 복수의 컬럼들(column)과 복수의 로우들(row)의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 터치 센서들을 갖는 터치 스크린의 터치 스캔 방법에 있어서,In a touch scan method of a touch screen having a plurality of touch sensors arranged in a matrix form of a plurality of columns and a plurality of rows according to another aspect of the present invention,

복수의 센서 제어 블록(Sensor Control Block)들을 이용하여 상기 터치 센서를 센싱 패드의 상태로 동작시키기 위한 센싱패드 신호를 출력하는 단계;Outputting a sensing pad signal for operating the touch sensor in a state of a sensing pad using a plurality of sensor control blocks;

각각의 상기 센서 제어 블록의 센싱패드 신호를 제1 입력신호로 하고, 터치 센서와 터치 입력 도구 사이에 생성된 터치 커패시턴스에 기반하여 터치 여부를 검출하는 터치 드라이브 IC에서 출력된 그라운드 전압 신호를 제2 입력신호로 하는 복수의 논리 회로들을 이용하여, 상기 터치 센서들을 난센싱 패드의 상태로 동작시키기 위한 난센싱패드 신호를 생성하는 단계; 및The sensing pad signal of each of the sensor control blocks is used as the first input signal, and the ground voltage signal output from the touch drive IC that detects whether a touch is detected based on the touch capacitance generated between the touch sensor and the touch input tool is used as the second input signal. Generating a non-sensing pad signal for operating the touch sensors in a non-sensing pad state by using a plurality of logic circuits serving as input signals; And

복수의 센서 스위치들을 이용하여 상기 터치 센서를 상기 센싱 패드의 상태, 상기 난센싱 패드의 상태 및 상기 그라운드 전압을 갖는 그라운드 상태 중 하나의 상태로 연결하는 포함하는 것을 특징으로 한다.And connecting the touch sensor to one of a state of the sensing pad, a state of the non-sensing pad, and a ground state having the ground voltage using a plurality of sensor switches.

바람직하게는, Preferably,

특징으로 한다.It is characterized.

바람직하게는,Preferably,

복수의 먹스들을 이용하여 상기 터치 센서들을 복수의 블록 단위로 제어하는단계를 더 포함하고,Further comprising controlling the touch sensors in units of a plurality of blocks using a plurality of muxes,

바람직하게는,Preferably,

본 발명의 실시예에 따르면, 예를 들어, 다수의 먹스가 구비된 터치 스크린에서, 먹스의 개수와, 각 먹스의 입력 포트의 개수를 효율적으로 줄일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, for example, in a touch screen including a plurality of muxes, the number of muxes and the number of input ports of each mux can be efficiently reduced.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 예를 들어, 터치 검출의 성능을 향상시킴과 아울러, 먹스와 센서 스위치를 제어하기 위한 제어 신호선의 개수를 효율적으로 줄일 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to improve the performance of touch detection, for example, and to efficiently reduce the number of control signal lines for controlling the mux and the sensor switch.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 예를 들어, 먹스와 센서 스위치를 제어하기 위한 터치 드라이브 IC의 출력 포트의 개수를 효율적으로 줄일 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to efficiently reduce the number of output ports of a touch drive IC for controlling mux and sensor switches, for example.

도 1은 먹스를 구비한 터치 스크린의 구성을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 먹스와 센서 스위치를 구비한 터치 스크린의 구성을 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 분류된 제1 그룹 내의 구성을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 먹스의 구성을 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 분류된 제1 블록 내의 센서 스위치들의 구성을 예시한 도면이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 제1 컬럼의 터치 센서들에 대한 동작 상태의 변화를 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 터치 검출을 위한 스캔 과정을 예시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 터치 드라이브 IC에서 출력되는 제어 신호들을 예시한 도면이다.
도 9는 도 8의 제어 신호들을 그룹(1)에 대하여 확대 도시한 도면이다.
도 10은 도 9에 대비하여 본 발명에 따른 다른 실시예의 그룹(1)에 대한 제어 신호선의 배치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 본 발명의 실시예의 센서 제어 블록(1010)의 회로도 및 동작도를 상세하게 도시한 것이다.
도 12는 도 10에 도시된 본 발명의 실시예의 논리 회로(l)의 회로도 및 동작도를 상세하게 도시한 것이다.
도 13은 도 10에 도시된 본 발명의 실시예의 센서 스위치의 연결을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 터치 스크린 스캐닝 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a touch screen including a mux.
2 is a diagram illustrating a configuration of a touch screen including a mux and a sensor switch according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a configuration in a first group classified according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a configuration of a first mux according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a configuration of sensor switches in a first block classified according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating changes in operating states of touch sensors in a first column according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a scanning process for detecting a touch according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating control signals output from a touch drive IC according to an embodiment of the present invention.
9 is an enlarged view illustrating the control signals of FIG. 8 with respect to the group 1.
10 is a diagram schematically showing the arrangement of control signal lines for the group 1 of another embodiment according to the present invention compared to FIG. 9.
11 is a detailed circuit diagram and operation diagram of the sensor control block 1010 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 10.
FIG. 12 shows in detail a circuit diagram and an operation diagram of the logic circuit 1 of the embodiment of the present invention shown in FIG. 10.
13 is a diagram schematically showing the connection of the sensor switch according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 10.
14 is a diagram showing a flow chart of a touch screen scanning method according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and embodiments.

본 발명의 실시예는, 먹스와 센서 스위치를 구비한 터치 스크린에 관한 것으로, 예를 들어, 터치 드라이브 IC(TDI)의 외부에, 다수의 먹스가 배치된 터치 스크린에서, 먹스의 개수와, 먹스의 입력 포트의 개수를 효율적으로 줄일 수 있고, 터치 검출의 성능을 향상시킴과 아울러, 상기 먹스와 상기 센서 스위치를 제어하기 위한 제어 신호선의 개수를 효율적으로 줄일 수 있으며, 상기 먹스와 상기 센서 스위치를 제어하기 위한 터치 드라이브 IC의 출력 포트의 개수를 효율적으로 줄일 수 있다. An embodiment of the present invention relates to a touch screen having a mux and a sensor switch. For example, in a touch screen in which a plurality of mux is disposed outside a touch drive IC (TDI), the number of mux and the mux It is possible to efficiently reduce the number of input ports of, improve the performance of touch detection, and efficiently reduce the number of control signal lines for controlling the mux and the sensor switch, and the mux and the sensor switch It is possible to efficiently reduce the number of output ports of the touch drive IC for controlling.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 먹스와 센서 스위치를 구비한 터치 스크린의 구성을 예시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a configuration of a touch screen including a mux and a sensor switch according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 터치 스크린(200)은, 다수의 터치 센서(210), 다수의 센서 신호선(sensor signal line)(미도시), 다수의 먹스(MUX)(230), 다수의 센서 스위치(sensor switch)(미도시), 그리고 터치 드라이브 IC(TDI)(240) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the touch screen 200 includes a plurality of touch sensors 210, a plurality of sensor signal lines (not shown), a plurality of MUXs 230, and a plurality of sensor switches. (sensor switch) (not shown), and a touch drive IC (TDI) 240, and the like.

상기 터치 센서(210)는, 예를 들어, 다수의 로우(row)와 컬럼(column)의 매트릭스 형태로 배열될 수 있고, 직사각형, 마름모, 또는 다수의 마름모들이 연결된 독특한 형상일 수 있다.The touch sensor 210 may be arranged in a matrix form of, for example, a plurality of rows and columns, and may have a unique shape in which a rectangle, a rhombus, or a plurality of diamonds are connected.

상기 터치 센서(210)는, 예를 들어, 전도성 투명 물질(예: ITO(Indium Tin Oxide))이거나, 전도성 불투명 물질(예: metal)로 형성될 수 있고, 터치 패드, 터치 패턴, 또는 센서 패턴 등과 같이 임의의 다른 명칭으로 다양하게 일컬어질 수 있다.The touch sensor 210 may be, for example, a conductive transparent material (eg, ITO (Indium Tin Oxide)), or may be formed of a conductive opaque material (eg, metal), and may be a touch pad, a touch pattern, or a sensor pattern. It may be variously referred to by any other name, such as.

상기 센서 신호선은, 상기 터치 센서(210)에 각각 독립적으로 연결될 수 있고, 상기 터치 센서(210)에 의해 생성되는 터치 커패시턴스(Ct)를, 상기 센서 스위치와 상기 먹스(230)를 통해, 상기 터치 드라이브 IC(240)으로 전달할 수 있다.The sensor signal lines may be independently connected to the touch sensor 210, and the touch capacitance Ct generated by the touch sensor 210 is applied to the touch through the sensor switch and the mux 230. It can be transferred to the drive IC 240.

상기 센서 신호선은, 예를 들어, 전도성 투명 물질(예: ITO)이거나, 전도성 불투명 물질(예: metal)로 형성될 수 있으며, 센서 트레이스(trace) 또는 링크 라인(link line) 등과 같이 임의의 다른 명칭으로 다양하게 일컬어질 수 있다.The sensor signal line may be, for example, a conductive transparent material (eg ITO), or may be formed of a conductive opaque material (eg metal), and any other such as a sensor trace or a link line. It can be called variously by name.

상기 다수의 먹스(230)는, 상기 터치 드라이브 IC(240)의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 드라이브 IC(240)는, COF(Chip On Film) 또는 FPC(Flexible Printed Circuit) 등과 같은 연성 회로 기판 상에 배치되고, 상기 다수의 먹스(230)는, 상기 연성 회로 기판과는 별개인 터치 스크린 패널(TSP: Touch Screen Panel) 상에 배치되거나, 상기 터치 스크린이 적용되는 디스플레이 상에 배치될 수 있다. The plurality of muxes 230 may be disposed outside the touch drive IC 240. For example, the touch drive IC 240 is disposed on a flexible circuit board such as a chip on film (COF) or a flexible printed circuit (FPC), and the plurality of muxes 230 include the flexible circuit board and May be disposed on a separate touch screen panel (TSP) or a display to which the touch screen is applied.

상기 터치 드라이브 IC(240)은, 상기 먹스(230)와 상기 센서 스위치의 스위칭 동작을, 서로 연동시켜 제어함과 아울러, 상기 터치 센서(210)들을 구동하고, 상기 터치 센서들에서 생성되는 터치 커패시턴스(Ct)를, 상기 먹스(230)와 상기 센서 스위치를 통해 수신하여, 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있으며, 터치 IC 등과 같이 임의의 다른 명칭으로 다양하게 일컬어질 수 있다. The touch drive IC 240 controls the switching operation of the MUX 230 and the sensor switch by interlocking with each other, drives the touch sensors 210, and touch capacitance generated by the touch sensors By receiving (Ct) through the mux 230 and the sensor switch, it is possible to detect whether a touch is present and a touch position, and may be variously referred to by any other name such as a touch IC.

상기 터치 드라이브 IC(240)은, 예를 들어, LCD 또는 OLED 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이에 포함된 디스플레이 드라이브 IC(DDI: Display Drive IC)와 연동하거나, 상기 DDI와 일체화되어 하나의 IC, 예를 들어 TDDI(Touch Display Drive IC)로 제작될 수 있으며, 스마트 폰 또는 검사 기기 등과 같은 다양한 유형의 전자 장치에 포함된 씨피유(CPU) 또는 엠씨유(MCU) 등과 연동할 수 있다. The touch drive IC 240 is interlocked with a display drive IC (DDI) included in various types of displays such as LCD or OLED, or is integrated with the DDI to provide a single IC, for example, For example, it may be manufactured with a Touch Display Drive IC (TDDI), and may be interlocked with a CPU or an MCU included in various types of electronic devices such as a smart phone or a test device.

상기 터치 드라이브 IC(240)은, 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 터치 구동을 위한 구동부(241), 터치 검출을 위한 터치 검출부(242), 터치 신호 처리를 위한 신호 처리부(243), 터치 데이터 저장을 위한 메모리부(244), 전원 공급을 위한 전원부(245), 터치 구동 및 검출 제어를 위한 컨트롤러(246), 터치 타이밍 제어를 위한 타이밍 제어부(247), 터치 구동 전압 생성을 위한 전압 생성부(248), 그리고 외부 통신을 위한 통신부(249) 등을 전부 또는 일부 포함할 수 있다. The touch drive IC 240, for example, as shown in FIG. 2, a driving unit 241 for driving a touch, a touch detection unit 242 for detecting a touch, a signal processing unit 243 for processing a touch signal , A memory unit 244 for storing touch data, a power supply unit 245 for power supply, a controller 246 for touch driving and detection control, a timing control unit 247 for touch timing control, and a touch driving voltage generation unit. A voltage generator 248 and a communication unit 249 for external communication may be included in whole or in part.

상기 컨트롤러(246)는, 상기 터치 검출부(242)와 상기 신호 처리부(243), 그리고 상기 타이밍 제어부(247) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 상기 구성 요소들 중 하나 이상을 제어함과 아울러, 상기 통신부(249)를 통해 외부 구성 요소와의 인터페이스를 수행할 수 있다. 상기 메모리부(244)는, 예를 들어, 라인(line) 메모리 또는 프레임(frame) 메모리 등이 사용될 수 있다.The controller 246 may include at least one or more of the touch detection unit 242, the signal processing unit 243, and the timing control unit 247, and controls one or more of the components. , An interface with an external component may be performed through the communication unit 249. The memory unit 244 may be, for example, a line memory or a frame memory.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 다수의 먹스(230)를 터치 스크린 패널(TSP) 상에 배치하거나, 상기 터치 스크린이 적용되는 디스플레이 상에 배치할 수 있으며, 예를 들어, 1 개의 먹스가 1 개 이상의 컬럼에 대응되도록 배치하여, 먹스의 개수를 줄임과 동시에, 터치 드라이브 IC의 입력 포트의 개수를 줄일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the plurality of muxes 230 may be disposed on a touch screen panel (TSP), or may be disposed on a display to which the touch screen is applied. For example, one mux is 1 By arranging to correspond to more than two columns, it is possible to reduce the number of muxes and reduce the number of input ports of the touch drive IC.

이하에서는, 설명의 편의를 위해, 상기 다수의 터치 센서가, 제1 내지 제4 로우(Row 1~4)와 제1 내지 제8 컬럼(col 1~8)의 매트릭스 형태로 배열된, 도 2의 실시예를 참조로 상세히 설명한다. In the following, for convenience of description, the plurality of touch sensors are arranged in a matrix form of first to fourth rows (Row 1 to 4) and first to eighth columns (col 1 to 8), FIG. 2 It will be described in detail with reference to the embodiment of.

예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 4 개의 로우와 8 개의 컬럼으로 배열된 총 32 개의 터치 센서들 중, 제1 및 제2 컬럼(Col1, Col2)의 터치 센서들은, 제1 그룹(Group1)으로 분류되고, 제3 및 제4 컬럼(Col3, Col4)의 터치 센서들은, 제2 그룹(Group2)으로 분류되고, 제5 및 제6 컬럼(Col5, Col6)의 터치 센서들은, 제3 그룹(Group3)으로 분류되고, 제7 및 제8 컬럼(Col7, Col8)의 터치 센서들은, 제4 그룹(Group4)으로 분류될 수 있다. For example, as shown in FIG. 2, among a total of 32 touch sensors arranged in 4 rows and 8 columns, the touch sensors in the first and second columns Col1 and Col2 are the first group ( Group1), the touch sensors of the third and fourth columns (Col3, Col4) are classified into a second group (Group2), and the touch sensors of the fifth and sixth columns (Col5, Col6) are The touch sensors of the seventh and eighth columns Col7 and Col8 may be classified as a group 3 and may be classified as a fourth group Group4.

여기서, 1 개의 그룹은, 1 개의 먹스에 대응될 수 있다. 예를 들어, 총 8 개의 컬럼 중, 2 개의 컬럼을 1 개의 그룹으로 분류하면, 먹스의 개수는 4 개가 되며, 예를 들어, 총 8 개의 컬럼 중, 4 개의 컬럼을 1 개의 그룹으로 분류하면, 먹스의 개수는 2 개가 될 수 있다. 상기 각 그룹으로 분류되는 컬럼의 개수는, 예를 들어, 다양한 터치 검출 방식 등에 따라 임의로 변경될 수 있다. Here, one group may correspond to one mux. For example, if you classify 2 columns into 1 group out of a total of 8 columns, the number of mux will be 4, for example, out of total 8 columns, 4 columns into 1 group, The number of mux can be two. The number of columns classified into each group may be arbitrarily changed according to, for example, various touch detection methods.

본 발명의 실시예에서는, 예를 들어, 터치 검출을 위해 로우(row) 방향으로 스캔 동작을 수행하되, 기수(odd) 필드(또는 기수 컬럼)와 우수(even) 필드(또는 기수 컬럼)를 구분하여 순차적으로 스캔하는 터치 검출 방식을 예로 들어, 상세히 설명한다.In an embodiment of the present invention, for example, a scan operation is performed in a row direction to detect a touch, but an odd field (or odd column) and an even field (or odd column) are distinguished. Thus, a touch detection method that sequentially scans will be described in detail by taking an example.

상기 각 그룹 내의 터치 센서들은, 다수의 블록(Block)으로 분류될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 그룹(Group1) 내의 8 개의 터치 센서들 중, 제1 컬럼의 제1 및 제2 터치 센서(T11, T21)는, 제1 블록(Block1)으로 분류되고, 제1 컬럼의 제3 및 제4 터치 센서(T21, T41)는, 제2 블록(Block2)으로 분류되고, 제2 컬럼의 제1 및 제2 터치 센서(T21, T22)는, 제3 블록(Block3)으로 분류되고, 제2 컬럼의 제3 및 제4 터치 센서(T32, T42)는, 제4 블록(Block4)으로 분류될 수 있다.The touch sensors in each group may be classified into a plurality of blocks. For example, as shown in FIG. 2, of the eight touch sensors in the first group Group1, the first and second touch sensors T11 and T21 of the first column are the first block Block1. , And the third and fourth touch sensors T21 and T41 of the first column are classified as a second block Block2, and the first and second touch sensors T21 and T22 of the second column are, It is classified into a third block (Block3), and the third and fourth touch sensors (T32, T42) of the second column may be classified into a fourth block (Block4).

여기서, 각 그룹 내의 블록의 개수는, 각 먹스의 입력 포트의 개수에 대응될 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹을 4 개의 블록으로 분류하면, 제1 먹스의 입력 포트의 개수는 4 개가 되며, 예를 들어, 제1 그룹을 2 개의 블록으로 분류하면, 제1 먹스의 입력 포트의 개수는 2 개가 될 수 있다. 상기 각 그룹 내의 블록의 개수는, 예를 들어, 다양한 터치 검출 방식 등에 따라 임의로 변경될 수 있다. Here, the number of blocks in each group may correspond to the number of input ports of each mux. For example, if the first group is classified into four blocks, the number of input ports of the first mux is four. For example, if the first group is classified into two blocks, the input ports of the first mux are The number can be two. The number of blocks in each group may be arbitrarily changed according to, for example, various touch detection methods.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 분류된 제1 그룹 내의 구성을 예시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration in a first group classified according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따르면, 각 그룹은, 동일한 개수의 블록으로 분류될 수 있고, 각 블록은, 동일한 개수의 터치 센서와 센서 스위치를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, each group may be classified into the same number of blocks, and each block may include the same number of touch sensors and sensor switches.

도 3을 참조하면, 상기 제1 그룹(Group1)은, 제1 내지 제4 블록(Block 1~4)으로 분류될 수 있고, 상기 제1 내지 제4 블록(Block1~4)은, 각각 2 개의 터치 센서들과 2 개의 센서 스위치들(SW1, 2)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the first group (Group1) may be classified into first to fourth blocks (Blocks 1 to 4), and the first to fourth blocks (Blocks 1 to 4) are each It may include touch sensors and two sensor switches SW1 and 2.

상기 센서 스위치(SW)는, 상기 센서 스위치에 접속된 터치 센서가, 터치 검출을 위해 터치 커패시턴스(Ct)를 생성하는 센싱 패드(sensing pad)의 동작 상태가 되거나, 터치 미검출을 위해 상기 터치 커패시턴스(Ct)를 생성하지 않는 난센싱 패드(non-sensing pad)의 동작 상태가 되도록 할 수 있다. The sensor switch (SW) is, the touch sensor connected to the sensor switch is in an operating state of a sensing pad (sensing pad) that generates a touch capacitance (Ct) to detect a touch, or the touch capacitance to detect a touch The non-sensing pad that does not generate (Ct) can be in an operating state.

여기서, 상기 센서 스위치(SW)는, 예를 들어, 상태 전환 스위치(state conversion SW) 등과 같이 임의의 다른 명칭으로 다양하게 일컬어질 수 있다. Here, the sensor switch SW may be variously referred to by any other name, such as, for example, a state conversion switch.

상기 제1 내지 제4 블록(Block1~4)에는, 제1 스위치 제어신호(S_CTL1)와 제2 스위치 제어신호(S_CTL2)가, 각각 동시에 인가되며, 각 블록 내의 제1 센서 스위치(SW1)와 제2 센서 스위치(SW2)는, 해당 블록 내의 제1 터치 센서와 제2 터치 센서가, 서로 다른 동작 상태가 되도록 할 수 있다. In the first to fourth blocks (Blocks 1 to 4), a first switch control signal (S_CTL1) and a second switch control signal (S_CTL2) are applied simultaneously, respectively, and the first sensor switch (SW1) and the first sensor switch (SW1) in each block The 2 sensor switch SW2 may cause the first touch sensor and the second touch sensor in the corresponding block to enter different operating states.

예를 들어, 상기 제1 내지 제4 블록(Block 1~4) 내에 포함된 각각의 제1 터치 센서들(T11, T31, T12, T32)은, 센싱(sensing) 패드의 동작 상태가 됨과 동시에, 상기 제1 내지 제4 블록 내에 포함된 각각의 제2 터치 센서들(T21, T42, T22, T42)은, 난센싱(non-sensing) 패드의 동작 상태가 될 수 있다. For example, each of the first touch sensors T11, T31, T12, and T32 included in the first to fourth blocks 1 to 4 are in an operating state of a sensing pad, Each of the second touch sensors T21, T42, T22, and T42 included in the first to fourth blocks may be in an operating state of a non-sensing pad.

상기 제1 그룹에 속하는 제1 먹스(230)에는, 상기 제1 그룹에 속하는 블록의 개수에 대응되는 입력 포트들이 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 먹스(230)에는, 4 개의 입력 포트(I1~I4)와 1 개의 출력 포트(O1)가 구비될 수 있고, 상기 제1 및 제2 스위치 제어 신호(S_CTL1, S_CTL2)와 연동되는 먹스 제어 신호(M_CTL)가 인가될 수 있다. Input ports corresponding to the number of blocks belonging to the first group may be provided in the first mux 230 belonging to the first group. For example, the first mux 230 may include four input ports I1 to I4 and one output port O1, and the first and second switch control signals S_CTL1 and S_CTL2 A mux control signal M_CTL interlocked with may be applied.

예를 들어, 상기 먹스 제어 신호(M_CTL)는, 상기 제1 내지 제4 블록(Block 1~4)) 내에서, 각각 센싱(sensing) 패드로 동작하는 4 개의 터치 센서들 중, 하나를 순차적으로 선택하기 위한 제어 신호로서, 상기 제1 및 제2 스위치 제어 신호(S_CTL1, S_CTL2)와 연동될 수 있다.For example, the mux control signal (M_CTL), one of the four touch sensors operating as a sensing pad, in the first to fourth blocks (Blocks 1 to 4), sequentially As a control signal for selection, it may be interlocked with the first and second switch control signals S_CTL1 and S_CTL2.

여기서, 상기 먹스와 상기 센서 스위치는, 전술한 바와 같이, 상기 터치 드라이브 IC의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 터치 스크린 패널 상에 배치되거나, 상기 터치 스크린이 적용되는 디스플레이 상에 배치될 수 있다. Here, the MUX and the sensor switch may be disposed outside the touch drive IC, as described above. For example, it may be disposed on a touch screen panel or a display to which the touch screen is applied.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 먹스의 구성을 예시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating a configuration of a first mux according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 먹스에는 다수의 입력 포트들과 하나의 출력 포트가 구비될 수 있고, 상기 먹스에 인가되는 먹스 제어 신호는, 상기 스위치 제어 신호들과 연동될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, one mux may include a plurality of input ports and one output port, and a mux control signal applied to the mux may be interlocked with the switch control signals.

도 4를 참조하면, 상기 제1 먹스(230)에는, 4 개의 입력 포트(I1~I4)와 1 개의 출력 포트(O1)가 구비될 수 있고, 상기 제1 및 제2 스위치 제어 신호(S_CTL1, S_CTL2)와 연동되는 먹스 제어 신호(M_CTL)가 인가될 수 있다. Referring to FIG. 4, the first mux 230 may include four input ports I1 to I4 and one output port O1, and the first and second switch control signals S_CTL1, A mux control signal M_CTL linked to S_CTL2) may be applied.

예를 들어, 상기 제1 먹스(230)는, 제1 입력 포트(I1)를 선택하여, 상기 제1 블록(Block1) 내에서 센싱 패드로 동작하는 제1 터치 센서(T11)를 선택하고, 이후, 제2 입력 포트(I2)를 선택하여, 상기 제2 블록(Block2) 내에서 센싱 패드로 동작하는 제1 터치 센서(T31)를 선택하고, 이후, 제3 입력 포트(I3)를 선택하여, 상기 제3 블록(Block3) 내에서 센싱 패드로 동작하는 제1 터치 센서(T12)를 선택하고, 이후, 제4 입력 포트(I4)를 선택하여, 상기 제4 블록 내에서 센싱 패드로 동작하는 제1 터치 센서(T32)를 선택할 수 있다.For example, the first mux 230 selects the first input port I1, selects the first touch sensor T11 operating as a sensing pad in the first block Block1, and then , By selecting a second input port (I2), selecting a first touch sensor (T31) operating as a sensing pad in the second block (Block2), and then, selecting a third input port (I3), In the third block Block3, a first touch sensor T12 that operates as a sensing pad is selected, and then, a fourth input port I4 is selected to operate as a sensing pad in the fourth block. 1 Touch sensor (T32) can be selected.

즉, 상기 제1 먹스(230)는, 상기 제1 및 제2 스위치 제어 신호와 연동하는 상기 먹스 제어 신호(M_CTL)에 의해 순차적으로 스위칭 되어, 센싱 패드로 동작 중인 제1 내지 제4 블록 내의 제1 터치 센서들(T11, T31, T12, T32)을 차례 대로 선택할 수 있다. That is, the first mux 230 is sequentially switched by the mux control signal M_CTL interlocking with the first and second switch control signals, and the first to fourth blocks in the first to fourth blocks operating as a sensing pad. 1 Touch sensors T11, T31, T12, and T32 can be selected in order.

이후, 상기 제1 먹스(230)는, 제1 입력 포트(I1)를 선택하여, 상기 제1 블록 내에서 센싱 패드로 동작하는 제2 터치 센서(T21)를 선택하고, 이후, 제2 입력 포트(I2)를 선택하여, 상기 제2 블록 내에서 센싱 패드로 동작하는 제2 터치 센서(T41)를 선택하고, 이후, 제3 입력 포트(I3)를 선택하여, 상기 제3 블록 내에서 센싱 패드로 동작하는 제2 터치 센서(T22)를 선택하고, 이후, 제4 입력 포트(I4)를 선택하여, 상기 제4 블록 내에서 센싱 패드로 동작하는 제2 터치 센서(T42)를 선택할 수 있다. Thereafter, the first mux 230 selects a first input port I1, selects a second touch sensor T21 that operates as a sensing pad in the first block, and then, a second input port By selecting (I2), a second touch sensor (T41) operating as a sensing pad in the second block is selected, and then, a third input port (I3) is selected, and a sensing pad within the third block is selected. The second touch sensor T42 operating as a sensing pad in the fourth block may be selected by selecting the second touch sensor T22 operating as and then selecting the fourth input port I4.

즉, 상기 제1 먹스(230)는, 상기 제1 및 제2 스위치 제어 신호와 연동하는 상기 먹스 제어 신호(M_CTL)에 의해 순차적으로 스위칭 되어, 센싱 패드로 동작 중인 제1 내지 제4 블록 내의 제2 터치 센서들(T21, T41, T22, T42)을 차례 대로 선택할 수 있다. 이에 따라, 터치 검출의 스캔 동작을 블록 단위로 수행할 수 있다.That is, the first mux 230 is sequentially switched by the mux control signal M_CTL interlocking with the first and second switch control signals, and the first to fourth blocks in the first to fourth blocks operating as a sensing pad. 2 Touch sensors T21, T41, T22, T42 may be selected in order. Accordingly, the scan operation of touch detection can be performed in block units.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 분류된 제1 블록 내의 센서 스위치들의 구성을 예시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating a configuration of sensor switches in a first block classified according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 블록 내에는, 동일한 개수의 터치 센서들과 센서 스위치들이 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 블록(Block1)에는, 제1 및 제2 터치 센서들(T11, T21)과 제1 및 제2 센서 스위치들(SW1, SW2)이 포함될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the same number of touch sensors and sensor switches may be included in one block. For example, the first block Block1 may include first and second touch sensors T11 and T21 and first and second sensor switches SW1 and SW2.

상기 센서 스위치는, 상기 센서 스위치에 접속된 터치 센서가, 센싱(sensing) 패드의 동작 상태, 또는 난센싱(non-sensing) 패드의 동작 상태가 되도록 하기 위해, 1 개 이상의 상태 전환 포트들을 구비할 수 있다.The sensor switch is provided with one or more state switching ports in order for the touch sensor connected to the sensor switch to be in an operating state of a sensing pad or an operating state of a non-sensing pad. I can.

도 5를 참조하면, 상기 제1 센서 스위치(SW1)와 상기 제2 센서 스위치(SW2)에는, 각각 제1 내지 제3 포트들(S, D, G)이 구비될 수 있고, 상기 제1 포트(S)는, 터치 센서와 먹스를 연결시키기 위한 링크(Link) 포트일 수 있고, 상기 제2 포트(D)는, 터치 센서와 드라이빙 전압을 연결시키기 위한 드라이빙 전압(V_DRV) 포트일 수 있고, 상기 제3 포트(G)는, 터치 센서와 그라운드를 연결하기 위한 그라운드(GND) 포트일 수 있다. 5, the first sensor switch (SW1) and the second sensor switch (SW2) may be provided with first to third ports (S, D, G), respectively, the first port (S) may be a link port for connecting the touch sensor and the mux, and the second port (D) may be a driving voltage (V _DRV ) port for connecting the touch sensor and the driving voltage, , The third port G may be a ground (GND) port for connecting the touch sensor and the ground.

여기서, 상기 드라이빙 전압은, 하이 레벨과 로우 레벨로 교번되는 DC 전압으로서, 도 2를 참조로 전술한 바 있는, 상기 전압 생성부(248)에 의해 공급되는 터치 구동 전압일 수 있다. Here, the driving voltage is a DC voltage alternating at a high level and a low level, and may be a touch driving voltage supplied by the voltage generator 248 described above with reference to FIG. 2.

상기 제1 포트(S)와 상기 제3 포트(G) 사이에 존재하는 상기 제2 포트(D)는, 삭제되거나, 또는 2 개 이상의 포트들(D1, D2)로 확대될 수 있다.The second port D existing between the first port S and the third port G may be deleted, or may be expanded to two or more ports D1 and D2.

예를 들어, 상기 제1 포트(S1)와 연결되어 센싱 패드로 동작하는 터치 센서를 기준으로, 동일 컬럼 내에서, 상하 방향으로 인접된 터치 센서들이, 상기 제2 포트(D)와 연결되어 난센싱 패드들로 동작하는 경우, 상기 센싱 패드의 센서 신호선과, 상기 난센싱 패드들의 센서 신호선들 사이에는, 선간 커패시턴스가 발생하게 되며, 상기 선간 커패시턴스를 이용하여, 터치 검출의 감도를 향상시킬 수 있다. For example, based on a touch sensor connected to the first port (S1) and operating as a sensing pad, touch sensors adjacent in the vertical direction in the same column are connected to the second port (D). When operating as sensing pads, a line-to-line capacitance is generated between the sensor signal line of the sensing pad and the sensor signal lines of the non-sensing pads, and the sensitivity of touch detection can be improved by using the line-to-line capacitance. .

여기서, 상기 선간 커패시턴스를 이용하여, 터치 검출의 감도를 향상시키는 구체적인 기술 내용은, 본 출원인의 한국등록특허 제10-1602842호에 이미 상세하게 기재되어 있으므로, 이하에서는 생략하기로 한다. Here, a detailed technical content for improving the sensitivity of touch detection by using the interline capacitance is already described in detail in Korean Patent No. 10-1602842 of the present applicant, and thus will be omitted below.

도 5를 참조하면, 상기 제1 센서 스위치(SW1)에는, 상기 제1 센서 스위치와 연결된 터치 센서(T11)를 센싱 패드로 동작시키기 위해, 서로 다른 3 개의 스위치 제어 신호(S_CTL1-1, S_CTL1-2, S_CTL1-3)가 인가될 수 있다.5, the first sensor switch SW1 includes three different switch control signals S_CTL1-1 and S_CTL1- to operate the touch sensor T11 connected to the first sensor switch as a sensing pad. 2, S_CTL1-3) can be applied.

예를 들어, 상기 제1 센서 스위치(SW1)의 제1 포트(S)는, S_CTL1-1 신호에 의해 온되고, 나머지 제2 포트(D)와 제3 포트(G)는, S_CTL1-2 신호와 S_CTL1-3 신호에 의해 오프되어, 상기 제1 센서 스위치에 접속된 터치 센서(T11)는, 센싱 패드의 동작 상태가 될 수 있다. For example, the first port (S) of the first sensor switch (SW1) is turned on by the S_CTL1-1 signal, and the remaining second port (D) and the third port (G) are S_CTL1-2 signal The touch sensor T11, which is turned off by the S_CTL1-3 signal and connected to the first sensor switch, may be in an operating state of the sensing pad.

한편, 상기 제2 센서 스위치(SW2)에는, 상기 제2 센서 스위치와 연결된 터치 센서(T21)를 난센싱 패드이면서, 드라이빙 전압이 인가되도록 하기 위해, 서로 다른 3 개의 스위치 제어 신호(S_CTL2-1, S_CT21-2, S_CTL2-3)가 인가될 수 있다.Meanwhile, in order to apply a driving voltage to the touch sensor T21 connected to the second sensor switch as a non-sensing pad, the second sensor switch SW2 includes three different switch control signals S_CTL2-1, S_CT21-2, S_CTL2-3) may be applied.

예를 들어, 상기 제2 센서 스위치(SW2)의 제2 포트(D)는, S_CTL2-2 신호에 의해 온되고, 나머지 제1 포트(S)와 제3 포트(G)는, S_CTL2-1 신호와 S_CTL2-3 신호에 의해 오프되어, 상기 제2 센서 스위치에 접속된 터치 센서(T21)는, 난센싱 패드이면서 드라이빙 전압이 인가되는 동작 상태가 될 수 있다.For example, the second port (D) of the second sensor switch (SW2) is turned on by the S_CTL2-2 signal, the remaining first port (S) and the third port (G), the S_CTL2-1 signal The touch sensor T21, which is turned off by the S_CTL2-3 signal and connected to the second sensor switch, is a non-sensing pad and may be in an operating state in which a driving voltage is applied.

도 6는 본 발명의 실시예에 따른 제1 컬럼의 터치 센서들에 대한 동작 상태의 변화를 예시한 도면이다. 6 is a diagram illustrating changes in operating states of touch sensors in a first column according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 대한 구체적인 설명의 편의를 위해, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 컬럼(Col1) 내에 14 개의 터치 센서들이 포함되고, 상기 제1 컬럼(Col1)이, 제1 블록(Block1)과 제2 블록(Block2)으로 분류된 예를 들어 설명한다. For convenience of a detailed description of the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, 14 touch sensors are included in the first column Col1, and the first column Col1 is a first block ( An example classified into Block1) and the second block (Block2) will be described.

전술한 바와 같이, 각 블록에는, 동일한 개수의 터치 센서들과 센서 스위치들이 포함되므로, 상기 제1 블록과 상기 제2 블록에는, 각각 7 개의 터치 센서들과 7 개의 센서 스위치들이 포함된다. As described above, since the same number of touch sensors and sensor switches are included in each block, the first block and the second block include 7 touch sensors and 7 sensor switches, respectively.

상기 제1 블록과 상기 제2 블록에는, 상기 7 개의 센서 스위치들을 제어하기 위한 제1 내지 제7 스위치 제어 신호들이 인가되며, 상기 제1 내지 제7 스위치 제어 신호들에 따라, 상기 제1 블록과 상기 제2 블록의 각 첫 번째 터치 센서에서부터 일곱 번째 터치 센서까지 순차적으로, 센싱 패드의 동작 상태가 될 수 있다. First to seventh switch control signals for controlling the seven sensor switches are applied to the first block and the second block, and according to the first to seventh switch control signals, the first block and Each of the first touch sensors of the second block to the seventh touch sensor may be sequentially in an operating state of the sensing pad.

상기 센싱 패드를 기준으로, 동일 컬럼에서, 상하 방향에 인접된 다른 터치 센서들은, 난센싱 패드이면서 드라이빙 전압이 인가될 수 있고, 나머지 다른 터치 센서들은, 난센싱 패드이면서 그라운드가 접속될 수 있다. Based on the sensing pad, other touch sensors adjacent to the upper and lower directions in the same column may be non-sensing pads and a driving voltage may be applied, and the remaining other touch sensors are non-sensing pads and ground may be connected.

도 6을 참조하면, 동작 시간 t1에서, 제1 블록과 제2 블록의 제1 터치 센서들은, 각각 센싱 패드(SP)가 되고, 상기 제1 블록과 제2 블록의 제2, 제3, 제6, 제7 터치 센서들은, 각각 드라이빙 전압이 인가되는 난센싱 패드(NP-V)가 되고, 상기 제1 블록과 제2 블록의 제4, 제5 터치 센서들은, 각각 그라운드와 접속되는 난센싱 패드(NP-G)가 될 수 있다. Referring to FIG. 6, at an operation time t1, the first touch sensors of the first block and the second block become sensing pads SP, respectively, and the second, third, and third blocks of the first block and the second block are Each of the 6 and 7th touch sensors becomes a non-sensing pad (NP-V) to which a driving voltage is applied, and the fourth and fifth touch sensors of the first block and the second block are each non-sensing connected to the ground. It can be a pad (NP-G).

이후, 동작 시간 t2에서, 제1 블록과 제2 블록의 제2 터치 센서들은, 각각 센싱 패드(SP)가 되고, 상기 제1 블록과 제2 블록의 제1, 제3, 제4, 제7 터치 센서들은, 각각 드라이빙 전압이 인가되는 난센싱 패드(NP-V)가 되고, 상기 제1 블록과 제2 블록의 제5, 제6 터치 센서들은, 각각 그라운드와 접속되는 난센싱 패드(NP-G)가 될 수 있다.Thereafter, at operation time t2, the second touch sensors of the first block and the second block become sensing pads SP, respectively, and the first, third, fourth, and seventh touch sensors of the first block and the second block, respectively. Each of the touch sensors becomes a non-sensing pad (NP-V) to which a driving voltage is applied, and the fifth and sixth touch sensors of the first block and the second block are each non-sensing pad (NP-) connected to a ground. G) can be.

이후, 동작 시간 t3에서, 제1 블록과 제2 블록의 제3 터치 센서들은, 각각 센싱 패드(SP)가 되고, 상기 제1 블록과 제2 블록의 제1, 제2, 제4, 제5 터치 센서들은, 각각 드라이빙 전압이 인가되는 난센싱 패드(NP-V)가 되고, 상기 제1 블록과 제2 블록 내의 제5, 제6 터치 센서들은, 각각 그라운드와 접속되는 난센싱 패드(NP-G)가 될 수 있다.Thereafter, at operation time t3, the third touch sensors of the first block and the second block become sensing pads SP, respectively, and the first, second, fourth, and fifth touch sensors of the first block and the second block, respectively. Each of the touch sensors becomes a non-sensing pad (NP-V) to which a driving voltage is applied, and the fifth and sixth touch sensors in the first block and the second block are each non-sensing pad (NP-) connected to the ground. G) can be.

이후, 도 6에 도시한 바와 같이, 각각의 동작 시간 t4~t7에서, 상기 센싱 패드(SP)와 상기 난센싱 패드(NP-V, NP-G)를, 각 블록 내에서 순차적으로 변경할 수 있다. 여기서, 제1 블록과 제2 블록은, 전술한 바와 같이, 제1 먹스에 대응되는 제1 그룹에 속하므로, 상기 제1 블록에서 순차적으로 변경되는 센싱 패드들이, 상기 제1 먹스의 제1 포트를 통해 순차적으로 출력되고, 이후, 상기 제2 블록에서 순차적으로 변경되는 센싱 패드들이, 상기 제1 먹스의 제1 포트를 통해 순차적으로 출력된다.Thereafter, as shown in FIG. 6, at each operation time t4 to t7, the sensing pad SP and the non-sensing pads NP-V and NP-G may be sequentially changed within each block. . Here, the first block and the second block belong to the first group corresponding to the first mux, as described above, so that the sensing pads sequentially changed in the first block connect the first port of the first mux. Sensing pads that are sequentially output through and subsequently changed in the second block are sequentially output through the first port of the first mux.

이에 따라, 상기 제1 컬럼에 속하는 14 개의 터치 센서들을 순차적으로 스캔하는 결과가 된다. 한편, 상기 각 블록 내에서, 상기 센싱 패드(SP)와, 상기 그라운드에 연결된 난센싱 패드(NP-G) 사이에 존재하는, 상기 드라이빙 전압이 인가되는 난센싱 패드(NP-V)의 개수는, 예를 들어, 도 6의 동작 시간 t4에 도시한 바와 같이, 2 개이거나, 영(zero), 1 개 또는 3 개 이상일 수도 있다. Accordingly, a result of sequentially scanning 14 touch sensors belonging to the first column is obtained. Meanwhile, in each block, the number of non-sensing pads NP-V to which the driving voltage is applied, which exists between the sensing pad SP and the non-sensing pad NP-G connected to the ground, is , For example, as shown in the operation time t4 of FIG. 6, there may be two, zero, one, three or more.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 터치 검출을 위한 스캔 과정을 예시한 도면이다. 7 is a diagram illustrating a scanning process for detecting a touch according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 대한 구체적인 설명의 편의를 위해, 도 7에 도시한 바와 같이, 각 컬럼 내에 6 개의 터치 센서들이 포함되고, 이웃하는 2 개의 컬럼들이 1 개의 그룹으로 분류되고, 각 컬럼 내의 6 개의 터치 센서들 중 세로 방향의 3 개의 터치 센서들이 각 블록으로 분류된 예를 들어 설명한다.For convenience of a detailed description of an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, six touch sensors are included in each column, two neighboring columns are classified into one group, and six touch sensors are included in each column. An example in which three touch sensors in a vertical direction among the three touch sensors are classified into respective blocks will be described.

도 7을 참조하면, 터치 검출을 위해 로우(row) 방향으로 스캔 동작을 수행하되, 기수(odd) 필드(또는 기수 컬럼)와 우수(even) 필드(또는 우수 컬럼)를 구분하여 순차적으로 스캔하는 터치 검출 방식에서, 제1 블록 스캔 동작(Block1-Scan)을 수행하기 위한 동작 시간 T1이 되면, 각 그룹 내의 제1 블록에 속하는 터치 센서들이 순차적으로 센싱 패드가 된다. Referring to FIG. 7, a scan operation is performed in a row direction to detect a touch, but sequentially scans an odd field (or odd column) and an even field (or even column). In the touch detection method, when the operation time T1 for performing the first block scan operation (Block1-Scan) is reached, touch sensors belonging to the first block in each group sequentially become sensing pads.

이후, 제2 블록 스캔 동작(Block2-Scan)을 수행하기 위한 동작 시간 T2이 되면, 각 그룹 내의 제2 블록에 속하는 터치 센서들이 순차적으로 센싱 패드가 되고, 이후, 제3 블록 스캔 동작(Block3-Scan)을 수행하기 위한 동작 시간 T3이 되면, 각 그룹 내의 제3 블록에 속하는 터치 센서들이 순차적으로 센싱 패드가 된다.Thereafter, when the operation time T2 for performing the second block scan operation (Block2-Scan) comes, the touch sensors belonging to the second block in each group are sequentially turned into sensing pads, and thereafter, the third block scan operation (Block3-Scan) is performed. When the operation time T3 for performing Scan) is reached, touch sensors belonging to the third block in each group sequentially become sensing pads.

이후, 제4 블록 스캔 동작(Block4-Scan)을 수행하기 위한 동작 시간 T4이 되면, 각 그룹 내의 제4 블록에 속하는 터치 센서들이 순차적으로 센싱 패드가 된다.Thereafter, when the operation time T4 for performing the fourth block scan operation (Block4-Scan) comes, the touch sensors belonging to the fourth block in each group sequentially become sensing pads.

이에 따라, 상기 제1 블록과 제2 블록에 대한 스캔 동작을 순차적으로 수행하는 기수 필드의 스캔 동작을 수행하고, 이후, 상기 제3 블록과 제4 블록에 대한 스캔 동작을 순차적으로 수행하는 우수 필드의 스캔 동작을 수행함으로써, 상기 기수 필드와 상기 우수 필드의 스캔 결과를 합산하여, 하나의 프레임(frame)에 대한 터치 검출의 스캔 결과를 획득할 수 있게 된다. Accordingly, an odd field scan operation for sequentially performing a scan operation for the first block and a second block is performed, and thereafter, an excellent field for sequentially performing a scan operation for the third block and the fourth block. By performing the scan operation of, it is possible to obtain a scan result of touch detection for one frame by summing the scan results of the odd field and the even field.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 터치 드라이브 IC에서 출력되는 제어 신호들을 예시한 도면이다. 8 is a diagram illustrating control signals output from a touch drive IC according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 대한 구체적인 설명의 편의를 위해, 도 8에 도시한 바와 같이, 하나의 블록(BL)에는, 9 개의 터치 센서들이 포함되고, 하나의 그룹(GR)에는, 4 개의 블록들이 포함되며, 하나의 먹스는, 하나의 그룹에 대응됨과 아울러, 각 그룹 내의 4 개의 블록 중 1 개를 선택하는 예를 들어 설명한다. For convenience of a detailed description of the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, nine touch sensors are included in one block BL, and four blocks are included in one group GR. Included, and one mux corresponds to one group, and an example of selecting one of four blocks in each group will be described.

도 8을 참조하면, 상기 터치 드라이브 IC(240)는, 전술한 바와 같이, COF(Chip On Film) 또는 FPC(Flexible Printed Circuit) 등과 같은 연성 회로 기판 상에 배치되고, 상기 터치 센서(210)와 상기 먹스(230)는, 터치 스크린 패널(TSP) 상에 배치될 수 있다. Referring to FIG. 8, the touch drive IC 240 is disposed on a flexible circuit board such as a chip on film (COF) or a flexible printed circuit (FPC), as described above, and the touch sensor 210 and The mux 230 may be disposed on the touch screen panel TSP.

상기 터치 드라이브 IC(240)는, 상기 터치 스크린 패널(TSP) 상에 배치된 4 개의 먹스(MUX)들을 제어하기 위한 먹스 제어 신호(M_CTL)와, 각 블록 내의 터치 센서들에 연결된 9 개의 센서 스위치(SW)들을 제어하기 위한 스위치 제어 신호(S_CTL)를 출력할 수 있다. The touch drive IC 240 includes a MUX control signal M_CTL for controlling four MUXs disposed on the touch screen panel TSP, and nine sensor switches connected to touch sensors in each block. A switch control signal S_CTL for controlling (SW) may be output.

예를 들어, 도 5를 참조로 전술한 바와 같이, 상기 센서 스위치(SW)에는, 3 개의 포트들(S, D, G)이 구비될 수 있으며, 이 경우, 상기 터치 드라이브 IC(240)에서는, 각 블록 내의 9 개의 터치 센서들에 연결된 9 개의 센서 스위치들을 3 가지의 동작 상태 중 하나로 제어하기 위해, 27 개의 스위치 제어 신호(S_CTL(27))들을 출력할 수 있다.For example, as described above with reference to FIG. 5, the sensor switch SW may be provided with three ports S, D, and G. In this case, the touch drive IC 240 , In order to control the nine sensor switches connected to the nine touch sensors in each block in one of three operating states, 27 switch control signals S_CTL (27) may be output.

이에 따라, 상기 터치 드라이브 IC(240)에는, 상기와 같이 27 개의 스위치 제어 신호들(S_CTL(27))을 출력하기 위한 27 개의 출력 포트와, 4 개의 먹스 제어 신호들(M_CTL(4))을 출력하기 위한 4 개의 출력 포트가 구비될 수 있다. 이하에서는, 상기 터치 드라이브 IC(240)의 출력 포트의 개수를 효율적으로 줄일 수 있는 실시예에 대해 설명한다.Accordingly, the touch drive IC 240 includes 27 output ports for outputting 27 switch control signals (S_CTL(27)) and 4 mux control signals (M_CTL(4)) as described above. Four output ports for output may be provided. Hereinafter, an embodiment in which the number of output ports of the touch drive IC 240 can be efficiently reduced will be described.

도 9는 도 8의 제어 신호들을 그룹(1)에 대하여 확대 도시한 도면이다. 9 is an enlarged view illustrating the control signals of FIG. 8 with respect to the group 1.

그룹 (1)은 네개의 블록(BL1, BL2, BL3 및 BL4)로 분할되고, 각각의 블록은 9개의 터치 센서들을 포함하여 구성되어 있다.The group 1 is divided into four blocks BL1, BL2, BL3, and BL4, and each block includes nine touch sensors.

제1 그룹을 위한 먹스(MUX 1)은 네개의 블록 그룹 중 하나의 센싱 신호(sensing signal)를 선택하기 위해 네개의 먹스 제어 신호(MSW(4 Pin))를 필요로 한다. The mux for the first group (MUX 1) requires four mux control signals (MSW (4 Pin)) to select one sensing signal from among the four block groups.

그리고, 터치 드라이브 IC(240)는 GR1의 각각의 블록 (BL1, BL2, BL3 및 BL4) 내의 9 개의 터치 센서들에 연결된 9 개의 센서 스위치들을 3 가지의 동작 상태 중 하나로 제어하기 위해, 27 개의 스위치 제어 신호(S_CTL(27))들을 출력한다.In addition, the touch drive IC 240 controls the nine sensor switches connected to the nine touch sensors in each of the blocks BL1, BL2, BL3, and BL4 of GR1 in one of three operating states. Control signals S_CTL(27) are output.

도 9의 MUX1의 S1, S2, S3 및 S4는 오른쪽의 터치 센서들을 4개의 블록으로 나누어 그 중 하나를 선택하기 위한 신호이다. S1, S2, S3, and S4 of MUX1 of FIG. 9 are signals for dividing the right touch sensors into four blocks and selecting one of them.

도 8 및 도 9를 기초로 검토하여 보면, 각각의 컬럼이 9개로 구성된 터치 센서들을 제어 하기 위해 총 31개의 제어 신호가 요구된다. 즉, 다시 말해서 31개의 제어 신호선을 위해 터치 드라이브 IC (240)의 31개의 출력 포트가 요구된다는 것이다.8 and 9, a total of 31 control signals are required to control the touch sensors in which each column is composed of nine. That is, in other words, 31 output ports of the touch drive IC 240 are required for 31 control signal lines.

도 10은 도 9에 대비하여 본 발명에 따른 다른 실시예의 그룹(1)에 대한 제어 신호선의 배치를 개략적으로 도시한 도면이다.10 is a diagram schematically showing the arrangement of control signal lines for the group 1 of another embodiment according to the present invention compared to FIG. 9.

도 10은 도 9의 실시예를 직관적으로 대비될 수 있도록 도시한 것으로, 도 9의 31개의 제어 신호선에 대하여 18개의 제어 신호선으로 상당히 축소된 것을 알 수 있다.FIG. 10 shows the embodiment of FIG. 9 to be intuitively compared, and it can be seen that the 31 control signal lines of FIG. 9 are considerably reduced to 18 control signal lines.

도 10은 도 9에 대비하여 직관적으로 확인 할 수 있도록 도시한 것으로, 먹스(4 x 1 MUX)을 제어하기 위한 4개의 먹스 제어 신호(MSW(4Pin))에 대하여는 일치한다.FIG. 10 is shown to be intuitively identified compared to FIG. 9, and the four mux control signals (MSW(4Pin)) for controlling the mux (4 x 1 MUX) are identical.

다만, 도 9에서는 각각의 터치 센서를 제어하는 각각의 센서 스위치마다 3개의 제어 신호를 필요(전체 9개의 터치 센서들에 대하여 27개의 센서 스위치 제어 신호)로 하는데 반하여, 도 10의 실시예에서는 센서 제어 블록(Sensor Control Block)(1010)를 구동하기 위한 5개의 신호(V_DD, V_SS, CK1, CK2 및 동작 입력신호(START))(1040)를 필요로 한다. However, in FIG. 9, 3 control signals are required for each sensor switch that controls each touch sensor (27 sensor switch control signals for all 9 touch sensors), whereas in the embodiment of FIG. It requires 5 signals (V _DD , V _SS , CK1, CK2 and operation input signal (START)) 1040 to drive the control block (Sensor Control Block) 1010.

그리고, MUX1은 도 10a와 같이 SPQT(Single Pole Quadruple Throws)로 4개의 입력포트와 1개의 출력포트로 구성된다.In addition, MUX1 is composed of 4 input ports and 1 output port with SPQT (Single Pole Quadruple Throws) as shown in FIG. 10A.

추가적으로, 논리 회로(L)(1020)의 입력 신호인 9개의 그라운드 선택신호(V_GND_SEL_1, V_GND_SEL_2, V_GND_SEL_3, V_GND_SEL_4, V_GND_SEL_5, V_GND_SEL_6, V_GND_SEL_7, V_GND_SEL_8, V_GND_SEL_9)와 9개의 Sense 선택신호(SENS_SEL_1, SENS_SEL_2, SENS_SEL_3, SENS_SEL_4, SENS_SEL_5, SENS_SEL_6, SENS_SEL_7, SENS_SEL_8, SENS_SEL_9)를 필요로 한다.In addition, 9 ground selection signals (V _GND _SEL_1, V _GND _SEL_2, V _GND _SEL_3, V _GND _SEL_4, V _GND _SEL_5, V _GND _SEL_6, V _GND _SEL_7, V _GND ) which are input signals of the logic circuit (L) 1020 _SEL_8, V _GND _SEL_9) and 9 sense selection signals (SENS_SEL_1, SENS_SEL_2, SENS_SEL_3, SENS_SEL_4, SENS_SEL_5, SENS_SEL_6, SENS_SEL_7, SENS_SEL_8, SENS_SEL_9) are required.

본원 발명의 도 10에 도시된 실시예는 복수의 센서 제어 블록(Sensor Control Block)구성회로들(1010) 과 복수의 논리 회로(logic circuit)(1020) 및 Discrete Control Signal(V_GND_SEL_n)을 포함하여 구성된 것이 특징이다.Of the invention The embodiment shown in Figure 10 for example, comprises a plurality of sensor control block (Sensor Control Block) configuration circuits 1010 and the plurality of the logic circuit (logic circuit) (1020) and Discrete Control Signal (V _GND _SEL_n) It is characterized by being constructed.

센서 제어 블록과 논리 회로들을 조합하여 센서 스위치들의 제어 신호들을 훨씬 더 감소시킬 수 있다는 것을 도 10의 도면으로부터 명백하게 인식될 수 있다.It can be clearly recognized from the diagram of FIG. 10 that the combination of the sensor control block and the logic circuits can further reduce the control signals of the sensor switches.

논리 회로(L)(1020)의 입력 신호들은 크게 두 가지로, 터치 드라이브 IC(240)의 출력 포트에서 출력된 9개의 그라운드 선택신호(V_GND_SEL_1, V_GND_SEL_2, V_GND_SEL_3, V_GND_SEL_4, V_GND_SEL_5, V_GND_SEL_6, V_GND_SEL_7, V_GND_SEL_8, V_GND_SEL_9)와 센서 제어 블록(Sensor Control Block)(1010)에서 출력되는 9개의 SENSE 선택 신호(SENS_SEL_1, SENS_SEL_2, SENS_SEL_3, SENS_SEL_4, SENS_SEL_5, SENS_SEL_6, SENS_SEL_7, SENS_SEL_8, 및 SENS_SEL_9)가 논리회로(L)(1020)의 입력이 되어 9개의 V_DRV_SEL_1 ~ 9의 신호가 생성되어 총 27개의 선택신호가 복수의 스위치(3x1 MUX) 입력 제어 신호가 된다. 또한, 스위치(3x1 MUX) 입력 제어 신호는 복수의 센서들에 각각 V_DRV 또는 V_GND를 인가하거나 센서들(Sensors)의 출력을 생성한다.The input signals of the logic circuit (L) 1020 are largely divided into two, and nine ground selection signals (V _GND _SEL_1, V _GND _SEL_2, V _GND _SEL_3, V _GND _SEL_4) output from the output port of the touch drive IC 240 , V _GND _SEL_5, V _GND _SEL_6, V _GND _SEL_7, V _GND _SEL_8, V _GND _SEL_9) and 9 SENSE selection signals output from the sensor control block (1010) (SENS_SEL_1, SENS_SEL_2, SENS_SEL_3, SENS_SEL_4, SENS_SEL_5, SENS_SEL_6, SENS_SEL_7, SENS_SEL_8, and SENS_SEL_9) become inputs of the logic circuit (L) 1020 to generate 9 V _DRV _SEL_1 to 9 signals, and a total of 27 selection signals are input to a plurality of switches (3x1 MUX). It becomes a control signal. In addition, the input control signal of the switch (3x1 MUX) applies V _DRV or V _GND to the plurality of sensors, respectively, or generates outputs of the sensors.

센서 제어 블록(1010) 및 논리 회로(1020)의 동작은 각각 도 11과 도 12에서 상세하게 설명한다.The operation of the sensor control block 1010 and the logic circuit 1020 will be described in detail in FIGS. 11 and 12, respectively.

도 11은 도 10에 도시된 본 발명의 실시예의 센서 제어 블록(1010)의 블록 다이어그램(Block Diagram) 및 타임차트(Timing Diagram)를 상세하게 도시한 것이다.11 is a block diagram and a timing diagram of the sensor control block 1010 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 10 in detail.

도 11(a)는 본원 발명에서의 센서 제어 블록들의 연결을 보여주는 블럭도(block diagram)이다.11(a) is a block diagram showing the connection of sensor control blocks in the present invention.

도 10의 실시예에서는 각 컬럼에 9개의 터치 센서를 가정하여 도시하였지만, 각 컬럼의 터치 센서들이 9개로 한정되는 것은 아니며, 무제한으로 센서들을 수용할 수 있다.In the embodiment of FIG. 10, nine touch sensors are assumed in each column, but the number of touch sensors in each column is not limited to nine, and an unlimited number of sensors can be accommodated.

따라서, 도 11(a)에서는 n개의 터치 센서들이 각 컬럼에 배치되어 있다고 가정하여 n개의 센서 제어 블록으로 도시하였다. Accordingly, in FIG. 11(a), it is assumed that n touch sensors are arranged in each column and illustrated as n sensor control blocks.

각각의 센서 제어 블록은 캐스케이드 상태(cascade state)로 연결된다. 제1 센서 제어 블록센서 제어 블럭(SCB-1)의 동작 입력 신호(IN)에 의해 획득된 제1 센서 제어 블록의 출력 신호(OUT)는 제2 센서 제어 블록의 동작 입력 신호(IN)가 된다.Each sensor control block is connected in a cascade state. The first sensor control block The output signal OUT of the first sensor control block obtained by the operation input signal IN of the sensor control block SCB-1 becomes the operation input signal IN of the second sensor control block. .

따라서, 복수의 센서 제어 블록들에 대한 동작 입력 신호는 제1 센서 제어 블록(SCB-1)에 대하여 하나만 요구된다. 그리고, 마지막 n번째 센서 제어 블록의 출력신호는 첫번째 센서 제어 블록의 FB(Feed Back)에 연결되어 클럭과 전원(V_DD, V_SS)이 항상 입력이 되는한 센서 제어 블록은 계속 동작하게 된다.Therefore, only one operation input signal for the plurality of sensor control blocks is required for the first sensor control block SCB-1. And, the output signal of the last n-th sensor control block is connected to the FB (Feed Back) of the first sensor control block, so that the sensor control block continues to operate as long as the clock and power (V _DD , V _SS ) are always input.

각각의 센서 제어 블록은 공통으로 입력되는 그라운드 신호(V_SS), 전원 공급 신호(V_DD)의 2 종류의 전원 신호가 요구된다. Each sensor control block requires two types of power signals: a ground signal (V _SS ) and a power supply signal (V _DD ) that are commonly input.

그리고 클럭 신호도 두개의 클럭 신호가 요구된다(도 11(b) 참조). 다만, 본 실시예는 2개의 클럭을 사용한 예이며, 3개 이상의 클럭을 사용하여 센서 제어 블록을 작동시킬 수 있다.Also, two clock signals are required for the clock signal (see Fig. 11(b)). However, in this embodiment, two clocks are used, and the sensor control block may be operated using three or more clocks.

제1 클럭 신호는 복수의 센서 제어 블록들 중 절반의 센서 제어 블록들(SCB-1, SCB-3, SCB-5.....)에 입력되고, 제2 클럭 신호는 복수의 센서 제어 블록들 중 나머지 절반의 센서 제어 블록들(SCB-2, SCB-4, SCB-6,...)에 입력된다. The first clock signal is input to half of the plurality of sensor control blocks (SCB-1, SCB-3, SCB-5.....), and the second clock signal is input to the plurality of sensor control blocks. It is input to the other half of the sensor control blocks (SCB-2, SCB-4, SCB-6,...).

각각의 센서 제어 블록들의 출력들은 상기에서 언급된 바와 같이 다음 센서 제어 블록들의 동작 입력 신호 및 논리회로(L)(1020)의 입력신호가 되고 동시에, 터치 센서에도 연결된다.The outputs of each of the sensor control blocks become an operation input signal of the next sensor control blocks and an input signal of the logic circuit (L) 1020, as mentioned above, and are simultaneously connected to the touch sensor.

즉, 제1 센서 제어 블록으로부터 제n 센서 제어 블록까지의 각각의 출력 신호 SENS_SEL_1로부터 SENS_SEL_n 은 터치 센서 TFT에 연결되어 터치 센서가 센싱 패드 상태가 되도록 한다.That is, each of the output signals SENS_SEL_1 to SENS_SEL_n from the first sensor control block to the n-th sensor control block is connected to the touch sensor TFT so that the touch sensor becomes a sensing pad state.

도 11(b)에 도시된 것은 센서 제어 블록들의 출력을 보여주는 타이밍도로,11(b) is a timing diagram showing outputs of sensor control blocks,

최상부에 제1 센서 제어 블록에 입력되는 동작 입력 신호가 도시되고, 그 다음에 제1 클럭 신호(CK1), 제2 클럭 신호(CK2)가 도시된다.An operation input signal input to the first sensor control block is shown at the top, followed by a first clock signal CK1 and a second clock signal CK2.

OUT[1]은 제1 센서 제어 블록의 출력 신호인 SENS_SEL_1를 나타내며, OUT[2]은 제2 센서 제어 블록의 출력 신호인 SENS_SEL_2를 나타내며, OUT[3]은 제3 센서 제어 블록의 출력 신호인 SENS_SEL_3를 나타낸다.OUT[1] represents the output signal of the first sensor control block SENS_SEL_1, OUT[2] represents the output signal of the second sensor control block SENS_SEL_2, and OUT[3] represents the output signal of the third sensor control block. Represents SENS_SEL_3.

도 11(b)의 출력 신호들의 결과로부터 센싱 패드의 상태에 있는 제1 터치 센서의 위치가 도 6에 도시된 바와 같이 시간에 따라 순차적으로 변경하여 센서들을 스캐닝(Scanning)하는 것이 명확하게 이해될 것이다.From the results of the output signals of FIG. 11(b), it will be clearly understood that the position of the first touch sensor in the state of the sensing pad is sequentially changed over time as shown in FIG. 6 to scan the sensors. will be.

도 12는 도 10에 도시된 본 발명의 실시예의 논리 회로(L) n개중 하나의 회로도 및 동작도를 상세하게 도시한 것이다.FIG. 12 shows in detail a circuit diagram and an operation diagram of one of n logic circuits (L) of the embodiment of the present invention shown in FIG. 10.

도 12는 본원발명의 센서 제어 블록과 논리 회로(L)(1020)의 연결 회로도를 구체적으로 보여주고 동시에 그 출력 신호들을 구체적으로 보여준다.12 shows a detailed connection circuit diagram of the sensor control block and the logic circuit (L) 1020 of the present invention and at the same time specifically shows the output signals.

도 12에 도시된 것은 n개의 논리회로 중에서 제3 센서 제어 블록과 제3 논리 회로의 연결을 구체적으로 도시한 것으로, 구체적으로 도시되지 않은 나머지 센서 제어 블록과 논리 회로들의 연결 및 출력도 동일하다.12 illustrates the connection between the third sensor control block and the third logic circuit among n logic circuits, and the connection and output of the other sensor control blocks and logic circuits, which are not specifically shown, are the same.

상기에서 언급한 바와 같이 논리회로(1020)는 센서 제어 블록(SCB-3)의 출력을 제1 입력으로 하고, 터치 드라이브 IC의 출력 포트에서 출력된 그라운드 신호(V_GND_SEL_3)을 제2 입력으로하여 V_DRV_SEL_3 신호를 생성하며, 생성된 V_DRV_SEL_3과 SENS_SEL_3, V_GND_SEL_3은 센서 스위치(3x1 MUX Switch)의 입력이 된다.The logic circuit 1020 is a ground signal (V _GND _SEL_3) output at the output port of the sensor control block (SCB-3) touch drive IC output to a first input and the like as mentioned above as a second input Thus, V _DRV _SEL_3 signal is generated, and the generated V _DRV _SEL_3, SENS_SEL_3, and V _GND _SEL_3 become inputs of the sensor switch (3x1 MUX Switch).

도 12에 도시된 논리회로(1020)의 구체적인 회로도는 일 실시예를 도시한 것으로 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 형태의 논리 회로로 대체될 수 있음은 당업자에게 자명하다.A specific circuit diagram of the logic circuit 1020 illustrated in FIG. 12 is an exemplary embodiment, and is not limited thereto, and it is obvious to those skilled in the art that it may be replaced with another type of logic circuit.

도 12에 도시된 바와 같이 제3 센서 제어 블록과 제3 논리 회로의 출력 및 V_GND_SEL_3은 센서 스위치의 제어 신호로 입력이 되며, 센서 제어 블록에입력된 제어 신호에 따라 센싱 신호(SENS_SEL_3), 서로 다른 두개의 교번하는 DC 전압 레벨의 출력 신호(V_DRV) 및 그라운드 신호(GND)중 하나가 센서와 연결된다.As shown in FIG. 12, the output of the third sensor control block and the third logic circuit and V _GND _SEL_3 are input as a control signal of the sensor switch, and a sensing signal SENS_SEL_3, according to the control signal input to the sensor control block, One of the output signal V _DRV and the ground signal GND of two different alternating DC voltage levels is connected to the sensor.

도 13은 도 10에 도시된 본 발명의 실시예의 센서 스위치의 연결을 개략적으로 도시한 도면이다.13 is a diagram schematically showing the connection of the sensor switch according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 10.

도 13은 도10의 실시예에 따른 센서 제어 블록과 논리 회로의 출력들이 각각의 센서 스위치 그리고 터치 센서들과 어떻게 연결되는지를 보여주는 것으로, 이는 도 5에서 도시된 센서 스위치들의 동작들과 일치하는 것으로 구체적인 설명은 생략한다.13 shows how the outputs of the sensor control block and the logic circuit according to the embodiment of FIG. 10 are connected to respective sensor switches and touch sensors, which are consistent with the operations of the sensor switches shown in FIG. Detailed description will be omitted.

도 13은 센서 스위치가 각 블록(BLn)마다 9개씩(SW1 ~ SW9)도시하고 있으며, 제1 센서 스위치(SW1)는 SPTT(Single Pole Triple Throw) 스위치라 불리울 수 있으며, 각각 1개의 출력포트와 3개의 입력포트들(SENS_n, V_DRV, V_GND) 이 구성될 수 있고, 3개의 입력포트 중 제1 포트(SENS_n)는, 터치 센서와 먹스를 연결하여 센싱 패드의 터치 여부를 판단하는 링크(Link) 포트일 수 있고, 제2 포트(V_DRV)는, 터치 센서에 드라이빙 전압을 인가하기 위한 드라이빙 전압(V_DRV) 포트일 수 있고, 제3 포트(V_GND)는, 터치 센서와 그라운드를 연결하기 위한 그라운드(GND) 포트일 수 있다. 13 shows nine sensor switches (SW1 to SW9) for each block BLn, and the first sensor switch SW1 may be referred to as a SPTT (Single Pole Triple Throw) switch, and each one output port And three input ports (SENS_n, V _DRV , V _GND ) can be configured, and the first port (SENS_n) among the three input ports is a link that determines whether the sensing pad is touched by connecting the touch sensor and the mux. It may be a (Link) port, and the second port (V _DRV ) may be a driving voltage (V _DRV ) port for applying a driving voltage to the touch sensor, and the third port (V _GND ) is a touch sensor and a ground It may be a ground (GND) port for connecting to.

여기서, 드라이빙 전압은, 하이 레벨과 로우 레벨로 교번되는 DC 전압으로서, 도 2를 참조로 상술한 바와 같이, 전압 생성부(248)에 의해 공급되는 터치 구동 전압일 수 있다. Here, the driving voltage is a DC voltage that alternates between a high level and a low level, and may be a touch driving voltage supplied by the voltage generator 248 as described above with reference to FIG. 2.

도 14는 본 발명의 터치 스크린 스캐닝 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.14 is a diagram showing a flow chart of a touch screen scanning method according to the present invention.

본원 발명의 터치 스크린은 복수의 컬럼(column)과 복수의 로우(row)의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 터치 센서들을 갖는다.The touch screen of the present invention includes a plurality of touch sensors arranged in a matrix form of a plurality of columns and a plurality of rows.

터치 드라이브 IC는 터치 입력 도구에 의해 생성된 터치 커패시턴스에 기반하여 터치 여부를 검출하되, 터치 드라이브 IC에서 출력된 복수의 제어 신호들에 의해 각각의 컬럼의 터치 센서들을, (1) 센싱 패드(sensing pad)로 동작하는 제1 터치 센서로서, 센싱 패드는 제1 터치 센서가 터치 커패시턴스를 검출하는 상태를 나타내고, (2) 난센싱 패드(non-sensing pad)로 동작하는 제2 터치 센서로서, 서로 다른 두개의 교번하는 DC 전압 레벨을 갖을 수 있으며, 터치 커패시턴스를 검출하지 않는 상태를 나타내고 및 (3) 그라운드 상태(Ground state)에 연결된 적어도 하나의 제3 터치 센서로서, 그라운드 전압을 갖는 상태를 나타낸다.The touch drive IC detects whether a touch has been made based on the touch capacitance generated by the touch input tool, and touch sensors of each column by a plurality of control signals output from the touch drive IC, (1) sensing pad (sensing pad) pad), wherein the sensing pad represents a state in which the first touch sensor detects the touch capacitance, and (2) a second touch sensor that operates as a non-sensing pad. It may have two other alternating DC voltage levels, indicates a state in which no touch capacitance is detected, and (3) at least one third touch sensor connected to a ground state, and indicates a state having a ground voltage. .

센싱 패드로 동작하는 제1 터치 센서의 위치는 미리 결정된 순서에 따라 순차적으로 변경되고, 당연히 난센싱 패드로 동작하는 복수의 제2 터치 센서 및 그라운드 상태에 있는 제3 터치 센서의 위치도 각각의 컬럼에서 변경된다.The positions of the first touch sensors operating as the sensing pads are sequentially changed according to a predetermined order, and of course, the positions of the plurality of second touch sensors operating as non-sensing pads and the third touch sensors in the ground state are also in each column. Changes from

미리 결정된 순서는 각각의 컬럼의 터치 센서의 터치 드라이브 IC로부터의 거리가 가장 먼 쪽에서부터 가장 짧은 순서로 진행될 수 있다. 이는 단지 일 예를 제시한 것으로, 다른 순서가 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.The predetermined order may proceed from the farthest to the shortest distance from the touch drive IC of the touch sensor of each column. This is merely an example, and it is obvious to those skilled in the art that other orders may be applied.

제1 터치 센서, 제2 터치 센서 및 제3 터치 센서의 위치의 순차적인 변경은 도 6에 도시된 것과 유사하다.The sequential change of the positions of the first touch sensor, the second touch sensor, and the third touch sensor is similar to that shown in FIG. 6.

터치 드라이브 IC의 출력 포트들에서 출력된 제어 신호는 제1 터치 센서의 위치를 순차적으로 변경하는 복수의 센서 제어 블록(Sensor Control Block)를 제어하는 센서 제어 블록 신호, 각각의 컬럼의 터치 센서들을 복수의 블록 단위로 제어하기 위한 블록 선택 신호 및 그라운드 전압 신호로 구성된다.The control signal output from the output ports of the touch drive IC is a sensor control block signal that controls a plurality of sensor control blocks that sequentially change the position of the first touch sensor, and a plurality of touch sensors in each column. It consists of a block selection signal and a ground voltage signal for controlling in units of blocks.

복수의 센서 스위치들은 각각의 컬럼들의 터치 센서를 센싱 패드의 상태, 난센싱 패드의 상태 및 그라운드 상태 중 하나로 제어한다. The plurality of sensor switches controls the touch sensors of each column to one of a sensing pad state, a non-sensing pad state, and a ground state.

복수의 먹스들은 각각의 컬럼의 터치 센서들을 복수의 블록(block) 단위로 제어하되, 블록의 수는 먹스들의 입력 포트의 수와 같다. 도 10에 도시된 먹스(MUX 1)(230)의 입력 포트는 4개로서 제1 그룹의 4개의 블록(GR1_OU, GR1_EU, GR1_OL, GR1_EL)의 수와 같다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 한 개의 MUX에 4개의 블록을 사용하는 예를 들었으나 4개 이상의 블록을 사용하는 것은 자명하다.The plurality of muxes control the touch sensors of each column in units of a plurality of blocks, but the number of blocks is the same as the number of input ports of the muxes. The number of input ports of the mux (MUX 1) 230 shown in FIG. 10 is four, which is the same as the number of four blocks (GR1_OU, GR1_EU, GR1_OL, and GR1_EL) of the first group. In addition, in the embodiment of the present invention, an example of using four blocks for one MUX has been exemplified, but it is obvious that four or more blocks are used.

터치 스크린에 사용되는 총 먹스들의 수는 적어도 하나의 컬럼들을 포함하는 그룹의 수와 같다. 도 8에 도시된 실시예에서 터치 스크린의 컬럼들은 총 4개의 그룹으로 분할되고, 이는 먹스들의 수(MUX1, MUX2, MUX3, MUX4)와 같다.The total number of muxes used in the touch screen is equal to the number of groups including at least one column. In the embodiment shown in FIG. 8, the columns of the touch screen are divided into four groups, which is equal to the number of muxes (MUX1, MUX2, MUX3, and MUX4).

복수의 센서 제어 블록(Sensor Control Block)들은 각각의 컬럼의 터치 센서들 중 하나의 터치 센서를 순차적으로 센싱 패드의 상태를 갖게 한다. The plurality of sensor control blocks sequentially causes one of the touch sensors of each column to have a sensing pad state.

그리고 복수의 논리 회로들(logic circuit)은 각각의 센서 제어 블록의 출력 신호와 그라운드 전압을 입력 신호로 하여 서로 다른 두개의 교번하는 DC 전압 레벨을 센서에 연결하는 센서 스위치의 제어입력 신호를 생성한다.And a plurality of logic circuits (logic circuit) generates a control input signal of a sensor switch connecting two different alternating DC voltage levels to the sensor by using the output signal and the ground voltage of each sensor control block as input signals. .

본원 발명에서의 센서 제어 블록과 논리 회로들의 수는 각각의 컬럼에 포함된 터치 센서들의 수와 같다. 즉, 도 10에 도시된 실시예에서 센서 제어 블록(1010) 및 논리 회로(L)의 수는 컬럼에 포함된 터치 센서들의 수와 같다. 다만, 도8으로부터 명확하게 알 수 있는 바와 같이 각각의 컬럼에 대하여 별도의 센서 제어 블록과 논리 회로들이 필요로 되는 것이 아니라, 센서 제어 블록들과 논리 회도들이 각 블록에 공통으로 사용된다. The number of sensor control blocks and logic circuits in the present invention is the same as the number of touch sensors included in each column. That is, in the embodiment shown in FIG. 10, the number of sensor control blocks 1010 and logic circuits L is the same as the number of touch sensors included in the column. However, as can be clearly seen from FIG. 8, separate sensor control blocks and logic circuits are not required for each column, but sensor control blocks and logic circuits are commonly used for each block.

터치 센서들의 3가지 중 하나의 연결상태를 위하여 각각의 센서 제어 블록의 출력 신호는 센서 스위치를 통하여 상기 터치 센서를 센싱 패드의 상태에 연결하고, 서로 다른 두개의 교번하는 DC 전압 레벨은 센서 스위치를 통하여 터치 센서를 하이 레벨(HIGH level) DC 전압과 로우 레벨(LOW level) DC 전압을 인가하고, 그라운드 전압은 센서 스위치를 통하여 터치 센서에 그라운드 상태를 인가한다.For the connection state of one of the three touch sensors, the output signal of each sensor control block connects the touch sensor to the state of the sensing pad through a sensor switch, and the two different alternating DC voltage levels connect the sensor switch. A high level DC voltage and a low level DC voltage are applied to the touch sensor, and the ground voltage applies a ground state to the touch sensor through a sensor switch.

각각의 센서 제어 블록은 캐스케이드 상태(cascade state)로 연결되고, 각각의 센서 제어 블록은 공통으로 입력되는 그라운드 신호, 전원 공급 신호의 2 종류의 전원 신호, 복수의 센서 제어 블록들 중 절반의 센서 제어 블록들에 입력되는 제1 클럭 신호, 복수의 센서 제어 블록들 중 나머지 절반의 센서 제어 블록들에 입력되는 제2 클럭 신호, 센서 제어 블록 중 제1 센서 제어 블록의 하나의 동작 입력 신호를 갖는다. 제1 센서 제어 블록의 동작 입력 신호에 의해 획득된 제1 센서 제어 블록의 출력 신호는 제2 센서 제어 블록의 동작 입력 신호가 된다. 이때, 클럭(Clock)은 2개로 고정되지 않으며 복수의 클럭을 가질 수 있다.Each sensor control block is connected in a cascade state, and each sensor control block controls a common input ground signal, two types of power supply signals, and half of the plurality of sensor control blocks. It has a first clock signal input to the blocks, a second clock signal input to the other half of the plurality of sensor control blocks, and one operation input signal of the first sensor control block among the sensor control blocks. The output signal of the first sensor control block obtained by the operation input signal of the first sensor control block becomes an operation input signal of the second sensor control block. In this case, the number of clocks is not fixed to two and may have a plurality of clocks.

따라서, 도 10에 도시된 본원 발명의 실시예에 따른 제어 신호의 개수는 상기 2 종류의 전원 신호, 제1 클럭 신호, 제2 클럭 신호, 제1 센서 제어 블록의 하나의 동작 입력 신호, 컬럼의 터치 센서의 개수와 같은 수의 그라운드 전압 신호 및 블록의 수와 같은 먹스의 블록 선택 제어 신호들의 개수와 같다.Accordingly, the number of control signals according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 10 is the two types of power signals, a first clock signal, a second clock signal, one operation input signal of the first sensor control block, and a column. It is equal to the number of ground voltage signals equal to the number of touch sensors and the number of block selection control signals equal to the number of blocks.

도 10에 도시된 센서 제어 블록 및 논리 회로를 이용한 제어 신호의 배치 및 운영은 다른 그룹에 대하여도 동일하게 적용되며, 컬럼이 9개의 터치 센서들로 구성된 터치 스크린에서 9개의 센서 제어 블록과 9개의 논리회로를 이용하여 각각의 컬럼에 센서 스위치들에 병렬적으로 신호들을 전달하는 것이지, 각각의 컬럼에 대하여 별도의 9개씩의 센서 제어 블록과 9개씩의 논리 회로가 요구되는 것은 아니다. 즉, 도 8에 도시된 실시예를 기준으로 9개의 센서 제어 블록과 9개의 논리회로가 요구되는 것이지, 그룹별로 또는 블록별로 별도의 센서 제어 블록과 논리회로가 요구되는 것은 아니다.Arrangement and operation of control signals using the sensor control blocks and logic circuits shown in FIG. 10 are equally applied to the other groups, and the 9 sensor control blocks and 9 Signals are transmitted in parallel to the sensor switches in each column by using a logic circuit, but 9 separate sensor control blocks and 9 logic circuits are not required for each column. That is, 9 sensor control blocks and 9 logic circuits are required based on the embodiment shown in FIG. 8, but separate sensor control blocks and logic circuits are not required for each group or block.

도 14에서, 본원 발명의 터치 스크린 스캐닝 방법은 S1310에 도시된 바와 같이 컬럼들을 복수의 그룹으로 분할한다. 각 그룹은 적어도 하나의 컬럼들을 포함하고, 그룹의 수는 터치 센서들을 블록 단위로 제어하는 먹스의 수와 같다.14, the touch screen scanning method of the present invention divides the columns into a plurality of groups as shown in S1310. Each group includes at least one column, and the number of groups is equal to the number of muxes that control the touch sensors in block units.

S1320에 도시된 바와 같이, 각각의 그룹의 컬럼에 속하는 터치 센서들을 복수의 블록으로 분할한다. 블록의 수는 먹스들의 입력 포트의 수와 같다.As shown in S1320, the touch sensors belonging to the columns of each group are divided into a plurality of blocks. The number of blocks is equal to the number of input ports of the mux.

S1330에 도시된 바와 같이, 제1 터치 센서를 센싱 패드(sensing pad) 상태에 연결하고, 제1 터치 센서를 제외한 나머지 센서들을 복수의 제2 터치 센서를 난센싱 패드(non-sensing pad) 상태에 연결하고, 복수의 제3 터치 센서를 그라운드 상태에 연결한다.As shown in S1330, the first touch sensor is connected to the sensing pad state, and the other sensors other than the first touch sensor are connected to the plurality of second touch sensors to the non-sensing pad state. And connect a plurality of third touch sensors to a ground state.

센싱 패드는 제1 터치 센서가 터치 커패시턴스를 검출하는 상태를 나타내고, 난센싱 패드는 제2 터치 센서가 터치 커패시턴스를 검출하지 않는 상태를 나타낸다.The sensing pad indicates a state in which the first touch sensor detects touch capacitance, and the non-sensing pad indicates a state in which the second touch sensor does not detect the touch capacitance.

S1340에 도시된 바와 같이, 제1 터치 센서의 위치는 미리 결정된 순서에 따라 순차적으로 변경된다. 제1 터치 센서의 위치 변경에 따라 제2 터치 센서 및 제 3 터치 센서의 위치도 당연히 변경된다.As shown in S1340, the positions of the first touch sensors are sequentially changed according to a predetermined order. As the position of the first touch sensor is changed, the positions of the second and third touch sensors are naturally changed.

이상, 상세히 설명한 본 발명의 각 실시예들은, 개별적으로 실시되거나, 또는 서로 결합되어 혼용 실시될 수도 있다. 이와 같이 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.Each of the embodiments of the present invention described in detail above may be implemented individually or may be combined with each other and implemented in combination. The present invention described as described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. This will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

200: 터치 스크린 210: 터치 센서
230: 먹스 240: 터치 드라이브 IC
SW1, SW2: 센서 스위치 1010: 센서 제어 블록센서 제어 블록
1020: 논리 회로200: touch screen 210: touch sensor
230: mux 240: touch drive IC
SW1, SW2: sensor switch 1010: sensor control block sensor control block
1020: logic circuit

Claims

In a touch screen having a plurality of touch sensors arranged in a matrix form of a plurality of columns and a plurality of rows,
A plurality of sensor control blocks outputting sensing pad signals for operating the touch sensor in a state of a sensing pad;
The sensing pad signal of each of the sensor control blocks is used as a first input signal, and a ground voltage selection signal output from a touch drive IC that detects whether a touch is detected based on the touch capacitance generated between the touch sensor and the touch input tool is generated. 2 as an input signal, a plurality of logic circuits generating a non-sensing pad signal for operating the touch sensors in a non-sensing pad state;
And a plurality of sensor switches connecting the touch sensor to one of a state of the sensing pad, a state of the non-sensing pad, and a state of a ground pad having the ground voltage.

The method according to claim 1,
The sensing pad is in a state in which the touch sensor detects whether a touch is made based on the touch capacitance, and the position of the sensing pad is sequentially changed in parallel according to the order of the sensor control blocks,
The non-sensing pad is in a state in which the touch sensor has a DC voltage level of a predetermined size and does not detect a touch
The ground pad indicates that the touch sensor has a ground voltage.
Characterized by a touch screen.

The method according to claim 1,
The control signal output to the touch drive IC,
A sensor control block signal for controlling the plurality of sensor control blocks, a block selection signal for controlling the touch sensors in units of a plurality of blocks, and a ground voltage signal for operating the touch sensors in a ground state. Characterized by a touch screen.

The method of claim 3,
The sensor control blocks, characterized in that located on a substrate (substrate) between the touch drive IC and the touch sensor, touch screen.

The method of claim 4,
The sensor switch connecting the touch sensor to one of a state of the sensing pad, a state of the non-sensing pad, and a ground state having the ground voltage receives the output signal of the sensor control block as a first input, and the A touch screen, characterized in that the output signal of the logic circuit is used as a second input, and the ground voltage selection signal output from the touch drive IC is used as the third input.

The method of claim 5,
Each of the sensor control blocks is connected in a cascade state,
Each of the sensor control blocks includes two types of power signals, a ground signal and a power supply signal that are commonly input,
A first clock signal input to half of the plurality of sensor control blocks, a second clock signal input to the other half of the plurality of sensor control blocks,
The touch screen, characterized in that it has one operation input signal of the first sensor control block among the sensor control block.

The method of claim 6,
The touch screen, characterized in that the output signal of the first sensor control block obtained by the operation input signal of the first sensor control block becomes an operation input signal of the second sensor control block.

The method of claim 6,
The number of control signals is equal to the number of the two types of power signals, the first clock signal, the second clock signal, one operation input signal of the first sensor control block, and the number of each of the touch sensors in the column. The number of the ground voltage signal and the number of blocks, characterized in that the same as the number of block selection control signals of the mux, the touch screen.

The method of claim 8,
The touch screen, characterized in that three or more clocks can be used to operate the sensor control block.

The method according to claim 2,
The sensor control block order is characterized in that sequentially proceeding from the farthest distance from the touch drive IC in the shortest order, touch screen.

A display device comprising the touch screen of any one of claims 1 to 10.

In the touch scan method of a touch screen having a plurality of touch sensors arranged in a matrix form of a plurality of columns and a plurality of rows,
Outputting a sensing pad signal for operating the touch sensor in a state of a sensing pad using a plurality of sensor control blocks;
The sensing pad signal of each of the sensor control blocks is used as a first input signal, and a ground voltage selection signal output from a touch drive IC that detects whether a touch is detected based on the touch capacitance generated between the touch sensor and the touch input tool is generated. 2 generating a non-sensing pad signal for operating the touch sensors in a non-sensing pad state by using a plurality of logic circuits as input signals; And
And connecting the touch sensor to one of a state of the sensing pad, a state of the non-sensing pad, and a state of a ground pad having the ground voltage by using a plurality of sensor switches. How to scan the touch of the screen.

The method of claim 12,
The sensing pad is in a state in which the touch sensor detects whether or not it is touched based on the touch capacitance, and the position of the sensing pad is sequentially changed in parallel according to the order of sensor control blocks,
The non-sensing pad is in a state in which the touch sensor has a DC voltage level of a predetermined size and does not perform a touch detection operation,
The ground pad is characterized in that the touch sensor has a ground voltage, the touch scan method of the touch screen.

The method of claim 12,
The control signal output to the touch drive IC,
A sensor control block signal for controlling the plurality of sensor control blocks, a block selection signal for controlling the touch sensors in units of a plurality of blocks, and a ground voltage signal for operating the touch sensors in a ground state. Characterized in, a touch scan method of a touch screen.

The method of claim 14,
The touch sensors are divided into a plurality of groups, each of the groups is composed of a plurality of blocks,
Further comprising controlling the touch sensors in units of a plurality of blocks using a plurality of muxes,
The number of blocks is the same as the number of input ports of the mux, the touch scan method of the touch screen.

The method of claim 15,
The sensor switch connecting the touch sensor to one of a state of the sensing pad, a state of the non-sensing pad, and a ground state having the ground voltage receives the output signal of the sensor control block as a first input, and the A touch scan method of a touch screen, characterized in that an output signal of a logic circuit is used as a second input and a ground voltage selection signal output from the touch drive IC is used as a third input.

The method of claim 16,
Each of the sensor control blocks is connected in a cascade state,
Each of the sensor control blocks includes two types of power signals, a ground signal and a power supply signal that are commonly input,
A first clock signal input to half of the plurality of sensor control blocks, a second clock signal input to the other half of the plurality of sensor control blocks,
A touch scan method of a touch screen, characterized in that it has one operation input signal of a first sensor control block among the sensor control blocks.

The method of claim 17,
The output signal of the first sensor control block obtained by the motion input signal of the first sensor control block is a motion input signal of the second sensor control block.

The method of claim 17,
The number of control signals is equal to the number of the two types of power signals, the first clock signal, the second clock signal, one operation input signal of the first sensor control block, and the number of each of the touch sensors in the column. The number of the ground voltage signal and the number of blocks, characterized in that the same as the number of block selection control signals of the mux, the touch scan method of a touch screen.

The method of claim 19,
A touch scan method of a touch screen, characterized in that three or more clocks can be used to operate the sensor control block.

The method of claim 13,
The sensor control block order is characterized in that sequentially proceeding from the farthest distance from the touch drive IC in the shortest order, touch scan method of a touch screen.