KR102175932B1 - Touch sensing system and driving method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터치 센싱 시스템과 그 구동 방법에 관한 것으로, 전극들 각각에 형성된 자기 용량 센서들, 이웃한 전극들 사이에 형성된 상호 용량 센서들, 및 상기 전극들에 연결된 배선들을 포함하는 터치 스크린; 및 상기 상호 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하고, 상기 자기 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 터치 센싱 회로를 포함한다. The present invention relates to a touch sensing system and a driving method thereof, comprising: a touch screen including self-capacitive sensors formed on each of electrodes, mutual capacitive sensors formed between adjacent electrodes, and wires connected to the electrodes; And a touch sensing circuit configured to sense a touch input based on a change in capacity of the mutual capacitive sensors and sense a touch input based on a change in capacity of the self capacitive sensors.
Description
본 발명은 터치 센싱 시스템과 그 구동 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a touch sensing system and a driving method thereof.
유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)이 쉽게 자신이 원하는 대로 각종 전자 기기를 제어할 수 있게 한다. 이러한 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 적외선 통신 혹은 고주파(RF) 통신 기능을 갖는 원격 제어기(Remote controller) 등이 있다. 유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다. 최근, 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있다.The user interface (UI) allows a person (user) to easily control various electronic devices as desired. Representative examples of such a user interface include a keypad, a keyboard, a mouse, an On Screen Display (OSD), a remote controller having an infrared or radio frequency (RF) communication function. User interface technology is constantly evolving in the direction of enhancing user sensitivity and operational convenience. Recently, user interfaces are evolving into touch UIs, voice recognition UIs, and 3D UIs.
터치 UI는 휴대용 정보기기에 필수적으로 채택되고 있다. 터치 UI는 표시장치의 화면 상에 터치 스크린을 형성하는 방법으로 구현되고 있다. 이러한 터치 스크린은 정전 용량 방식으로 구현될 수 있다. 정전 용량 방식의 터치 스크린은 손가락 또는 전도성 물질이 터치 센서에 접촉될 때 정전 용량(capacitance) 변화 즉, 터치 센서의 전하 변하량을 센싱하여 터치 입력을 감지한다.Touch UI is essentially adopted in portable information devices. The touch UI is implemented by forming a touch screen on the screen of a display device. Such a touch screen may be implemented in a capacitive manner. The capacitive touch screen senses a touch input by sensing a change in capacitance, that is, an amount of change in charge of the touch sensor when a finger or a conductive material contacts the touch sensor.
정전 용량 센서는 자기 용량(Self Capacitance) 센서 또는 상호 용량(Mutual Capacitance) 센서로 구현될 수 있다. 자기 용량 센서(Cs)의 전극(12)들 각각은 도 1과 같이 한 방향을 따라 형성된 센서 배선들(12)과 1:1로 연결된다. 상호 용량 센서는 유전층을 사이에 두고 직교하는 두 배선들(Tx, Rx)의 교차부에 형성된다. The capacitive sensor may be implemented as a self-capacitance sensor or a mutual capacitance sensor. Each of the
도 1을 참조하면, 센서의 전극들(12) 각각에는 배선(14)이 연결된다. 자기 용량 센서(Cs)는 전극들(12) 각각에 형성된 정전 용량을 포함한다. 구동 신호가 배선(14)을 통해 전극에 인가되면 전하(Q)가 센서에 축적된다. 이 때 손가락이나 전도성 물체가 전극(14)에 접촉되면 자기 용량 센서(Cs)에 추가로 기생 용량(Cf)이 연결되어 커패시턴스 값이 변한다. 따라서, 손가락이 터치된 센서와 그렇지 않은 센서 간에 커패시턴스(Capaciance) 값이 달라져 터치 여부를 판단할 수 있다. Referring to FIG. 1,
그런데, 도 1과 같은 자기 용량 센서들은 배선들(14)의 개수가 많기 때문에 배선들(14)이 라우팅(routing)되는 데드존(Dead zone)이 크다. 데드존은 터치 입력이 센싱될 수 없는 영역이다. 도 2에서 (A)는 전극(12)에 손가락이 터치되어 터치 입력이 센싱되는 것을 도식화한 것이고, (B)는 데드존에 손가락이 터치될 때 터치 입력이 센싱되지 않는 예이다. However, since the self-capacitive sensors as shown in FIG. 1 have a large number of
종래의 자기 용량 센서를 이용한 터치 센싱 시스템은 도 1과 같이 배선들(14)이 많기 때문에 데드존이 커져 센서들의 전극이 조밀하게 형성될 수 없으므로 해상도가 낮다. 해상도를 높이기 위하여 센서들의 개수를 증가시키면, 센서들의 개수 만큼 배선들(14)이 많아지므로 데드존이 더 커진다. 그 결과, 종래의 터치 센싱 시스템은 자기 용량 센서의 구조적 문제로 인하여 해상도를 개선하기가 어려울 뿐 아니라 센싱 감도(Sensitivity)와 정확도(Accuracy)를 개선하기가 어렵다. 또한, 종래의 터치 센싱 시스템은 센서들을 개수를 증가시키면 터치 센싱 집적회로(Integrated Circuit, 이하 "IC"라 함)의 채널 수가 증가하여 IC 칩의 크기가 커진다. In a conventional touch sensing system using a self-capacitive sensor, as shown in FIG. 1, since there are
본 발명은 해상도, 센싱 감도 및 정확도 등을 높일 수 있는 터치 센싱 시스템과 그 구동 방법을 제공한다.
The present invention provides a touch sensing system capable of increasing resolution, sensing sensitivity, and accuracy, and a driving method thereof.
본 발명의 터치 센싱 시스템은 전극들 각각에 형성된 자기 용량 센서들, 이웃한 전극들 사이에 형성된 상호 용량 센서들, 및 상기 전극들에 연결된 배선들을 포함하는 터치 스크린; 및 상기 상호 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하고, 상기 자기 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 터치 센싱 회로를 포함한다. The touch sensing system of the present invention includes: a touch screen including self-capacitive sensors formed on each of the electrodes, mutual capacitive sensors formed between adjacent electrodes, and wires connected to the electrodes; And a touch sensing circuit configured to sense a touch input based on a change in capacity of the mutual capacitive sensors and sense a touch input based on a change in capacity of the self capacitive sensors.
상기 전극들에 상기 배선들이 1:1로 연결된다. The wires are connected 1:1 to the electrodes.
상기 터치 센싱 회로는 하나 이상의 상기 전극들에 구동 신호를 인가하여 상기 자기 용량 센서들과 상기 상호 용량 센서들에 전하를 충전시키고 상기 구동 신호에 동기하여 다른 전극을 통해 전하를 수신하여 상기 상호 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱한다. 상기 터치 센싱 회로는 상기 자기 용량 센서들에 충전된 전하를 수신하여 상기 자기 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 센싱 회로를 포함한다. The touch sensing circuit applies a driving signal to one or more of the electrodes to charge electric charges to the self-capacitive sensors and the mutual capacitive sensors, and receives electric charges through other electrodes in synchronization with the driving signals, and the mutual capacitive sensor Touch input is sensed based on the change in capacity of the devices. The touch sensing circuit includes a sensing circuit that receives electric charges charged in the self-capacitive sensors and senses a touch input based on a change in capacity of the self-capacitive sensors.
상기 터치 센싱 회로는 상기 상호 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱함과 동시에, 상기 자기 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱한다. The touch sensing circuit senses a touch input based on a change in capacity of the mutual capacitive sensors and at the same time senses a touch input based on a change in capacity of the self capacitive sensors.
상기 터치 센싱 회로는 상기 상호 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱한 후에 상기 자기 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱한다. The touch sensing circuit senses a touch input based on a change in capacity of the mutual capacitive sensors and then senses a touch input based on a change in capacity of the self capacitive sensors.
상기 터치 센싱 시스템의 구동 방법은 상기 상호 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 단계; 및 상기 자기 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 단계를 포함한다.
The driving method of the touch sensing system includes sensing a touch input based on a change in capacity of the mutual capacitive sensors; And sensing a touch input based on a change in capacitance of the self-capacitive sensors.
본 발명은 터치 스크린의 전극들 각각에 자기 용량 센서들을 형성하고 전극들 사이의 배선 라우팅 경로에 상호 용량 센서들을 형성한다. 그 결과, 본 발명이 터치 센싱 시스템은 터치 스크린의 해상도, 센싱 감도 및 정확도 등을 향상시킬 수 있다.
In the present invention, self-capacitive sensors are formed on each of the electrodes of a touch screen, and mutual capacitive sensors are formed in a wiring routing path between the electrodes. As a result, the touch sensing system of the present invention can improve the resolution, sensing sensitivity, and accuracy of the touch screen.
도 1은 자기 용량 센서들을 포함한 터치 스크린의 전극과 배선 구조를을 보여 주는 평면도이다.
도 2는 도 1과 같은 터치 스크린에서 터치 센싱 가능 영역과 데드존을 ㅂ여 주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린에서 데드존을 제거하는 원리를 보여 주는 도면이다.
도 4는 자기 용량 센서를 이용한 상호 용량 센싱 방법을 보여 주는 도면이다.
도 5는 자기 용량 센싱 방법으로 센싱될 수 있는 위치들과 상호 용량 센싱 방법으로 센싱될 수 있는 위치를 보여 주는 도면이다.
도 6 내지 도 8은 사각형 전극 구조에 비하여 센싱 데이터의 개수를 증가시킬 수 있는 전극 구조를 보여 주는 도면들이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 회로를 보여 주는 도면이다.
도 10 내지 도 12는 도 9에 도시된 터치 센싱 회로의 스위치 온/오프(on/off) 타이밍을 보여 주는 파형도들이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 시스템을 보여 주는 블로도이다.
도 14 내지 도 16은 표시패널과 터치 센서들의 다양한 조합을 보여 주는 도면들이다. 1 is a plan view showing an electrode and a wiring structure of a touch screen including self-capacitive sensors.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a touch sensing area and a dead zone in the touch screen of FIG. 1.
3 is a diagram showing a principle of removing a dead zone from a touch screen according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a mutual capacitance sensing method using a self capacitance sensor.
5 is a diagram showing positions that can be sensed by a self-capacitance sensing method and positions that can be sensed by a mutual capacity sensing method.
6 to 8 are diagrams illustrating an electrode structure capable of increasing the number of sensing data compared to a rectangular electrode structure.
9 is a diagram showing a touch sensing circuit according to an embodiment of the present invention.
10 to 12 are waveform diagrams showing switch on/off timings of the touch sensing circuit shown in FIG. 9.
13 is a block diagram showing a touch sensing system according to an embodiment of the present invention.
14 to 16 are diagrams showing various combinations of a display panel and touch sensors.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numbers throughout the specification mean substantially the same elements. In the following description, when it is determined that detailed descriptions of known functions or configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린은 다수의 전극들(12)과, 전극들(12) 각각에 연결된 배선들(14)을 포함한다. 3 and 4, a touch screen according to an embodiment of the present invention includes a plurality of
이 터치 스크린의 터치 센서들은 자기 용량 센서들(Cs)과, 상호 용량 센서들(Cm)로 나뉘어진다. 전극들(12) 각각에는 자기 용량 센서(Cs)가 형성되고, 이웃한 전극들(12)에는 상호 용량 센서(Cm)가 형성된다. The touch sensors of this touch screen are divided into self-capacitive sensors Cs and mutual capacitive sensors Cm. A self-capacitive sensor Cs is formed on each of the
자기 용량 센싱 방법은 배선(14)을 통해 전극들(12) 각각에 구동 신호를 인가하여 자기 용량 센서(Cs)에 전하(Q)를 공급한다. 이어서, 구동 신호가 인가된 전극(12)과 배선(14)을 통해 자기 용량 센서(Cs)의 용량 변화를 센싱하면 전극(12) 상에서의 터치 입력을 센싱할 수 있다. In the self-capacitance sensing method, a driving signal is applied to each of the
상호 용량 센싱 방법은 배선(14)을 통해 이웃한 전극들(12) 중 어느 하나의 전극(Tx)에 구동 신호를 인가하여 상호 용량 센서(Cm)에 전하(Q)를 공급하고, 구동 신호와 동기하여 다른 하나의 전극(Rx)과 배선(14)을 통해 용량 변화를 센싱하면 이웃한 전극들 사이에 위치하는 터치 입력을 센싱할 수 있다. 상호 용량 센싱 방법은 배선들(14) 위에서의 터치 입력을 센싱할 수 있다. In the mutual capacitance sensing method, a driving signal is applied to one of the
자기 용량 센서(Cs)와 상호 용량 센서(Cm)을 통해 수신된 전하(Q)는 적분기(30)에 누적되고, 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital Convertor, ADC)를 통해 디지털 값으로 센싱 데이터(또는 touch raw data)로 변환된다. 터치 센싱 시스템은 미리 설정된 터치 센싱 알고리즘을 실행하여 디지털 데이터를 미리 설정된 문턱값과 비교하여 터치 전후의 센서들(Cs, Cm)의 용량 변화를 판단하여 터치 입력 위치의 좌표를 계산한다.The charge (Q) received through the self-capacitive sensor (Cs) and the mutual capacitive sensor (Cm) is accumulated in the
도 4와 같은 3×3 전극들의 경우에, 상호 용량 센싱 방법은 전극들 사이의 위치마다 터치 입력을 센싱할 수 있으므로 12개의 센싱 데이터를 얻을 수 있다. n×m(n, m 각각은 2 이상의 양의 정수)의 센서들이 있을 때 상호 용량 센싱 방법으로 얻을 수 있는 센싱 데이터는 (n-1)×m + n×(m-1)개이다. 자기 용량 센싱 방법으로 얻을 수 있는 센싱 데이터는 n×m 개이다. 따라서, n×m 개의 센서들의 경우에 상호 용량 센싱 방법과 자기 용량 센싱 방법으로 얻을 수 있는 센싱 데이터는 (n-1)×m + n×(m-1) + n×m 개이다. In the case of the 3×3 electrodes as shown in FIG. 4, since the mutual capacitance sensing method can sense a touch input for each position between the electrodes, 12 pieces of sensing data can be obtained. When there are sensors of n×m (where n and m are positive integers of 2 or more), the number of sensing data that can be obtained by the mutual capacity sensing method is (n-1)×m + n×(m-1). The number of sensing data that can be obtained by the self-capacity sensing method is n×m. Accordingly, in the case of n×m sensors, the number of sensing data that can be obtained by the mutual capacity sensing method and the self capacity sensing method is (n-1)×m + n×(m-1) + n×m pieces.
따라서, 본 발명의 터치 센싱 시스템은 자기 용량 센서들과 상호 용량 센서들을 이용하여 전극들 각각에서 터치 입력을 센싱할 수 있을 뿐 아니라 상호 용량 센싱 방법을 이용하여 종래 기술의 데드존에서 터치 입력을 센싱하여 터치 스크린의 해상도, 센싱 감도 및 정확도를 향상시킬 수 있다. 도 5에서, '⑥'은 자기 용량 센싱 방법으로 센싱될 수 있는 터치 입력 위치이다. ①~⑤는 상호 용량 센싱 방법으로 센싱될 수 있는 터치 입력 위치들이다. Accordingly, the touch sensing system of the present invention not only can sense a touch input from each of the electrodes using self-capacitive sensors and mutual capacitive sensors, but also sense a touch input in the dead zone of the prior art using a mutual capacitive sensing method. Thus, the resolution, sensing sensitivity and accuracy of the touch screen can be improved. In FIG. 5,'⑥' is a touch input position that can be sensed by the self-capacitive sensing method. ①~⑤ are touch input positions that can be sensed by the mutual capacitive sensing method.
도 6 내지 도 8과 같이 전극 형성을 변경하여 같은 전극들을 더 조밀하게 배치하면 종래 기술에 비하여 같은 크기에서 얻을 수 있는 센싱 데이터들의 개수가 더 많아져 해상도, 센싱 감도 및 정확도를 더 향상시킬 수 있다. When the same electrodes are arranged more densely by changing the electrode formation as shown in FIGS. 6 to 8, the number of sensing data that can be obtained at the same size is greater than in the prior art, so that resolution, sensing sensitivity and accuracy can be further improved .
도 6의 예에서, 전극(12)은 삼각형으로 패터닝된다. 삼각형 전극들(12) 사이에 배선(14)이 지나는 라우팅 경로가 형성된다. 삼각형 전극들(12)은 라우팅 경로가 별 형태가 되도록 엇갈리게 배치될 수 있다.In the example of Fig. 6, the
도 7의 예에서, 전극(12)은 다이아몬드(또는 마름모꼴) 형태로 패터닝된다. 다이아몬드 형태의 전극들(12) 사이에 배선(14)이 지나는 라우팅 경로가 형성된다. 다이아몬트 형태의 전극들(12)은 라우팅 경로가 지그 재그 형태로 구부러지도록 엇갈리게 배치될 수 있다. In the example of FIG. 7, the
도 8의 예에서, 전극(12)은 육각형으로 패터닝된다. 육각형 전극들(12) 사이에 배선(14)이 지나는 라우팅 경로가 형성된다. 육각형 전극들(12)은 라우팅 경로가 지그 재그 형태로 구부러지도록 엇갈리게 배치될 수 있다. In the example of Fig. 8, the
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 회로를 보여 주는 도면이다. 9 is a diagram showing a touch sensing circuit according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 터치 센싱 회로는 센싱 유닛(Sensing Unit)(SU), 멀티플렉서(Multiplexer, MUX) 등을 포함한다. Referring to FIG. 9, the touch sensing circuit of the present invention includes a sensing unit (SU), a multiplexer (MUX), and the like.
터치 센싱 회로는 하나 이상의 전극들(12)에 구동 신호를 인가하여 터치 센서들(Cs, Cm)에 전하를 충전시키고 구동 신호에 동기하여 다른 전극을 통해 전하를 수신하여 상호 용량 센서들(Cm)의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱한다. 그리고 터치 센싱 회로는 자기 용량 센서들(Cs)에 충전된 전하를 수신하여 자기 용량 센서들(Cs)의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱한다. The touch sensing circuit applies a driving signal to one or
센싱 유닛(SU)은 터치 센서들(Cs, Cm)에 구동 신호를 인가하고, 자기 용량 센서들(Cs)과 상호 용량 센서들(Cm)의 전하를 수신한다. 센싱 유닛(SU)은 구동신호 발생기(91)와 센싱부(92)를 포함한다. 구동 신호 발생기(91)는 터치 센서들(Cs, Cm)에 전하를 공급할 구동 신호를 발생한다. 구동신호는 구형파 형태의 펄스, 정현파, 삼각파 등 다양한 형태로 발생될 수 있다. 구동신호는 센싱부(92)의 적분기에 전하가 N(N은 2 이상의 양의 정수) 회 이상 누적될 수 있도록 터치 센서들(Cs, Cm) 각각에 N회 인가될 수 있다. 센싱부(92)는 터치 센서들(Cs, Cm)로부터의 전하(Q)를 적분기(30)에 누적하고 ADC(32)를 통해 디지털 값의 센싱 데이터로 변환하고 터치 센싱 알고리즘을 실행한다.The sensing unit SU applies a driving signal to the touch sensors Cs and Cm, and receives electric charges from the self-capacitive sensors Cs and the mutual capacitive sensors Cm. The sensing unit SU includes a
멀티플렉서(MUX)는 구동 신호 발생기(91)와 배선들(14)을 연결하는 구동 스위치들(T1~T4)과, 센싱부(92)와 배선들(14)을 연결하는 센싱 스위치들(S1~S4)을 포함한다. 구동 스위치들(T1~T4)이 턴-온(turn-on)되면, 구동 신호 발생기(91)로부터의 구동신호는 배선들(14)을 통해 터치 센서들(Cs, Cm)의 전극들(12)에 인가된다. 센싱 스위치들(S1~S4)이 턴-온되면, 터치 센서들(Cs, Cm)의 전하(Q)가 센싱부(92)에 수신된다. The multiplexer MUX includes driving switches T1 to T4 connecting the driving
도 10 내지 도 12는 도 9에 도시된 터치 센싱 회로의 스위치 온/오프(on/off) 타이밍을 보여 주는 파형도들이다. 10 to 12 are waveform diagrams showing switch on/off timings of the touch sensing circuit shown in FIG. 9.
상호 용량 센싱 방법은 하나 이상의 구동 스위치(T1~T4)를 턴-온시킴과 동시에 하나 이상의 센싱 스위치들(S1~S4)을 턴-온시킨다. 구동 신호에 의해 터치 센서들(Cs, Cm)에 전하(Q)가 충전되고, 그와 동시에 센싱부(92)에 터치 센서들(Cs, Cm)로부터 전하가 수신된다. 상호 용량 센싱 방법은 상호 용량 센서들(Cm)로부터 수신된 전하를 분석하여 전극들 사이의 터치 입력 위치를 센싱한다. 여기서, 상호 용량 센서들(Cs)은 하나의 전극을 통해 병렬로 연결된 상호 용량과 자기 용량을 합한 정전 용량값을 갖는다. In the mutual capacitance sensing method, one or more driving switches T1 to T4 are turned on and at the same time, one or more sensing switches S1 to S4 are turned on. Charge Q is charged in the touch sensors Cs and Cm by the driving signal, and at the same time, the electric charge is received from the touch sensors Cs and Cm in the
자기 용량 센싱 방법은 구동 스위치들(T1~T4)이 오프된 상태에서 센싱 스위치들(S1~S4)을 턴-온시킨다. 그러면, 앞선 구동신호에 의해 충전된 자기 용량 센서(Cs)의 전하가 센싱부(92)에 수신된다. 자기 용량 센싱 방법은 자기 용량 센서(Cs)로부터 수신된 전하를 분석하여 전극들 상에서 터치 입력 위치를 센싱한다. In the self-capacitance sensing method, the sensing switches S1 to S4 are turned on while the driving switches T1 to T4 are turned off. Then, the electric charge of the self-capacitive sensor Cs charged by the previous driving signal is received by the
도 10을 참조하면, 상호 용량 센싱 방법과 자기 용량 센싱 방법이 실질적으로 동시에 실시된다. 예를 들어, 제1 상호 용량 센싱 시간과 제1 자기 용량 센싱 시간은 그 시간차가 거의 없기 때문에 상호 용량 센싱 방법과 자기 용량 센싱 방법이 동시에 실시된다. 센싱은 제1 상호 용량 센싱 시간, 제1 자기 용량 센싱 시간, 제2 상호 용량 센싱 시간, 제2 자기 용량 센싱 시간, 제2 상호 용량 센싱 시간, 제2 자기 용량 센싱 시간, 제4 상호 용량 센싱 시간, 및 제4 자기 용량 센싱 시간 순서로 진행될 수 있다. Referring to FIG. 10, the mutual capacitance sensing method and the self capacitance sensing method are substantially simultaneously performed. For example, since there is almost no time difference between the first mutual capacitance sensing time and the first self capacitance sensing time, the mutual capacitance sensing method and the self capacitance sensing method are simultaneously performed. Sensing is the first mutual capacity sensing time, the first self-capacitance sensing time, the second mutual capacity sensing time, the second self-capacitance sensing time, the second mutual capacity sensing time, the second self-capacitance sensing time, and the fourth mutual capacity sensing time. , And the fourth self-capacitance sensing time sequence.
제1 상호 용량 센싱 시간에 제1 구동 스위치(T1)와 제2 내지 제4 센싱 스위치들(S2~S4)이 턴온되고 다른 스위치들(S1, T2~T4)가 턴오프된다. 이 때 제2 내지 제4 전극들(P2~P4)과 연결된 상호 용량 센서들(Cm)로부터 전하(Q)가 수신되어 상호 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. 이어서, 제1 자기 용량 센싱 시간에 제1 센싱 스위치(S1)가 턴온되는 반면에, 나머지 스위치들(S2~S4, T1~T4)이 턴오프된다. 이 때 제1 전극(P1)과 연결된 자기 용량 센서(Cs)로부터 전하(Q)가 수신되어 자기 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. During the first mutual capacitance sensing time, the first driving switch T1 and the second to fourth sensing switches S2 to S4 are turned on, and the other switches S1 and T2 to T4 are turned off. In this case, the electric charge Q is received from the mutual capacitive sensors Cm connected to the second to fourth electrodes P2 to P4, and the touch input is sensed by the mutual capacitive sensing method. Subsequently, while the first sensing switch S1 is turned on during the first self-capacitance sensing time, the remaining switches S2 to S4 and T1 to T4 are turned off. In this case, the electric charge Q is received from the self-capacitive sensor Cs connected to the first electrode P1, and the touch input is sensed by the self-capacitance sensing method.
제2 상호 용량 센싱 시간에 제2 구동 스위치(T2), 제1 센싱 스위치(S1), 제3 센싱 스위치(S3) 및 제4 센싱 스위치(S4)가 턴온되고 다른 스위치들(S2, T1, T3, T4)가 턴오프된다. 이 때 제1, 제3 및 제4 전극들(P1, P3, P4)과 연결된 상호 용량 센서들(Cm)로부터 전하(Q)가 수신되어 상호 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. 이어서, 제2 자기 용량 센싱 시간에 제2 센싱 스위치(S2)가 턴온되는 반면에서 나머지 스위치들(S1, S3, S4, T1~T4)이 턴오프된다. 이 때 제2 전극(P2)과 연결된 자기 용량 센서(Cs)로부터 전하(Q)가 수신되어 자기 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. At the second mutual capacity sensing time, the second driving switch T2, the first sensing switch S1, the third sensing switch S3, and the fourth sensing switch S4 are turned on and the other switches S2, T1, T3 are turned on. , T4) is turned off. In this case, the charge Q is received from the mutual capacitive sensors Cm connected to the first, third, and fourth electrodes P1, P3, and P4, and a touch input is sensed by a mutual capacitive sensing method. Subsequently, while the second sensing switch S2 is turned on at the second self-capacitance sensing time, the remaining switches S1, S3, S4, and T1 to T4 are turned off. In this case, the electric charge Q is received from the self-capacitive sensor Cs connected to the second electrode P2, and the touch input is sensed by the self-capacitance sensing method.
제3 상호 용량 센싱 시간에 제3 구동 스위치(T3), 제1 센싱 스위치(S1), 제2 센싱 스위치(S2) 및 제4 센싱 스위치(S4)가 턴온되고 다른 스위치들(S3, T1, T2, T4)가 턴오프된다. 이 때 제1, 제2 및 제4 전극들(P1, P2, P4)과 연결된 상호 용량 센서들(Cm)로부터 전하(Q)가 수신되어 상호 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. 이어서, 제3 자기 용량 센싱 시간에 제3 센싱 스위치(S3)가 턴온되는 반면에서 나머지 스위치들(S1, S2, S4, T1~T4)이 턴오프된다. 이 때 제3 전극(P3)과 연결된 자기 용량 센서(Cs)로부터 전하(Q)가 수신되어 자기 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. At the third mutual capacitance sensing time, the third driving switch T3, the first sensing switch S1, the second sensing switch S2, and the fourth sensing switch S4 are turned on and the other switches S3, T1, T2 are turned on. , T4) is turned off. In this case, the charge Q is received from the mutual capacitive sensors Cm connected to the first, second, and fourth electrodes P1, P2, and P4, and a touch input is sensed by a mutual capacitive sensing method. Subsequently, while the third sensing switch S3 is turned on at the third self-capacitance sensing time, the remaining switches S1, S2, S4, and T1 to T4 are turned off. In this case, the electric charge Q is received from the self-capacitive sensor Cs connected to the third electrode P3, and the touch input is sensed by the self-capacitance sensing method.
제4 상호 용량 센싱 시간에 제4 구동 스위치(T4), 제1 내지 제3 센싱 스위치(S1~S3)가 턴온되고 다른 스위치들(S4, T1, T2, T3)가 턴오프된다. 이 때 제1, 제2 및 제3 전극들(P1, P2, P3)과 연결된 상호 용량 센서들(Cm)로부터 전하(Q)가 수신되어 상호 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. 이어서, 제4 자기 용량 센싱 시간에 제4 센싱 스위치(S4)가 턴온되는 반면에서 나머지 스위치들(S1~S3, T1~T4)이 턴오프된다. 이 때 제4 전극(P4)과 연결된 자기 용량 센서(Cs)로부터 전하(Q)가 수신되어 자기 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. During the fourth mutual capacitance sensing time, the fourth driving switch T4 and the first to third sensing switches S1 to S3 are turned on, and the other switches S4, T1, T2, and T3 are turned off. In this case, the charge Q is received from the mutual capacitive sensors Cm connected to the first, second, and third electrodes P1, P2, and P3, and the touch input is sensed by the mutual capacitive sensing method. Subsequently, while the fourth sensing switch S4 is turned on at the fourth self-capacitance sensing time, the remaining switches S1 to S3 and T1 to T4 are turned off. In this case, the electric charge Q is received from the self-capacitive sensor Cs connected to the fourth electrode P4, and the touch input is sensed by the self-capacitance sensing method.
도 11을 참조하면, 상호 용량 센싱 방법에 이어서 자기 용량 센싱 방법이 실시된다. 센싱은 제1 내지 제4 상호 용량 센싱 시간 이후에 제1 내지 제4 자기 용량 센싱 시간 순서로 진행될 수 있다. Referring to FIG. 11, the self capacitance sensing method is performed following the mutual capacitance sensing method. Sensing may be performed in the order of first to fourth self-capacitance sensing times after the first to fourth mutual capacity sensing times.
제1 상호 용량 센싱 시간에 제1 구동 스위치(T1)과 제2 내지 제4 센싱 스위치들(S2~S4)이 턴온되고 다른 스위치들(S1, T2~T4)가 턴오프된다. 이 때 제2 내지 제4 전극들(P2~P4)과 연결된 상호 용량 센서들(Cm)로부터 전하(Q)가 수신되어 상호 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. 이어서, 제2 상호 용량 센싱 시간에 제2 구동 스위치(T2), 제1 센싱 스위치(S1), 제3 센싱 스위치(S3) 및 제4 센싱 스위치(S4)가 턴온되고 다른 스위치들(S2, T1, T3, T4)가 턴오프된다. 이 때 제1, 제3 및 제4 전극들(P1, P3, P4)과 연결된 상호 용량 센서들(Cm)로부터 전하(Q)가 수신되어 상호 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. 이어서, 제3 상호 용량 센싱 시간에 제3 구동 스위치(T3), 제1 센싱 스위치(S1), 제2 센싱 스위치(S2) 및 제4 센싱 스위치(S4)가 턴온되고 다른 스위치들(S3, T1, T2, T4)가 턴오프된다. 이 때 제1, 제2 및 제4 전극들(P1, P2, P4)과 연결된 상호 용량 센서들(Cm)로부터 전하(Q)가 수신되어 상호 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. During the first mutual capacitance sensing time, the first driving switch T1 and the second to fourth sensing switches S2 to S4 are turned on, and the other switches S1 and T2 to T4 are turned off. In this case, the electric charge Q is received from the mutual capacitive sensors Cm connected to the second to fourth electrodes P2 to P4, and the touch input is sensed by the mutual capacitive sensing method. Subsequently, the second driving switch T2, the first sensing switch S1, the third sensing switch S3, and the fourth sensing switch S4 are turned on at the second mutual capacity sensing time, and the other switches S2 and T1 are turned on. , T3, T4) are turned off. In this case, the charge Q is received from the mutual capacitive sensors Cm connected to the first, third, and fourth electrodes P1, P3, and P4, and a touch input is sensed by a mutual capacitive sensing method. Subsequently, the third driving switch T3, the first sensing switch S1, the second sensing switch S2, and the fourth sensing switch S4 are turned on at the third mutual capacity sensing time, and the other switches S3 and T1 are turned on. , T2, T4) are turned off. In this case, the charge Q is received from the mutual capacitive sensors Cm connected to the first, second, and fourth electrodes P1, P2, and P4, and a touch input is sensed by a mutual capacitive sensing method.
제1 자기 용량 센싱 시간에 제1 센싱 스위치(S1)가 턴온되는 반면에서 나머지 스위치들(S2~S4, T1~T4)이 턴오프된다. 이 때 제1 전극(P1)과 연결된 자기 용량 센서(Cs)로부터 전하(Q)가 수신되어 자기 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. 이어서, 제2 자기 용량 센싱 시간에 제2 센싱 스위치(S2)가 턴온되는 반면에서 나머지 스위치들(S1, S3, S4, T1~T4)이 턴오프된다. 이 때 제2 전극(P2)과 연결된 자기 용량 센서(Cs)로부터 전하(Q)가 수신되어 자기 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. 이어서, 제3 자기 용량 센싱 시간에 제3 센싱 스위치(S3)가 턴온되는 반면에서 나머지 스위치들(S1, S2, S4, T1~T4)이 턴오프된다. 이 때 제3 전극(P3)과 연결된 자기 용량 센서(Cs)로부터 전하(Q)가 수신되어 자기 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. 이어서, 제4 상호 용량 센싱 시간에 제4 구동 스위치(T4), 제1 내지 제3 센싱 스위치(S1~S3)가 턴온되고 다른 스위치들(S4, T1, T2, T3)가 턴오프된다. 이 때 제1, 제2 및 제3 전극들(P1, P2, P3)과 연결된 상호 용량 센서들(Cm)로부터 전하(Q)가 수신되어 상호 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. 이어서, 제4 자기 용량 센싱 시간에 제4 센싱 스위치(S4)가 턴온되는 반면에서 나머지 스위치들(S1~S3, T1~T4)이 턴오프된다. 이 때 제4 전극(P4)과 연결된 자기 용량 센서(Cs)로부터 전하(Q)가 수신되어 자기 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. The first sensing switch S1 is turned on during the first self-capacitance sensing time, while the remaining switches S2 to S4 and T1 to T4 are turned off. In this case, the electric charge Q is received from the self-capacitive sensor Cs connected to the first electrode P1, and the touch input is sensed by the self-capacitance sensing method. Subsequently, while the second sensing switch S2 is turned on at the second self-capacitance sensing time, the remaining switches S1, S3, S4, and T1 to T4 are turned off. In this case, the electric charge Q is received from the self-capacitive sensor Cs connected to the second electrode P2, and the touch input is sensed by the self-capacitance sensing method. Subsequently, while the third sensing switch S3 is turned on at the third self-capacitance sensing time, the remaining switches S1, S2, S4, and T1 to T4 are turned off. In this case, the electric charge Q is received from the self-capacitive sensor Cs connected to the third electrode P3, and the touch input is sensed by the self-capacitance sensing method. Subsequently, at the fourth mutual capacitance sensing time, the fourth driving switch T4 and the first to third sensing switches S1 to S3 are turned on, and the other switches S4, T1, T2, and T3 are turned off. In this case, the charge Q is received from the mutual capacitive sensors Cm connected to the first, second, and third electrodes P1, P2, and P3, and the touch input is sensed by the mutual capacitive sensing method. Subsequently, while the fourth sensing switch S4 is turned on at the fourth self-capacitance sensing time, the remaining switches S1 to S3 and T1 to T4 are turned off. In this case, the electric charge Q is received from the self-capacitive sensor Cs connected to the fourth electrode P4, and the touch input is sensed by the self-capacitance sensing method.
도 12를 참조하면, 상호 용량 센싱 방법에 이어서 자기 용량 센싱 방법이 실시된다. 센싱은 제1 내지 제4 상호 용량 센싱 시간 이후에 자기 용량 센싱 시간 순서로 진행될 수 있다. Referring to FIG. 12, the self-capacitance sensing method is performed following the mutual capacitive sensing method. Sensing may be performed in the order of self-capacitance sensing time after the first to fourth mutual capacitive sensing times.
제1 상호 용량 센싱 시간에 제1 구동 스위치(T1)과 제2 내지 제4 센싱 스위치들(S2~S4)이 턴온되고 다른 스위치들(S1, T2~T4)가 턴오프된다. 이 때 제2 내지 제4 전극들(P2~P4)과 연결된 상호 용량 센서들(Cm)로부터 전하(Q)가 수신되어 상호 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. 이어서, 제2 상호 용량 센싱 시간에 제2 구동 스위치(T2), 제1 센싱 스위치(S1), 제3 센싱 스위치(S3) 및 제4 센싱 스위치(S4)가 턴온되고 다른 스위치들(S2, T1, T3, T4)가 턴오프된다. 이 때 제1, 제3 및 제4 전극들(P1, P3, P4)과 연결된 상호 용량 센서들(Cm)로부터 전하(Q)가 수신되어 상호 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. 이어서, 제3 상호 용량 센싱 시간에 제3 구동 스위치(T3), 제1 센싱 스위치(S1), 제2 센싱 스위치(S2) 및 제4 센싱 스위치(S4)가 턴온되고 다른 스위치들(S3, T1, T2, T4)가 턴오프된다. 이 때 제1, 제2 및 제4 전극들(P1, P2, P4)과 연결된 상호 용량 센서들(Cm)로부터 전하(Q)가 수신되어 상호 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. During the first mutual capacitance sensing time, the first driving switch T1 and the second to fourth sensing switches S2 to S4 are turned on, and the other switches S1 and T2 to T4 are turned off. In this case, the electric charge Q is received from the mutual capacitive sensors Cm connected to the second to fourth electrodes P2 to P4, and the touch input is sensed by the mutual capacitive sensing method. Subsequently, the second driving switch T2, the first sensing switch S1, the third sensing switch S3, and the fourth sensing switch S4 are turned on at the second mutual capacity sensing time, and the other switches S2 and T1 are turned on. , T3, T4) are turned off. In this case, the charge Q is received from the mutual capacitive sensors Cm connected to the first, third, and fourth electrodes P1, P3, and P4, and a touch input is sensed by a mutual capacitive sensing method. Subsequently, the third driving switch T3, the first sensing switch S1, the second sensing switch S2, and the fourth sensing switch S4 are turned on at the third mutual capacity sensing time, and the other switches S3 and T1 are turned on. , T2, T4) are turned off. In this case, the charge Q is received from the mutual capacitive sensors Cm connected to the first, second, and fourth electrodes P1, P2, and P4, and a touch input is sensed by a mutual capacitive sensing method.
자기 용량 센싱 시간에 제1 내지 제4 센싱 스위치(S1~S4)가 턴온되는 반면에서 나머지 스위치들(T1~T4)이 턴오프된다. 이 때 제1 내지 제4 전극(P1~P4)과 연결된 자기 용량 센서(Cs)로부터 전하(Q)가 수신되어 자기 용량 센싱 방법으로 터치 입력이 센싱된다. The first to fourth sensing switches S1 to S4 are turned on during the self-capacitance sensing time, while the remaining switches T1 to T4 are turned off. In this case, the electric charge Q is received from the self-capacitive sensor Cs connected to the first to fourth electrodes P1 to P4, and the touch input is sensed by the self-capacitance sensing method.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 시스템을 보여 주는 블로도이다. 도 14 내지 도 16은 표시패널과 터치 센서들의 다양한 조합을 보여 주는 도면들이다.13 is a block diagram showing a touch sensing system according to an embodiment of the present invention. 14 to 16 are diagrams showing various combinations of a display panel and touch sensors.
도 13 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 터치 센싱 시스템은 터치 스크린(TSP), 및 터치 센싱 회로(100) 등을 포함한다. 13 to 16, the touch sensing system of the present invention includes a touch screen (TSP) and a
터치 스크린(TSP)은 터치 센서들(Cs, Cm)의 전극들(12)과 그 전극들(12)에 1:1로 연결된 배선들(14)을 포함한다. 터치 스크린(TSP)은 도 14와 같이 표시패널(DIS)의 상부 편광판(POL1) 상에 접합되거나, 도 15와 같이 표시패널(DIS)의 상부 편광판(POL1)과 상부 기판(GLS1) 사이에 형성될 수 있다. 또한, 터치 스크린(TSP)의 터치 센서들(Cs, Cm)은 도 16과 같이 표시패널(DIS)의 픽셀 어레이에 인셀(In-cell) 타입으로 내장될 수 있다. 도 14 내지 도 16에서 "PIX"는 액정셀의 화소전극, "GLS2"는 하부 기판, "POL2"는 하부 편광판을 각각 의미한다. The touch screen TSP includes
터치 센싱 회로(100)는 도 9와 같은 회로 구성으로 구현될 수 있다. 터치 센싱 회로는 터치 센서들(Cs, Cm)에 구동 신호를 인가하고, 터치 전후 터치 센서들(Cs, Cm)의 용량 변화를 센싱하여 손가락과 같은 전도성 물질의 터치 여부와 그 위치를 판단한다.The
본 발명의 표시장치는 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자 기반으로 구현될 수 있다. The display device of the present invention is a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting diode display (Organic Light Emitting Display). , OLED), and electrophoresis display devices (Electrophoresis, EPD).
표시패널(DIS)의 액티브 영역(A/A)은 입력 영상이 표시되는 픽셀 어레이를 포함한다. 픽셀 어레이는 다수의 데이터라인들(D1~Dm, m은 i 보다 큰 양의 정수), 데이터라인들(D1~Dm)과 교차되는 다수의 스캔라인들(G1~Gn, n은 j 보다 큰 양의 정수), 데이터라인들(D1~Dm)과 스캔라인들(G1~Gn)의 교차 구조에 의해 정의된 매트릭스 형태로 배치된 픽셀들을 포함한다. 스캔라인은 게이트라인(gate line)으로도 불리운다. 표시패널(DIS)에는 컬러 구현을 위하여 컬러필터가 형성될 수 있다. The active area A/A of the display panel DIS includes a pixel array in which an input image is displayed. The pixel array includes a plurality of data lines (D1 to Dm, m is a positive integer greater than i), and a plurality of scan lines (G1 to Gn, n is greater than j) intersecting the data lines (D1 to Dm). Integer), and pixels arranged in a matrix form defined by an intersection structure of the data lines D1 to Dm and the scan lines G1 to Gn. The scan line is also called a gate line. A color filter may be formed on the display panel DIS to implement color.
디스플레이 구동회로는 데이터 구동회로(102), 스캔 구동회로(104), 및 타이밍 콘트롤러(106)를 포함하여 입력 영상의 비디오 데이터를 픽셀들에 기입한다. The display driving circuit includes a
데이터 구동회로(102)는 타이밍 콘트롤러(106)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 발생하고 그 데이터전압을 데이터라인들(D1~Dm)에 공급한다. 스캔 구동회로(104)는 데이터전압에 동기되는 스캔펄스(또는 게이트펄스)를 스캔라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터가 기입될 표시패널(DIS)의 라인을 선택한다.The
타이밍 콘트롤러(106)는 호스트 시스템으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받는다. 타이밍 콘트롤러(106)는 데이터 구동회로(102)와 스캔 구동회로(104)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스캔 타이밍 제어신호와 데이터 타이밍 제어신호를 발생한다. 스캔 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 시프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함할 수 있다. 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity, POL), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함할 수 있다.The
호스트 시스템은 외부 비디오 소스 기기 예를 들면, 네비게이션 시스템, 셋톱박스, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 방송 수신기, 폰 시스템(Phone system) 등에 접속되어 그 외부 비디오 소스 기기로부터 영상 데이터를 입력받을 수 있다. 호스트 시스템은 외부 비디오 소스 기기로부터의 영상 데이터를 표시패널(DIS)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 또한, 호스트 시스템은 터치 센싱 회로(100)로부터 수신된 터치 입력 위치의 좌표(XY)와 연계된 응용 프로그램을 실행한다.The host system is connected to an external video source device such as a navigation system, a set-top box, a DVD player, a Blu-ray player, a personal computer (PC), a home theater system, a broadcast receiver, a phone system, etc. Image data can be input from the device. The host system converts image data from an external video source device into a format suitable for display on the display panel DIS. In addition, the host system executes an application program associated with the coordinates (XY) of the touch input location received from the
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
It will be appreciated by those skilled in the art through the above description that various changes and modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the content described in the detailed description of the specification, but should be determined by the claims.
TSP : 터치 스크린 Cm : 터치 센서
SU : 센싱 유닛 MUX : 멀티플렉서
91 : 구동신호 발생기 92 : 센싱부
100 : 터치 센싱 회로TSP: Touch screen Cm: Touch sensor
SU: Sensing unit MUX: Multiplexer
91: drive signal generator 92: sensing unit
100: touch sensing circuit
Claims (11)
상기 상호 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하고, 상기 자기 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 터치 센싱 회로를 포함하고,
상기 터치 센싱 회로는,
터치 입력 위치로 판정된 상기 자기 용량 센서와 상기 상호 용량 센서 각각의 좌표를 호스트 시스템에 제공하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템.A touch screen including self-capacitive sensors formed on each of the electrodes, mutual capacitive sensors formed between adjacent electrodes, and wires connected to the electrodes; And
A touch sensing circuit sensing a touch input based on a change in capacity of the mutual capacitive sensors and sensing a touch input based on a change in capacity of the self capacitive sensors,
The touch sensing circuit,
A touch sensing system comprising providing coordinates of each of the self-capacitive sensor and the mutual capacitive sensor determined as a touch input position to a host system.
상기 전극들에 상기 배선들이 1:1로 연결되는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템.The method of claim 1,
The touch sensing system, characterized in that the wires are connected 1:1 to the electrodes.
상기 터치 센싱 회로는,
하나 이상의 상기 전극들에 구동 신호를 인가하여 상기 자기 용량 센서들과 상기 상호 용량 센서들에 전하를 충전시키고 상기 구동 신호에 동기하여 다른 전극을 통해 전하를 수신하여 상기 상호 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하고,
상기 자기 용량 센서들에 충전된 전하를 수신하여 상기 자기 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 센싱 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템.The method of claim 1,
The touch sensing circuit,
Applying a driving signal to one or more of the electrodes to charge the self-capacitive sensors and the mutual capacitive sensors, and receiving the charge through another electrode in synchronization with the driving signal, based on the change in capacity of the mutual capacitive sensors To sense the touch input,
And a sensing circuit configured to sense a touch input based on a change in capacitance of the self-capacitive sensors by receiving electric charges charged in the self-capacitive sensors.
상기 터치 센싱 회로는,
상기 상호 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱함과 동시에, 상기 자기 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템.The method of claim 3,
The touch sensing circuit,
A touch sensing system comprising sensing a touch input based on a change in capacity of the mutual capacitive sensors and sensing a touch input based on a change in capacity of the self capacitive sensors.
상기 터치 센싱 회로는
상기 상호 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱한 후에 상기 자기 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템.The method of claim 3,
The touch sensing circuit is
A touch sensing system comprising sensing a touch input based on a change in capacity of the mutual capacitive sensors and then sensing a touch input based on a change in capacity of the self capacitive sensors.
상기 전극들은 사각형, 삼각형, 다이아몬드형, 육각형 중 어느 하나로 패턴닝되고,
상기 배선들의 라우팅 경로는 별 형태 또는 지그재그 형태인 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템.The method according to any one of claims 1 to 5,
The electrodes are patterned in any one of a square, a triangle, a diamond, and a hexagon,
The touch sensing system, characterized in that the routing paths of the wires have a star shape or a zigzag shape.
상기 상호 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 단계;
상기 자기 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 단계; 및
터치 입력 위치로 판정된 상기 자기 용량 센서와 상기 상호 용량 센서 각각의 좌표를 호스트 시스템에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템의 구동 방법.In the driving method of a touch screen including self-capacitive sensors formed on each of the electrodes, mutual capacitive sensors formed between adjacent electrodes, and wires connected to the electrodes,
Sensing a touch input based on a change in capacity of the mutual capacitive sensors;
Sensing a touch input based on a change in capacitance of the self-capacitive sensors; And
And providing the coordinates of each of the self-capacitive sensor and the mutual capacitive sensor determined as a touch input position to a host system.
상기 상호 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 단계는,
하나 이상의 상기 전극들에 구동 신호를 인가하여 상기 자기 용량 센서들과 상기 상호 용량 센서들에 전하를 충전시키고 상기 구동 신호에 동기하여 다른 전극을 통해 전하를 수신하여 상기 상호 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하고,
상기 자기 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 단계는,
상기 자기 용량 센서들에 충전된 전하를 수신하여 상기 자기 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템의 구동 방법.The method of claim 7,
Sensing a touch input based on a change in capacity of the mutual capacitive sensors,
Applying a driving signal to one or more of the electrodes to charge the self-capacitive sensors and the mutual capacitive sensors, and receiving the charge through another electrode in synchronization with the driving signal, based on the change in capacity of the mutual capacitive sensors To sense the touch input,
Sensing a touch input based on a change in capacitance of the self-capacitive sensors,
A driving method of a touch sensing system, comprising receiving electric charges charged in the self-capacitive sensors and sensing a touch input based on a change in capacity of the self-capacitive sensors.
상기 상호 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 단계와, 상기 자기 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 단계는 동시에 실시되는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템의 구동 방법.The method of claim 8,
The step of sensing a touch input based on a change in capacity of the mutual capacitive sensors and the step of sensing a touch input based on a change in capacity of the self-capacitive sensors are performed simultaneously.
상기 상호 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 단계 이후에 상기 자기 용량 센서들의 용량 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 단계가 실시되는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템의 구동 방법.The method of claim 8,
The driving method of a touch sensing system, characterized in that after the step of sensing a touch input based on a change in capacity of the mutual capacitive sensors, a step of sensing a touch input based on a change in capacity of the self capacitive sensors is performed.
상기 터치 센싱 회로는
구동 신호를 발생하는 복수의 구동 신호 발생부들;
전하를 수신하는 복수의 센싱부들; 및
상기 배선들 각각을 대응하는 구동 신호 발생부에 연결하는 복수의 구동 스위치들; 및
상기 배선들 각각을 대응하는 센싱부에 연결하는 복수의 센싱 스위치들을 포함하고,
상기 구동 스위치 소자들이 순차적으로 턴-온되어 상기 구동 신호를 상기 배선들에 순차적으로 공급하여 상기 상호 용량 센서들과 상기 자기 용량 센서들을 충전하고,
상기 구동 신호와 동기되어 턴-온되는 하나 이상의 센싱 스위치 소자들을 통해 세싱될 상호 용량 센서들에 연결된 배선이 대응하는 센싱부에 연결되고,
상기 구동 신호와 동기되는 센싱 스위치 소자들에 이어서 턴-온되는 다른 센싱 스위치들을 통해 센싱될 자기 용량 센서들에 연결된 배선이 대응하는 센싱부에 연결되는 터치 센싱 시스템.
The method of claim 1,
The touch sensing circuit is
A plurality of driving signal generators generating a driving signal;
A plurality of sensing units for receiving electric charges; And
A plurality of driving switches connecting each of the wirings to a corresponding driving signal generator; And
A plurality of sensing switches connecting each of the wires to a corresponding sensing unit,
The driving switch elements are sequentially turned on to sequentially supply the driving signal to the wires to charge the mutual capacitance sensors and the self capacitance sensors,
Wires connected to mutual capacitance sensors to be sessioned through one or more sensing switch elements turned on in synchronization with the driving signal are connected to a corresponding sensing unit,
A touch sensing system in which wires connected to self-capacitive sensors to be sensed through other sensing switches turned on following sensing switch elements synchronized with the driving signal are connected to a corresponding sensing unit.
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