KR20100104551A - Touch data processing circuit, display driving circuit and display device having the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A touch data processing circuit, a display driving circuit, and a display device having the same are provided to improve sensing sensitivity by minimizing the influence of noise. CONSTITUTION: A voltage reading circuit(20) reads out a first voltage outputted from plural sensing units connected to sensing lines, and an amplifying circuit(30) attenuates the effects, which are caused by a capacitance component of the sensing unit, from the first voltage read out from the voltage reading circuit. The amplifying circuit amplifies the first voltage attenuating the effects and outputs the second voltage. An integrating circuit(40) integrates the second voltage outputted form the amplifying circuit.

Description

터치 데이터 프로세싱 회로, 이를 포함하는 디스플레이 구동 회로 및 디스플레이 장치{Touch data processing circuit, display driving circuit and display device having the same}Touch data processing circuit, display driving circuit and display device including the same {Touch data processing circuit, display driving circuit and display device having the same}

본 발명에 따른 실시예는 터치 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 터치스크린에서 발생할 수 있는 노이즈의 영향을 최소화하여 센싱 감도를 극대화하고 아날로그-디지털 변환 회로의 입력 신호의 마진을 최대화할 수 있는 터치 데이터 프로세싱 장치와 이를 포함하는 디스플레이 구동 회로, 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.The embodiment according to the present invention relates to a touch system. More specifically, touch data capable of maximizing sensing sensitivity and maximizing margin of an input signal of an analog-to-digital conversion circuit by minimizing the influence of noise that may occur in a touch screen. A processing device, a display driving circuit including the same, and a display device.

디스플레이 장치의 경량화 및 박형화가 요구됨에 따라 음극선관(CRT; cathode ray tube)이 점차 평판 디스플레이 장치(flat display device)로 대체되고 있다. 상기 평판 디스플레이 장치로서는 액정 디스플레이 장치(LCD; liquid crystal device), 전계 방출 디스플레이 장치(FED; field emission display), 유기 발광 디스플레이 장치(OLED; organic light emitting display), 플라즈마 디스플레이 장치(PDP; plasma display device) 등을 예시할 수 있다.As lightweight and thin display devices are required, cathode ray tubes (CRTs) are gradually being replaced by flat display devices. The flat panel display device includes a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), an organic light emitting display (OLED), and a plasma display device (PDP). ) May be exemplified.

일반적으로 상기 평판 디스플레이 장치들은 이미지를 디스플레이하기 위하여 매트릭스 형태로 배열된 복수 개의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예컨대, 액정 디스플레이 장치는 게이트 신호(gate signal)를 전달하기 위한 다수의 스캔 라인들과 계조 데이터(gray level data)를 전달하기 위한 다수의 데이터 라인들을 포함할 수 있다. 상기 픽셀들은 상기 스캔 라인들과 상기 데이터 라인들의 교차점에 형성될 수 있으며, 각 픽셀은 트랜지스터와 커패시터를 포함할 수 있다.In general, the flat panel display devices may include a plurality of pixels arranged in a matrix to display an image. For example, the liquid crystal display device may include a plurality of scan lines for transmitting a gate signal and a plurality of data lines for transmitting gray level data. The pixels may be formed at intersections of the scan lines and the data lines, and each pixel may include a transistor and a capacitor.

최근에는 이러한 평판 디스플레이 장치들에 터치스크린 패널이 함께 결합되어 제품화되는 추세이며, 상기 터치스크린 패널의 종류로는 저항막 방식, 광 방식, 정전용량형 방식, 인덕티브 방식, IR 방식, SAW 방식 등을 예시할 수 있다.Recently, a touch screen panel is combined and commercialized with such flat panel display devices. A type of the touch screen panel includes a resistive film type, an optical type, a capacitive type, an inductive type, an IR type, and a SAW type. Can be illustrated.

상기 저항막 방식은 필기체 입력이 가능하다는 장점이 있으나 낮은 투과율과 낮은 내구성, 다접점 감지 불가 등의 문제점이 있고, 상기 광 방식은 높은 투과율을 갖는 장점이 있으나 주변광이나 디스플레이 정보에 따라 오작동이 발생하는 문제점이 있다.The resistive film method has the advantage of being able to input writing, but has problems such as low transmittance, low durability, and impossible to detect multi-contact points, and the light method has an advantage of having high transmittance, but malfunction occurs according to ambient light or display information There is a problem.

따라서, 최근에는 패널 위에 손가락 등의 물체가 접촉하였을 경우에 센싱 유닛의 커패시턴스 값의 변화를 이용하여 터치 여부를 판단하는 정전용량형 방식이 많이 사용되고 있다. Therefore, in recent years, when an object such as a finger touches a panel, a capacitive type method of determining whether or not a touch is made using a change in capacitance value of a sensing unit has been widely used.

즉, 상기 정전용량형 방식의 터치스크린 시스템은 터치 물체와 터치 스크린 패널의 전극 패턴 간의 커패시턴스의 크기를 센싱하는 것이기 때문에, 다양한 노이즈들로부터 안정적인 출력을 얻도록 하는 것이 매우 중요하다. That is, since the capacitive touch screen system senses the magnitude of capacitance between the touch object and the electrode pattern of the touch screen panel, it is very important to obtain a stable output from various noises.

도 1은 터치스크린 패널 동작시에 영향을 미칠 수 있는 노이즈들을 설명하기 위한 예시도이다.1 is an exemplary diagram for describing noises that may affect operation of a touch screen panel.

도 1에 도시된 바와 같이, 터치스크린 패널(11)은 다수의 센싱 유닛들을 포함할 수 있고, 상기 다수의 센싱 유닛들은 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 패널(12)에 인접하게 배치되거나 또는 상기 디스플레이 패널(12)의 일면에 부착하여 형성될 수 있다. As shown in FIG. 1, the touch screen panel 11 may include a plurality of sensing units, the plurality of sensing units being disposed adjacent to the display panel 12 for displaying an image or the display panel. It can be formed by attaching to one surface of (12).

상기 터치스크린 패널(11)은 기본적인 베이스 커패시터 성분(Cb)을 갖고, 터치 물체(13)가 상기 터치스크린 패널(11)에 접촉할 경우에 추가적인 커패시터 성분(Csig)이 형성되기 때문에 커패시턴스 값의 변화를 센싱함으로써 프로세서 또는 컨트롤러(미도시)는 터치 여부 및 터치 위치를 판단할 수 있다.Since the touch screen panel 11 has a basic base capacitor component Cb and an additional capacitor component Csig is formed when the touch object 13 contacts the touch screen panel 11, the capacitance value is changed. By sensing the processor or controller (not shown) may determine whether the touch and the touch position.

하지만, 실제로 이상적이지 못한 환경에서는 다양한 노이즈가 존재할 수 있다. 예컨대, 공기 중에는 전자기파(electromagnetic noise)가 노이즈로서 작용하고, 피부에 축적된 노이즈(skin accumulated noise)도 노이즈로서 작용하며, 터치스크린 시스템 자체에서도 노이즈(noise from system)가 발생할 수 있다. However, in a non-ideal environment, various noises may exist. For example, in the air, electromagnetic noise acts as noise, skin accumulated noise acts as noise, and noise from the touch screen system itself may occur.

이러한 노이즈들은 터치스크린 장치에서의 센싱 감도를 저하시킬 수 있기 때문에, 상기 노이즈에 의한 영향을 최소화할 수 있는 터치스크린 장치에 대한 연구와 개발이 시급한 상황이다.Since these noises may lower the sensing sensitivity of the touch screen device, it is urgent to research and develop a touch screen device that can minimize the influence of the noise.

따라서 본 발명에 따른 실시예는 상기의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명에 따른 실시예의 목적은 노이즈의 영향을 최소하여 센싱 감도를 향상시킬 수 있는 터치 데이터 프로세싱 회로, 이를 포함하는 디스플레이 구동 회로 및 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an embodiment according to the present invention is devised to solve the above problems, and an object of the embodiment according to the present invention is a touch data processing circuit capable of improving sensing sensitivity by minimizing the influence of noise, and a display driving circuit including the same. And a display device.

또한, 본 발명에 따른 실시예의 다른 목적은, 아날로그-디지털 변환 회로의 입력 신호 마진을 최대한으로 확보할 수 있도록 하는 터치 데이터 프로세싱 회로, 이를 포함하는 디스플레이 구동 회로 및 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.In addition, another object of the embodiment according to the present invention is to provide a touch data processing circuit, a display driving circuit and a display device including the same to ensure the maximum input signal margin of the analog-to-digital conversion circuit.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 터치 데이터 프로세싱 회로는, 터치스크린 패널에 포함된 다수의 센싱 라인들에 연결되는 다수의 센싱 유닛들 각각으로부터 출력되는 제1 전압을 독출하기 위한 전압 독출 회로; 상기 전압 독출 회로에서 독출된 상기 제1 전압에서 상기 센싱 유닛의 기생 커패시턴스 성분에 의한 효과를 상쇄시키고, 상기 기생 커패시턴스 성분에 의한 효과가 상쇄된 상기 제1 전압을 증폭하여 제2 전압을 출력하기 위한 증폭 회로; 및 상기 증폭 회로에서 출력된 상기 제2 전압을 적분하기 위한 적분 회로를 포함할 수 있다.The touch data processing circuit for solving the above technical problem includes a voltage reading circuit for reading a first voltage output from each of a plurality of sensing units connected to a plurality of sensing lines included in a touch screen panel; Canceling the effect of the parasitic capacitance component of the sensing unit from the first voltage read out of the voltage reading circuit, amplifying the first voltage from which the effect of the parasitic capacitance component canceled, and outputting a second voltage. Amplification circuits; And an integrating circuit for integrating the second voltage output from the amplifying circuit.

상기 터치 데이터 프로세싱 회로는, 상기 적분 회로에서 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그-디지털 변환 회로를 더 포함할 수 있다.The touch data processing circuit may further include an analog-digital conversion circuit for converting an analog signal output from the integration circuit into a digital signal.

상기 전압 독출 회로는, 상기 다수의 센싱 유닛들로부터 상기 제1 전압을 순차적으로 독출할 수 있다.The voltage readout circuit may sequentially read the first voltage from the plurality of sensing units.

상기 전압 독출 회로는, 상기 다수의 센싱 유닛들 각각에 입력 신호를 제공하기 위한 구동 회로를 더 포함하고, 상기 제1 전압은 상기 센싱 유닛의 커패시턴스와 상기 입력 신호에 기초하여 생성되는 전압일 수 있다.The voltage reading circuit may further include a driving circuit for providing an input signal to each of the plurality of sensing units, and the first voltage may be a voltage generated based on capacitance of the sensing unit and the input signal. .

상기 전압 독출 회로는, 상기 다수의 센싱 유닛들 각각과 상기 다수의 센싱 유닛들에 각각 대응하는 상기 다수의 센싱 라인들 각각과의 연결을 제어하기 위해 스위칭되는 다수의 스위치들을 더 포함할 수 있다.The voltage reading circuit may further include a plurality of switches that are switched to control a connection between each of the plurality of sensing units and each of the plurality of sensing lines respectively corresponding to the plurality of sensing units.

상기 다수의 센싱 유닛들 중에서 어느 하나의 센싱 유닛만이 대응하는 센싱 라인에 연결되고 나머지의 센싱 유닛들은 상기 구동 회로에 연결되도록 상기 다수의 스위치들이 스위칭될 수 있다.The plurality of switches may be switched such that only one sensing unit of the plurality of sensing units is connected to a corresponding sensing line and the remaining sensing units are connected to the driving circuit.

상기 증폭 회로는, 상기 제1 전압을 증폭하여 상기 제2 전압을 출력하기 위한 적어도 하나의 증폭기를 포함하고, 상기 증폭기의 제1 입력단에는 상기 센싱 라인이 연결되고, 상기 증폭기의 제2 입력단에는 입력 신호가 연결되며, 상기 증폭기의 상기 제1 입력단과 상기 증폭기의 출력단에는 제1 저항과 제1 커패시터가 병렬로 연결될 수 있다.The amplifier circuit includes at least one amplifier for amplifying the first voltage and outputting the second voltage, wherein the sensing line is connected to a first input terminal of the amplifier, and an input is input to a second input terminal of the amplifier. A signal may be connected, and a first resistor and a first capacitor may be connected in parallel to the first input terminal of the amplifier and the output terminal of the amplifier.

상기 증폭 회로는, 상기 센싱 라인과 상기 제1 입력단 사이에 병렬로 접속된 제2 커패시터를 더 포함하고, 상기 제2 커패시터의 극성은 상기 센싱 유닛의 기생 커패시터의 극성과 반대일 수 있다.The amplifying circuit may further include a second capacitor connected in parallel between the sensing line and the first input terminal, and the polarity of the second capacitor may be opposite to that of the parasitic capacitor of the sensing unit.

상기 증폭 회로는, 상기 제2 커패시터의 두 전극들 중 어느 하나의 전극에 인가되는 전압을 조절하기 위한 전압 조절 회로를 더 포함할 수 있다.The amplifying circuit may further include a voltage adjusting circuit for adjusting a voltage applied to one of two electrodes of the second capacitor.

상기 전압 조절 회로는, 상기 제2 커패시터와 출력단이 연결되는 연산 증폭기; 및 상기 연산 증폭기의 상기 출력단과 입력단 중 적어도 하나에 접속되는 적어도 하나의 저항을 포함할 수 있다.The voltage regulation circuit may include an operational amplifier connected to the second capacitor and an output terminal; And at least one resistor connected to at least one of the output terminal and the input terminal of the operational amplifier.

상기 적분 회로는, 스위치드 커패시터 적분기 또는 Gm-C 적분기 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The integrating circuit may include at least one of a switched capacitor integrator or a Gm-C integrator.

상기 적분 회로는, 상기 다수의 센싱 유닛들을 구동시키는 입력 신호와 상기 증폭 회로에서 출력되는 상기 제2 전압의 차이를 적분할 수 있다.The integration circuit may integrate a difference between an input signal for driving the plurality of sensing units and the second voltage output from the amplification circuit.

상기 적분 회로는, 기준 신호와 상기 증폭 회로에서 출력되는 상기 제2 전압의 차이를 적분하고, 상기 기준 신호는, 비 터치시의 상기 적분 회로의 출력 값을 상기 아날로그-디지털 변환 회로의 중간 입력 레벨 값과 동일하게 하는 신호일 수 있다.The integrating circuit integrates a difference between a reference signal and the second voltage output from the amplifying circuit, and the reference signal converts the output value of the integrating circuit at the time of non-touch to an intermediate input level of the analog-to-digital conversion circuit. It may be a signal equal to the value.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 디스플레이 구동 회로는, 디스플레이 패널을 구동하기 위한 타이밍 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 디스플레이 구동부; 및 터치스크린 패널의 터치 여부 및 터치 지점을 판단하기 위한 터치 데이터를 프로세싱하는 터치 데이터 프로세싱부를 포함하고, 상기 터치 데이터 프로세싱부는, 상기 터치스크린 패널에 포함된 다수의 센싱 라인들에 연결되는 다수의 센싱 유닛들 각각으로부터 출력되는 제1 전압을 독출하기 위한 전압 독출 회로; 상기 전압 독출 회로에서 독출된 상기 제1 전압에서 상기 센싱 유닛의 기생 커패시턴스 성분에 의한 효과를 상쇄시키고, 상기 기생 커패시턴스 성분에 의한 효과 가 상쇄된 상기 제1 전압을 증폭하여 제2 전압을 출력하기 위한 증폭 회로; 및 상기 증폭 회로에서 출력된 상기 제2 전압을 적분하기 위한 적분 회로를 포함할 수 있다.A display driving circuit for solving the above technical problem, the display driver including a timing controller for generating a timing signal for driving a display panel; And a touch data processing unit configured to process touch data for determining whether the touch screen panel is touched and a touch point, wherein the touch data processing unit includes a plurality of sensing connected to a plurality of sensing lines included in the touch screen panel. A voltage reading circuit for reading a first voltage output from each of the units; Canceling the effect of the parasitic capacitance component of the sensing unit from the first voltage read out of the voltage reading circuit, amplifying the first voltage from which the effect of the parasitic capacitance component canceled, and outputting a second voltage. Amplification circuits; And an integrating circuit for integrating the second voltage output from the amplifying circuit.

상기 적분 회로는, 상기 다수의 센싱 유닛들을 구동시키는 입력 신호와 상기 증폭 회로에서 출력된 상기 제2 전압의 차이를 적분할 수 있다.The integrating circuit may integrate a difference between an input signal for driving the plurality of sensing units and the second voltage output from the amplifying circuit.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 일면에 형성되고, 제1축 및 제2축 방향으로 형성된 다수의 센싱 유닛들을 포함하는 터치스크린 패널; 상기 디스플레이 패널을 구동하기 위한 타이밍 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 디스플레이 구동부; 및 상기 터치스크린 패널의 터치 여부 및 터치 지점을 판단하기 위한 터치 데이터를 프로세싱하는 터치 데이터 프로세싱부를 포함하고, 상기 터치 데이터 프로세싱부는, 상기 터치스크린 패널에 포함된 다수의 센싱 라인들에 연결되는 다수의 센싱 유닛들 각각으로부터 출력되는 제1 전압을 독출하기 위한 전압 독출 회로; 상기 전압 독출 회로에서 독출된 상기 제1 전압에서 상기 센싱 유닛의 기생 커패시턴스 성분에 의한 효과를 상쇄시키고, 상기 기생 커패시턴스 성분에 의한 효과가 상쇄된 상기 제1 전압을 증폭하여 제2 전압을 출력하기 위한 증폭 회로; 및 상기 증폭 회로에서 출력된 상기 제2 전압을 적분하기 위한 적분 회로를 포함할 수 있다.Display device for solving the above technical problem, the display panel; A touch screen panel formed on one surface of the display panel and including a plurality of sensing units formed in a first axis and a second axis direction; A display driver including a timing controller configured to generate a timing signal for driving the display panel; And a touch data processing unit configured to process touch data for determining whether the touch screen panel is touched and a touch point. The touch data processing unit includes a plurality of touch lines connected to a plurality of sensing lines included in the touch screen panel. A voltage reading circuit for reading a first voltage output from each of the sensing units; Canceling the effect of the parasitic capacitance component of the sensing unit from the first voltage read out of the voltage reading circuit, amplifying the first voltage from which the effect of the parasitic capacitance component canceled, and outputting a second voltage. Amplification circuits; And an integrating circuit for integrating the second voltage output from the amplifying circuit.

본 발명의 실시예에 따른 터치 데이터 프로세싱 회로는, 노이즈의 영향을 최소화하여 터치스크린 패널의 센싱 감도를 향상시킬 수 있다.The touch data processing circuit according to the exemplary embodiment of the present invention may improve the sensing sensitivity of the touch screen panel by minimizing the influence of noise.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 데이터 프로세싱 회로는, 기준 전압을 적절하게 조절함으로써 아날로그-디지털 변환 회로의 입력 신호 마진을 최대한으로 확보할 수 있다.In addition, the touch data processing circuit according to the embodiment of the present invention can ensure the maximum input signal margin of the analog-to-digital conversion circuit by adjusting the reference voltage appropriately.

특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Specific structural to functional descriptions are merely illustrated for the purpose of describing embodiments in accordance with the concepts of the present invention, and embodiments according to the concepts of the present invention may be embodied in various forms and described in the specification or the application. It should not be construed as limited to

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Embodiments in accordance with the concepts of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. It should be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to specific forms of disclosure, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first and / or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another, for example, without departing from the scope of rights in accordance with the inventive concept, and the first component may be called a second component and similarly The second component may also be referred to as the first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between," or "neighboring to," and "directly neighboring to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof that is described, and that one or more other features or numbers are present. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, actions, components, parts or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined herein. Do not.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a는 노이즈가 존재하지 않는 경우에 있어 시간에 따른 커패시턴스의 변화를 나타낸 그래프이고, 도 2b는 노이즈가 존재하는 경우에 있어 시간에 따른 커패시턴스의 변화를 나타낸 그래프이다.FIG. 2A is a graph showing a change in capacitance with time when no noise is present, and FIG. 2B is a graph showing a change in capacitance with time when noise is present.

도 2a에 도시된 바와 같이, 터치 물체(13, 예컨대 손가락)가 터치스크린 패널에 접촉하지 않은 경우에는 센싱 유닛으로부터 센싱 유닛 자체의 커패시턴스 성분(Cb)만이 관측될 수 있다. 또한, 터치 물체(13)가 터치스크린 패널에 접촉한 경우에는 센싱 유닛 자체의 커패시턴스 성분(Cb)뿐만 아니라 터치 물체(13)와 터치스크린 패널 사이에서 발생하는 커패시턴스 성분(Csig)이 추가적으로 발생하여 전체적으로는 도 2a에 도시된 바와 같이 커패시턴스 값(Csensor′)이 증가하게 된다.As shown in FIG. 2A, when the touch object 13 (for example, a finger) does not contact the touch screen panel, only the capacitance component Cb of the sensing unit itself may be observed from the sensing unit. In addition, when the touch object 13 contacts the touch screen panel, not only the capacitance component Cb of the sensing unit itself but also a capacitance component Csig generated between the touch object 13 and the touch screen panel is generated. As shown in FIG. 2A, the capacitance value Csensor ′ is increased.

하지만, 도 2b에 도시된 바와 같이 다양한 노이즈가 존재하는 경우에는 커패시턴스 값에 노이즈 성분이 큰 영향을 미칠 수 있게 되고, 따라서 프로세서 또는 컨트롤러(미도시)는 증가 또는 감소된 커패시턴스 값만으로는 터치 물체의 터치 여부 및 터치 위치를 정확하게 판단할 수 없게 되며, 그 결과 터치스크린 장치의 센싱 감도가 매우 저하될 수 있다.However, when various noises are present as shown in FIG. 2B, the noise component may have a large influence on the capacitance value. Therefore, the processor or the controller (not shown) may touch the touch object only with the increased or decreased capacitance value. Whether the touch position and the touch position cannot be accurately determined, and as a result, the sensing sensitivity of the touch screen device may be extremely degraded.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 데이터 프로세싱 회로(100)의 개략적인 블록도이다.3 is a schematic block diagram of a touch data processing circuit 100 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 터치 데이터 프로세싱 회로(100)는, 전압 독출 회로(voltage reading circuit, 20), 증폭 회로(amplifying circuit, 30), 적분 회 로(integrating citcuit, 40), 및 아날로그-디지털 변환 회로(analog-digital converting circuit, 50)를 포함할 수 있다. The touch data processing circuit 100 according to the embodiment of the present invention may include a voltage reading circuit 20, an amplifying circuit 30, an integrating citcuit 40, and an analog-digital digital circuit. And an analog-digital converting circuit 50.

상기 전압 독출 회로(20)는 터치스크린 패널에 포함된 다수의 센싱 라인들에 연결된 다수의 센싱 유닛들 각각으로부터 출력되는 전압(Vread)을 독출할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 패널은, 제1축 방향(예컨대, x축 방향)으로 형성된 다수의 센싱 유닛들과 제2축 방향(예컨대, y축 방향)으로 형성된 다수의 센싱 유닛들을 포함할 수 있다. The voltage reading circuit 20 may read a voltage Vread output from each of the plurality of sensing units connected to the plurality of sensing lines included in the touch screen panel. The touch screen panel according to an embodiment of the present invention includes a plurality of sensing units formed in a first axis direction (eg, x-axis direction) and a plurality of sensing units formed in a second axis direction (eg, y-axis direction). can do.

또한, 상기 전압 독출 회로(20)는 상기 다수의 센싱 유닛들로부터 상기 전압(Vread)을 순차적으로 독출할 수 있다. 예컨대, 제1축 방향(예컨대, x축 방향)으로 형성된 제1 센싱 유닛으로부터 먼저 전압(Vread)을 독출한 이후에 독출 동작이 완료되면, 제1축 방향(예컨대, x축 방향)으로 형성된 제2 센싱 유닛으로부터 전압(Vread)을 독출할 수 있다. 유사하게, 제2축 방향(예컨대, y축 방향)으로 형성된 제3 센싱 유닛으로부터 먼저 전압(Vread)을 독출한 이후에, 독출 동작이 완료되면 제2축 방향(예컨대, y축 방향)으로 형성된 제4 센싱 유닛으로부터 전압(Vread)을 독출할 수 있다. 다수의 센싱 유닛들로부터의 전압 독출 순서는 실시예에 따라 상이할 수 있다. In addition, the voltage readout circuit 20 may sequentially read the voltage Vread from the plurality of sensing units. For example, when the read operation is completed after first reading the voltage Vread from the first sensing unit formed in the first axis direction (eg, the x-axis direction), the first formed in the first axis direction (eg, the x-axis direction) The voltage Vread may be read from the two sensing units. Similarly, after first reading the voltage Vread from the third sensing unit formed in the second axis direction (eg, y-axis direction), when the read operation is completed, the voltage is formed in the second axis direction (eg, y-axis direction). The voltage Vread may be read from the fourth sensing unit. The order of voltage reading from the plurality of sensing units may be different according to an embodiment.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 전압 독출 회로(20)는 임의의 시간에 다수의 센싱 유닛들 중에서 어느 하나의 센싱 유닛으로부터 출력되는 전압(Vread)을 독출할 수 있으며, 따라서 동시에 두 개 이상의 센싱 유닛으로부터 출력되는 전압을 독출하지 않을 수 있다. 이를 위해서 상기 전압 독출 회로(20)는 상기 다수의 센싱 유닛들에 대응하는 다수의 센싱 라인들 각각에 연결된 다수의 스위치들을 더 포함할 수 있고, 상기 스위치들의 스위칭 동작에 대해서는 후술하기로 한다.That is, the voltage reading circuit 20 according to the embodiment of the present invention may read the voltage Vread output from any one of the plurality of sensing units at any time, and thus, at least two sensings at the same time. The voltage output from the unit may not be read. To this end, the voltage reading circuit 20 may further include a plurality of switches connected to each of the plurality of sensing lines corresponding to the plurality of sensing units, and the switching operation of the switches will be described later.

상기 증폭 회로(30)는 상기 전압 독출 회로(20)에서 독출된 전압(Vread)을 증폭하여 출력할 수 있다. 상기 증폭 회로(30)는 상기 전압 독출 회로(20)에서 출력된 전압(Vread)을 증폭함으로써 센싱 유닛의 커패시턴스의 변화를 센싱할 수 있도록 할 수 있으며, 증폭된 전압(Vout)은 다음 블록인 적분 회로(40)로 전송될 수 있다.The amplifier circuit 30 may amplify and output the voltage Vread read by the voltage readout circuit 20. The amplifying circuit 30 may sense a change in capacitance of the sensing unit by amplifying the voltage Vread output from the voltage reading circuit 20, and the amplified voltage Vout is an integral block, which is the next block. May be sent to circuit 40.

또한, 상기 증폭 회로(30)는 증폭 동작을 수행하기 위한 적어도 하나의 증폭기(amplifier)를 포함할 수 있으며, 상기 증폭기는 다수의 센싱 라인들 각각에 연결되는 다수의 증폭기들을 포함할 수 있다. 또는, 실시예에 따라, 상기 증폭기가 복수의 센싱 라인과 스위칭 가능하게 연결되어 하나의 증폭기가 복수의 센싱 라인들에 공유되도록 본 발명의 실시예에 따른 증폭 회로(30)가 구성될 수도 있다. In addition, the amplification circuit 30 may include at least one amplifier for performing an amplification operation, and the amplifier may include a plurality of amplifiers connected to each of the plurality of sensing lines. Alternatively, according to an embodiment, the amplifier circuit 30 according to the embodiment of the present invention may be configured such that the amplifier is switchably connected to the plurality of sensing lines so that one amplifier is shared by the plurality of sensing lines.

상기 적분 회로(40)는 상기 증폭 회로(30)에서 출력된 전압(Vout)을 적분할 수 있다. 상기한 바와 같이, 상기 증폭 회로(30)에서 출력된 전압(Vout)에는 다수의 노이즈 성분이 포함될 수 있고, 상기 적분 회로(40)에서 상기 전압(Vout)을 적분함으로써 노이즈 성분이 효과적으로 제거될 수 있다. The integrating circuit 40 may integrate the voltage Vout output from the amplifying circuit 30. As described above, the voltage Vout output from the amplifying circuit 30 may include a plurality of noise components, and the noise component may be effectively removed by integrating the voltage Vout in the integrating circuit 40. have.

본 발명의 실시예에 따른 상기 적분 회로(40)는, 입력 신호를 수신하여 수신된 상기 입력 신호를 적분하여 출력할 수 있는 임의의 회로들을 모두 포함할 수 있으며, 본 발명에 따른 실시예에서는 스위치드 커패시터 적분기(switched capacitor integrator)와 Gm-C 적분기를 예시하지만 본 발명에 따른 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 적분 회로(40)의 구체적인 동작 및 구성에 대해서는 후술하기로 한다.The integrating circuit 40 according to the embodiment of the present invention may include any circuits capable of receiving an input signal and integrating and outputting the received input signal. In the embodiment according to the present invention, the switched circuit may be switched. Switched capacitor integrators and Gm-C integrators are illustrated but embodiments in accordance with the present invention are not so limited. A detailed operation and configuration of the integrating circuit 40 will be described later.

상기 아날로그-디지털 변환 회로(50)는 상기 적분 회로(40)에서 출력된 아날로그 전압(VADC _ IN)을 디지털 신호인 터치 데이터(data)로 변환할 수 있다. 상기 터치 데이터(data)는 터치스크린 컨트롤러(미도시) 내에 구비된 신호 프로세서(미도시)로 제공될 수 있고, 또는 상기 터치스크린 컨트롤러 외부의 CPU로 제공될 수도 있다. 상기 터치 데이터(data)의 연산 처리에 의하여 터치스크린 패널 상의 터치 동작 여부 및 터치 위치가 판단될 수 있다. The analog-digital conversion circuit 50 may convert the analog voltage V ADC _ IN output from the integration circuit 40 into touch data, which is a digital signal. The touch data may be provided to a signal processor (not shown) provided in the touch screen controller (not shown), or may be provided to a CPU outside the touch screen controller. By a calculation process of the touch data, whether a touch operation and a touch position on a touch screen panel may be determined.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 데이터 프로세싱 회로(100)의 개략적인 회로도이고, 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 데이터 프로세싱 회로(100)의 개략적인 회로도이다.4A is a schematic circuit diagram of a touch data processing circuit 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a schematic circuit diagram of a touch data processing circuit 100 according to another embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 도 4a는 적분 회로(40_A)로서 스위치드 커패시터 적분 회로를 이용하는 실시예를 도시하고 있으며, 도 4b는 적분 회로(40_B)로서 Gm-C 적분 회로를 이용하는 실시예를 도시하고 있다. As shown in FIGS. 4A and 4B, FIG. 4A illustrates an embodiment using a switched capacitor integrating circuit as the integrating circuit 40_A, and FIG. 4B illustrates an embodiment using a Gm-C integrating circuit as the integrating circuit 40_B. An example is shown.

상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 데이터 프로세싱 회로(100)는 전압 독출 회로(20), 증폭 회로(30), 적분 회로(40_A 및 40_B), 및 아날로그-디지털 변환 회로(50)를 포함할 수 있다. 각 회로의 구체적인 동작이나 구성에 대해서는 후술하기로 한다.As described above, the touch data processing circuit 100 according to the embodiment of the present invention includes the voltage reading circuit 20, the amplifier circuit 30, the integration circuits 40_A and 40_B, and the analog-to-digital conversion circuit 50. It may include. The specific operation and configuration of each circuit will be described later.

도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 전압 독출 회로(20)의 개략적인 회로도이 다. 다수의 센싱 유닛들은 제 1축 방향(예컨대, x축 방향)으로 형성된 다수의 센싱 유닛들 및 제 2축 방향(예컨대, y축 방향)으로 형성된 다수의 센싱 유닛들을 포함할 수 있으며, 도 5a에서는 디스플레이 패널이 n개의 센싱 유닛들을 포함하는 것으로 예시한다. 5A is a schematic circuit diagram of a voltage readout circuit 20 according to an embodiment of the present invention. The plurality of sensing units may include a plurality of sensing units formed in a first axis direction (eg, x-axis direction) and a plurality of sensing units formed in a second axis direction (eg, y-axis direction). The display panel is illustrated as including n sensing units.

도 5a에 도시된 전압 독출 회로(20)는, 상기 다수의 센싱 유닛들로부터의 전압 변화를 센싱하기 위하여 상기 다수의 센싱 유닛들 각각과의 연결을 제어하기 위한 다수의 스위치들(21-1, 21-2... 21-n)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 다수의 센싱 유닛들은 도 5a에 도시된 바와 같이 하나의 구동 회로(22)를 공유할 수 있고, 또는 실시예에 따라 상기 전압 독출 회로(20)는 상기 다수의 센싱 유닛들 각각에 연결되는 다수의 구동 회로들(22)을 포함할 수도 있다.The voltage reading circuit 20 shown in FIG. 5A may include a plurality of switches 21-1 for controlling a connection with each of the plurality of sensing units in order to sense a voltage change from the plurality of sensing units. 21-2 ... 21-n). In addition, the plurality of sensing units may share one driving circuit 22 as shown in FIG. 5A, or in some embodiments, the voltage reading circuit 20 is connected to each of the plurality of sensing units. It may include a plurality of driving circuits 22 to be.

도 5a에 도시된 바와 같이 하나의 구동 회로(22)가 공유되는 실시예에서, 각 센싱 유닛으로부터 출력되는 전압(Vread)이 순차적으로 독출될 수 있다. 예컨대, 도 5a에 도시된 바와 같이 제1 센싱 유닛으로부터 출력되는 전압이 제1 스위치(21-1)의 스위칭 동작에 의해 독출될 때, 나머지의 센싱 유닛은 제2 스위치(22-2) 내지 제n 스위치(22-n)의 스위칭 동작에 의해 상기 구동 회로(22)에 접속되어 구동될 수 있다. 유사하게, 그 이후에는 제2 센싱 유닛으로부터 출력되는 전압만이 독출되고, 나머지 센싱 유닛들은 상기 구동 회로(22)에 의해 구동될 수 있다. In an embodiment in which one driving circuit 22 is shared as shown in FIG. 5A, the voltage Vread output from each sensing unit may be sequentially read. For example, when the voltage output from the first sensing unit is read by the switching operation of the first switch 21-1, as shown in FIG. 5A, the remaining sensing units are configured in the second switches 22-2 to the second. It can be driven by being connected to the drive circuit 22 by the switching operation of the n switch 22-n. Similarly, only the voltage output from the second sensing unit can be read after that, and the remaining sensing units can be driven by the driving circuit 22.

또한, 상기 구동 회로(22)는 소정의 주파수를 갖는 입력 신호(Vin)를 이용하여 각 센싱 유닛을 구동할 수 있고, 상기 입력 신호(Vin)는 일정한 주기를 갖는 구형파(square wave) 또는 정현파(sinusoidal wave)일 수 있으며, 상기 입력 신 호(Vin)의 레벨 또는 주파수는 실시예에 따라 적절하게 조절될 수 있다. In addition, the driving circuit 22 may drive each sensing unit using an input signal Vin having a predetermined frequency, and the input signal Vin may have a square wave or a sinusoidal wave having a constant period. sinusoidal wave), the level or frequency of the input signal (Vin) can be appropriately adjusted according to the embodiment.

또한, 상기 구동 회로(22)는 다수의 센싱 유닛들을 동시에 구동할 수 있어야 하기 때문에 큰 크기의 부하를 구동할 수 있는 연산 증폭기를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the driving circuit 22 preferably includes an operational amplifier capable of driving a large load because it must be able to drive a plurality of sensing units at the same time.

도 5b는 도 5a에 도시된 전압 독출 회로(20)의 타이밍도이다. 5B is a timing diagram of the voltage readout circuit 20 shown in FIG. 5A.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상기 입력 신호(Vin)는 구형파 또는 정현파일 수 있으며 도 5b는 상기 입력 신호(Vin)로서 구형파를 예시한다. 또한, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 입력 신호(Vin)는 소정의 상승 시간(rising time)과 소정의 하강 시간(falling time)을 가질 수 있다. 5A and 5B, the input signal Vin may be a square wave or a sinusoidal file, and FIG. 5B illustrates a square wave as the input signal Vin. In addition, as illustrated in FIG. 5B, the input signal Vin may have a predetermined rising time and a predetermined falling time.

또한, 상기 다수의 스위치들(22-1 ∼ 22-n)은 독출 제어 신호(SW(1) ∼ SW(n))에 응답하여 상기 다수의 센싱 유닛들로부터 출력되는 전압을 순차적으로 독출하도록 스위칭될 수 있다. 따라서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 각 독출 제어 신호(SW(1) ∼ SW(n))는 서로 중첩되는 구간 없이 제1 레벨(예컨대, 하이 레벨)을 가질 수 있다. In addition, the switches 22-1 to 22-n switch to sequentially read voltages output from the plurality of sensing units in response to the read control signals SW (1) to SW (n). Can be. Accordingly, as shown in FIG. 5B, each read control signal SW (1) to SW (n) may have a first level (eg, a high level) without a section overlapping each other.

또한, 각 독출 제어 신호(SW(1) ∼ SW(n))가 제1 레벨(예컨대, 하이 레벨)을 유지하는 시간은 상기 입력 신호(Vin)의 주기보다 더 크거나 또는 동일할 수 있다. In addition, the time at which each read control signal SW (1) to SW (n) maintains a first level (eg, a high level) may be greater than or equal to a period of the input signal Vin.

또한, 제1 독출 제어 신호(SW(1))가 제1 레벨(예컨대, 하이 레벨)에서 제2 레벨(예컨대, 로우 레벨)로 천이될 때 제2 독출 제어 신호(SW(2))가 제2 레벨(예컨대, 로우 레벨)에서 제1 레벨(예컨대, 하이 레벨)로 천이될 수 있으며, 이때 도 5b에 도시된 바와 같이 두 독출 제어 신호들의 천이 동작이 동시에 수행될 수 있고 또는 소정의 시간 차이를 두고 두 독출 제어 신호들의 천이 동작이 수행될 수도 있다. In addition, when the first read control signal SW (1) transitions from the first level (for example, the high level) to the second level (for example, the low level), the second read control signal SW (2) becomes the second. Transition from two levels (e.g., low level) to a first level (e.g., high level) may be performed at the same time, as shown in FIG. The transition operation of the two read control signals may be performed.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전압 독출 회로(20)와 증폭 회로(30)의 개략적인 회로도이다.6 is a schematic circuit diagram of a voltage reading circuit 20 and an amplifying circuit 30 according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 도 6에 도시된 전압 독출 회로(20)는 도 5a에 도시된 다수의 센싱 유닛들 중에서 어느 하나의 센싱 유닛으로부터 출력되는 전압(Vread)이 스위치의 스위칭 동작에 의해 증폭 회로(30)로 공급되는 것을 예시한다.1 to 6, the voltage readout circuit 20 illustrated in FIG. 6 may provide a voltage Vread output from any one of the plurality of sensing units illustrated in FIG. 5A to the switching operation of the switch. By way of example, it is supplied to the amplifier circuit 30.

다수의 센싱 유닛들은 본 발명의 실시예에 따른 상기 증폭 회로(30)를 공유할 수 있으며, 또는 상기 증폭 회로(30)는 각 센싱 유닛에 대응하는 센싱 라인 각각에 연결되는 복수의 증폭 회로들을 포함할 수도 있다. A plurality of sensing units may share the amplifying circuit 30 according to an embodiment of the present invention, or the amplifying circuit 30 includes a plurality of amplifying circuits connected to each sensing line corresponding to each sensing unit. You may.

상기 증폭 회로(30)는 증폭 동작을 수행하기 위한 적어도 하나의 연산 증폭기(31)를 포함할 수 있다. 상기 연산 증폭기(31)의 제1 입력단(예컨대, 네거티브 입력단)으로는 센싱 라인을 통하여 센싱 유닛에 연결되어 센싱 유닛의 커패시턴스 변화를 센싱할 수 있다. 상기한 바와 같이, 센싱 유닛의 커패시턴스 값은 터치스크린 패널 자체의 커패시턴스 성분(Cb)과 터치 동작에 의한 커패시턴스 성분(Csig)을 포함할 수 있다. The amplifying circuit 30 may include at least one operational amplifier 31 for performing an amplifying operation. A first input terminal (eg, a negative input terminal) of the operational amplifier 31 may be connected to a sensing unit through a sensing line to sense a change in capacitance of the sensing unit. As described above, the capacitance value of the sensing unit may include a capacitance component Cb of the touch screen panel itself and a capacitance component Csig by a touch operation.

또한, 상기 연산 증폭기(31)의 제2 입력단(예컨대, 포지티브 입력단)으로는 소정의 주파수를 갖는 입력 신호(Vin)가 제공될 수 있다. 상기한 바와 같이, 상기 력 신호(Vin)는 일정한 주기를 갖는 구형파 또는 정현파일 수 있으며 입력 신 호(Vin)의 레벨 또는 주파수는 실시예에 따라 적절하게 조절될 수 있다. In addition, an input signal Vin having a predetermined frequency may be provided to a second input terminal (eg, a positive input terminal) of the operational amplifier 31. As described above, the output signal Vin may be a square wave or a sinusoidal file having a constant period, and the level or frequency of the input signal Vin may be appropriately adjusted according to an embodiment.

예컨대, 상기 입력 신호(Vin)의 주파수는 하이 패스 필터링(high-pass filtering) 특성을 나타내는 연산 증폭기(31)의 통과 대역(pass band) 내의 주파수 값을 가질 수 있다. For example, the frequency of the input signal Vin may have a frequency value within a pass band of the operational amplifier 31 exhibiting high-pass filtering characteristics.

또한, 상기 연산 증폭기(31)의 제1 입력단(예컨대, 네거티브 입력단)과 출력단 사이에는 커패시터(Cf, 33)가 연결될 수 있으며, 상기 커패시터(33)와 병렬로 소정의 저항(Rf, 32)이 더 연결될 수 있다. 도 6에 도시된 회로의 구성에 의하여 상기 연산 증폭기(31)는 소정의 전압 이득(voltage gain)을 갖는 하이패스 필터로 동작할 수 있다. In addition, capacitors Cf and 33 may be connected between a first input terminal (eg, a negative input terminal) and an output terminal of the operational amplifier 31, and a predetermined resistor Rf and 32 may be connected in parallel with the capacitor 33. Can be further connected. By the configuration of the circuit shown in FIG. 6, the operational amplifier 31 may operate as a high pass filter having a predetermined voltage gain.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 증폭 회로(30)는 터치스크린 패널의 커패시턴스 성분(Cb)을 상쇄시키기 위한 커패시터(Cq, 34)를 더 포함할 수 있으며, 상기 커패시터(34)는 센싱 라인과 연산 증폭기(31)의 제1 입력단(예컨대, 네거티브 입력단) 사이에 병렬로 연결될 수 있다.In addition, the amplification circuit 30 according to the embodiment of the present invention may further include a capacitor (Cq, 34) for canceling the capacitance component (Cb) of the touch screen panel, the capacitor 34 is a sensing line And a first input terminal (eg, a negative input terminal) of the operational amplifier 31 may be connected in parallel.

상기 터치스크린 패널의 커패시턴스 성분(Cb)의 극성과 상기 커패시터(34)의 극성을 반대로 설정함으로써 상기 터치스크린 패널의 커패시턴스 성분(Cb)에 의한 효과를 상쇄시킬 수 있고, 따라서 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치의 센싱 감도가 향상될 수 있다. By reversing the polarity of the capacitance component Cb of the touch screen panel and the polarity of the capacitor 34, the effect of the capacitance component Cb of the touch screen panel can be canceled, and accordingly, The sensing sensitivity of the touch screen device can be improved.

이때, 본 발명의 실시예에 따른 증폭 회로(30)는 상기 커패시터(34)의 일 전극의 전압을 조절하기 위한 전압 조절 회로(35)를 더 포함할 수 있으며, 상기 전압 조절 회로(35)는 입력 신호(Vin), 공통 전압(Vcm), 저항들(Rq1 및 Rq2)을 이용하여 소정의 전압(Vq)을 출력할 수 있다. In this case, the amplifying circuit 30 according to the embodiment of the present invention may further include a voltage adjusting circuit 35 for adjusting the voltage of one electrode of the capacitor 34, the voltage adjusting circuit 35 The predetermined voltage Vq may be output using the input signal Vin, the common voltage Vcm, and the resistors Rq1 and Rq2.

도 6에 도시된 증폭 회로(30)는, 센싱 유닛의 커패시턴스 변화에 응답하여 서로 다른 전압 레벨을 갖는 출력 신호(Vout)를 출력할 수 있다. 상기 출력 신호(Vout)는 다음의 식으로 구해질 수 있다.The amplifier circuit 30 illustrated in FIG. 6 may output output signals Vout having different voltage levels in response to a change in capacitance of the sensing unit. The output signal Vout can be obtained by the following equation.

Figure 112009016343594-PAT00001
Figure 112009016343594-PAT00001

여기서, 터치스크린 패널의 커패스턴스 성분(Cb)가 완전하게 상쇄된 경우, 즉

Figure 112009016343594-PAT00002
의 관계가 성립하는 경우에는 상기 센싱 신호(Vout)와 입력 신호(Vin)와의 관계를 다음의 식으로 간단하게 정리할 수 있다.Here, when the capacitance component Cb of the touch screen panel is completely canceled, that is,
Figure 112009016343594-PAT00002
When the relationship is established, the relationship between the sensing signal Vout and the input signal Vin can be simply summarized by the following equation.

Figure 112009016343594-PAT00003
Figure 112009016343594-PAT00003

또한, 터치스크린 패널에 터치 물체가 터치된 경우에는 상기 터치스크린 패널과 터치 물체 사이의 커패시턴스 성분(Csig)이 소정의 크기를 갖게 되어, 이에 대응하는 센싱 신호(Vout)의 전압 레벨이 변화할 수 있다. 상기 연산 증폭기(31)는 센싱 유닛의 커패시턴스 값에 대응하는 센싱 신호(Vout)를 아날로그적으로 출력할 수 있고, 터치 동작에 따른 센싱 신호(Vout)의 전압 변화를 감지함으로써 터치스크 린 패널 상의 터치 동작 유무 및 터치 위치가 판단될 수 있다. In addition, when the touch object is touched by the touch screen panel, the capacitance component Csig between the touch screen panel and the touch object has a predetermined size, and thus the voltage level of the corresponding sensing signal Vout may change. have. The operational amplifier 31 may analogly output a sensing signal Vout corresponding to the capacitance value of the sensing unit, and detect a voltage change of the sensing signal Vout according to a touch operation to touch the touch screen panel. The presence or absence of the operation and the touch position may be determined.

도 7a는 노이즈가 존재하지 않는 경우에 있어 증폭 회로(30)의 출력 전압(Vout)에 대한 그래프이고, 도 7b는 노이즈가 존재하는 경우에 있어 증폭 회로(30)의 출력 전압(Vout)에 대한 그래프이다.7A is a graph of the output voltage Vout of the amplifying circuit 30 in the absence of noise, and FIG. 7B is a graph of the output voltage Vout of the amplifying circuit 30 in the presence of noise. It is a graph.

도 7a에 도시된 바와 같이 입력 신호(Vin)는 구형파로 예시할 수 있고, 상기 증폭 회로(30)의 출력 전압(Vout)은 터치가 되었을 경우에 생성되는 커패시턴스 값(Csig)으로 인해 터치가 되지 않았을 경우보다 더 큰 값을 가질 수 있다. 따라서, 소정의 임계값(threshold value)을 적절하게 설정함으로써 터치스크린 패널에 터치가 이루어졌는지 여부가 판단될 수 있다. 즉, 노이즈가 존재하지 않는 경우에 커패시턴스의 변화량을 일정 시간마다 센싱함으로써 그 변화량을 용이하게 인식할 수 있다. As shown in FIG. 7A, the input signal Vin may be exemplified by a square wave, and the output voltage Vout of the amplifying circuit 30 may not be touched due to the capacitance value Csig generated when the touch is made. It may have a larger value than it would not have. Therefore, it may be determined whether a touch is made to the touch screen panel by appropriately setting a predetermined threshold value. In other words, when there is no noise, the amount of change in capacitance can be easily sensed by sensing the amount of change in capacitance at predetermined time intervals.

하지만, 도 7b에 도시된 바와 같이 터치 물체의 터치 동작에 있어 노이즈가 작용하는 경우에는 노이즈에 의해 상기 출력 전압(Vout)이 일정한 방향성을 형성하지 않게 되고, 따라서 터치 여부를 판단할 수 없는 출력 전압(Vout)이 출력될 수 있다. However, when noise is applied in the touch operation of the touch object as shown in FIG. 7B, the output voltage Vout does not form a constant directionality due to the noise, and thus an output voltage that cannot determine whether the touch is performed. (Vout) may be output.

본 발명의 실시예에 따른 터치 데이터 프로세싱 회로는 상기 증폭 회로(30)의 출력 전압(Vout)을 소정의 적분 회로를 이용하여 적분함으로써, 상기 노이즈 성분을 효과적으로 제거할 수 있다. 일반적으로 노이즈는 가우시안 분포(Gaussian distribution)를 갖기 때문에 일정 구간 동안에서의 노이즈 성분의 평균은 0이 될 수 있다. 따라서, 노이즈 성분이 포함된 출력 전압(Vout)은 소정의 적분 회로에 의 해 노이즈가 효율적으로 제거될 수 있다. The touch data processing circuit according to the exemplary embodiment of the present invention may effectively remove the noise component by integrating the output voltage Vout of the amplifying circuit 30 by using a predetermined integration circuit. In general, since the noise has a Gaussian distribution, the average of the noise component during a certain period may be zero. Therefore, the output voltage Vout including the noise component can be efficiently removed by a predetermined integration circuit.

상기 적분 동작을 수행하기 위하여 임의의 적분 회로들이 본 발명의 실시예에 따른 터치 데이터 프로세싱 회로에 적용될 수 있으며, 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예에서는 스위치드 커패시터 적분 회로와 Gm-C 적분 회로를 예시한다.Any integration circuits may be applied to the touch data processing circuit according to an embodiment of the present invention to perform the integration operation. As described above, in the embodiment according to the present invention, a switched capacitor integration circuit and a Gm-C integration circuit may be used. To illustrate.

도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 적분 회로 중에서 스위치드 커패시터 적분 회로(40_A)에 대한 예시 회로도이다.8A is an exemplary circuit diagram for a switched capacitor integrating circuit 40_A in an integration circuit according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 8a를 참조하면, 상기 적분 회로(40_A)는 상기 증폭 회로(30)에서 출력된 출력 전압(Vout)을 적분하여 적분 동작이 수행된 전압(VADC _ IN)을 출력할 수 있다. 상기 전압(VADC _ IN)은 다음 블록인 아날로그-디지털 변환 회로(50)로 전송될 수 있다.1 to 8A, the integrating circuit 40_A may integrate the output voltage Vout output from the amplifying circuit 30 to output a voltage V ADC _ IN on which an integration operation is performed. . The voltage V ADC _ IN may be transmitted to the next block, the analog-to-digital conversion circuit 50.

상기 적분 회로(40_A)는 적분 동작을 수행하기 위한 연산 증폭기(41)를 포함할 수 있고, 상기 연산 증폭기(41)의 제1 입력단(예컨대, 네거티브 입력단)과 출력단 사이에는 커패시터(C2, 42)가 연결될 수 있으며 상기 커패시터(42)와 병렬로 소정의 스위치(RST)가 연결될 수 있다.The integrating circuit 40_A may include an operational amplifier 41 for performing an integration operation, and capacitors C2 and 42 may be disposed between a first input terminal (eg, a negative input terminal) and an output terminal of the operational amplifier 41. May be connected and a predetermined switch RST may be connected in parallel with the capacitor 42.

또한, 상기 연산 증폭기(41)의 제2 입력단(예컨대, 포지티브 입력단)에는 공통 전압(Vcm)이 제공될 수 있으며, 상기 공통 전압(Vcm)은 아날로그-디지털 변환 회로(50)의 중간 입력 레벨 값에 대응할 수 있다. In addition, the second input terminal (eg, the positive input terminal) of the operational amplifier 41 may be provided with a common voltage Vcm, and the common voltage Vcm is an intermediate input level value of the analog-to-digital conversion circuit 50. Can correspond to.

또한, 상기 연산 증폭기(41)의 제1 입력단(예컨대, 네거티브 입력단)에는 다 수의 스위치들(44-1, 44-2, 45-1 및 45-2)과 커패시터(C1, 43) 등이 연결될 수 있다. 상기 스위치들(44-1, 44-2, 45-1 및 45-2)의 스위칭 동작과 상기 커패시터(43)의 차지 동작에 기초하여 적분 동작이 수행될 수 있다. In addition, a plurality of switches 44-1, 44-2, 45-1, and 45-2, capacitors C1, 43, and the like are provided at a first input terminal (eg, a negative input terminal) of the operational amplifier 41. Can be connected. An integration operation may be performed based on the switching operation of the switches 44-1, 44-2, 45-1, and 45-2 and the charge operation of the capacitor 43.

도 8b에 도시된 타이밍도를 참조하며 도 8a에 도시된 회로를 보다 구체적으로 설명하면, 제1 스위칭 제어 신호(φ1)에 의해 두 개의 스위치들(44-1 및 44-2)이 제어되고, 제2 스위칭 제어 신호(φ2)에 의해 두 개의 스위치들(45-1 및 45-2)이 제어될 수 있다. Referring to the timing diagram shown in FIG. 8B and describing the circuit shown in FIG. 8A in more detail, the two switches 44-1 and 44-2 are controlled by the first switching control signal φ1, Two switches 45-1 and 45-2 may be controlled by the second switching control signal φ 2.

도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 스위칭 제어 신호(φ1)가 t1의 사간에 제1 레벨(예컨대, 하이 레벨)로 천이되면 스위치들(44-1 및 44-2)이 온 되고, 따라서 상기 커패시터(43)에 상기 입력 신호(Vin)와 상기 출력 전압(Vout)과의 차이가 차지될 수 있다. As shown in FIG. 8B, the switches 44-1 and 44-2 are turned on when the first switching control signal .phi.1 transitions to a first level (e.g., a high level) between t1. A difference between the input signal Vin and the output voltage Vout may be occupied by the capacitor 43.

상기 커패시터(43)에 소정의 전압이 차지된 상태에서, 상기 제1 스위칭 제어 신호(φ1)가 t2의 시간에 제2 레벨(예컨대, 로우 레벨)로 천이됨에 따라 상기 스위치들(44-1 및 44-2)이 오프되고, 상기 제2 스위칭 제어 신호(φ1)가 t3의 시간에 제1 레벨(예컨대, 하이 레벨)로 천이됨에 따라 상기 스위치들(45-1 및 45-2)이 온 될 수 있다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 스위칭 제어 신호(φ1 및 φ2)는 소정의 비중첩 구간(non-overlap period, t2∼t3 또는 t4∼t5)을 가질 수 있으며, 상기 비중첩 구간의 시간은 실시예에 따라 상이할 수 있다.In the state where a predetermined voltage is occupied in the capacitor 43, the switches 44-1 and the first switching control signal φ1 transition to a second level (for example, a low level) at a time t2. 44-2 is turned off and the switches 45-1 and 45-2 are turned on as the second switching control signal .phi.1 transitions to a first level (e.g., a high level) at a time t3. Can be. As shown in FIG. 8B, the first and second switching control signals φ1 and φ2 may have a predetermined non-overlap period (t2 to t3 or t4 to t5). The time of the section may vary depending on the embodiment.

그러면, 상기 연산 증폭기(41)의 제1 입력단(예컨대, 네거티브 입력단)의 전압이 제2 입력단(예컨대, 포지티브 입력단)의 전압을 추종하기 위해 상기 연산 증 폭기(41)의 적분 동작이 수행될 수 있고, 따라서 상기 출력 전압(Vout)과 상기 입력 신호(Vin)의 상대 크기에 따라 적분 전압(VADC _ IN)이 증가하거나 또는 감소될 수 있다.Then, an integral operation of the operational amplifier 41 may be performed so that the voltage of the first input terminal (eg, the negative input terminal) of the operational amplifier 41 follows the voltage of the second input terminal (eg, the positive input terminal). Therefore, the integrated voltage V ADC _ IN may increase or decrease according to the relative magnitude of the output voltage Vout and the input signal Vin.

출력 전압(Vout) 전체를 적분할 경우 적분 값이 아날로그-디지털 변환 회로(50)의 동적 범위(dynamic range)를 벗어날 수도 있으므로, 본 발명에 따른 실시예에서는 도 8a에 도시된 바와 같이 (Vout-Vin)에 상응하는 전압을 시간에 따라 적분할 수 있다. 따라서, (Vout-Vin)의 적분 값이 상기 공통 전압(Vcm)을 기준으로 위/아래로 출력될 수 있다. 즉, 아날로그-디지털 변환 회로(50)의 입력 신호가 상기 공통 전압(Vcm)을 기준으로 위/아래로 설정됨으로써 상기 아날로그-디지털 변환 회로(50)의 출력을 평균화(averaging)할 수 있고, 따라서 저주파수의 노이즈가 효과적으로 제거될 수 있다.Integrating the entire output voltage Vout may cause the integral value to be out of the dynamic range of the analog-to-digital conversion circuit 50. In an embodiment according to the present invention, as shown in FIG. The voltage corresponding to Vin) can be integrated over time. Therefore, an integrated value of (Vout-Vin) may be output up / down based on the common voltage Vcm. That is, the input signal of the analog-to-digital conversion circuit 50 is set up / down based on the common voltage Vcm, so that the output of the analog-to-digital conversion circuit 50 can be averaged. Low frequency noise can be effectively removed.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 적분 회로 중에서 Gm-C 적분 회로(40_B)에 대한 예시 회로도이다.9 is an exemplary circuit diagram of a Gm-C integration circuit 40_B in an integration circuit according to an embodiment of the present invention.

상기 적분 회로(40_B)는 적분 동작을 수행하기 위한 연산 증폭기(46)를 포함할 수 있고, 상기 연산 증폭기(46)의 제1 입력단(예컨대, 네거티브 입력단)에는 트랜스컨덕턴스 소자(Gm, 48)가 연결될 수 있다. 또한, 상기 연산 증폭기(46)의 제2 입력단(예컨대, 포지티브 입력단)에는 상기 공통 전압(Vcm)이 입력될 수 있다.The integrating circuit 40_B may include an operational amplifier 46 for performing an integration operation. A transconductance element Gm, 48 may be provided at a first input terminal (eg, a negative input terminal) of the operational amplifier 46. Can be connected. In addition, the common voltage Vcm may be input to a second input terminal (eg, a positive input terminal) of the operational amplifier 46.

또한, 상기 연산 증폭기(46)의 제1 입력단(예컨대, 네거티브 입력단)과 출력단 사이에는 커패시터(C3, 47)가 연결될 수 있으며, 상기 커패시터(47)와 병렬로 소정의 스위치(RST′)가 더 연결될 수 있다. In addition, capacitors C3 and 47 may be connected between a first input terminal (eg, a negative input terminal) and an output terminal of the operational amplifier 46, and a predetermined switch RST ′ may be further connected in parallel with the capacitor 47. Can be connected.

도 8a에 도시된 적분 회로(40_A)와 유사하게, Vout과 Vin의 차이를 적분함으로써 아날로그-디지털 변환 회로(50)의 입력 신호의 마진을 최대한으로 확보할 수 있다. 또한, 상기 적분 전압(VADC _ IN)은 상기 공통 전압(Vcm)을 기준으로 위/아래로 출력될 수 있다.Similar to the integrating circuit 40_A shown in FIG. 8A, the margin of the input signal of the analog-to-digital conversion circuit 50 can be secured to the maximum by integrating the difference between Vout and Vin. In addition, the integrated voltage V ADC _ IN may be output up and down based on the common voltage Vcm.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 적분 회로(40)의 적분 전압(VADC _ IN)을 나타낸 그래프이다.10 is a graph illustrating an integrated voltage V ADC _ IN of the integration circuit 40 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 상기 적분 전압(VADC _ IN)은 공통 전압(Vcm)을 기준으로 위/아래로 출력될 수 있다. 예컨대, 출력 전압(Vout)이 입력 신호(Vin)보다 큰 경우에는 상기 적분 전압(VADC _ IN)이 상기 공통 전압(Vcm)보다 더 클 수 있으며, 출력 전압(Vout)이 입력 신호(Vin)보다 작은 경우에는 상기 적분 전압(VADC _ IN)이 상기 공통 전압(Vcm)보다 더 작을 수 있다.1 to 10, the integrated voltage V ADC _ IN may be output up / down based on the common voltage Vcm. For example, when the output voltage Vout is greater than the input signal Vin, the integrated voltage V ADC _ IN may be greater than the common voltage Vcm, and the output voltage Vout is the input signal Vin. When smaller, the integrated voltage V ADC _ IN may be smaller than the common voltage Vcm.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 적분 전압(VADC _ IN)에는 노이즈에 의한 효과가 전혀 나타나지 않게 되고, 따라서 컨트롤러(미도시)는 적절한 임계값을 설정함으로써 터치스크린 패널에서의 터치 여부를 용이하게 판단할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 10, the effect of noise does not appear at all on the integrated voltage V ADC _ IN . Therefore, the controller (not shown) sets an appropriate threshold to determine whether to touch the touch screen panel. It can be judged easily.

도 11a는 도 8a에 도시된 회로의 다른 실시예에 대한 회로도이다. FIG. 11A is a circuit diagram of another embodiment of the circuit shown in FIG. 8A.

도 8a 및 도 11a를 참조하면, 입력 신호(Vin)를 대신하여 소정의 기준 신호(Vref)를 이용함으로써 터치가 되지 않은 경우의 적분 전압(VADC _ IN)이 공통 전 압(Vcm)에 근접하도록 조절할 수 있다. 이러한 구성은 Gm-C 적분 회로에도 동일하게 적용할 수 있으며, 도 11b에 도시된 바와 같이 입력 신호(Vin)를 상기 기준 전압(Vref)으로 대체할 수 있다. 8A and 11A, the integrated voltage V ADC _ IN when the touch is not touched by using the predetermined reference signal Vref instead of the input signal Vin approaches the common voltage Vcm. Can be adjusted. This configuration can be equally applied to a Gm-C integrating circuit, and the input signal Vin can be replaced with the reference voltage Vref as shown in FIG. 11B.

도 12는 도 11a 및 도 11b의 회로에서 입력 신호(Vin), 출력 전압(Vout), 및 기준 신호(Vref)와의 관계를 나타낸 그래프이다.12 is a graph illustrating a relationship between an input signal Vin, an output voltage Vout, and a reference signal Vref in the circuits of FIGS. 11A and 11B.

싱기 기준 신호(Vref)는 상기 입력 신호(Vin)와 같이 구형파 또는 정현파로 구현될 수 있으며, 상기 기준 신호(Vref)의 진폭은 상기 입력 신호(Vin)의 진폭보다 더 클 수 있다. The reference signal Vref may be implemented as a square wave or a sinusoidal wave like the input signal Vin, and the amplitude of the reference signal Vref may be greater than the amplitude of the input signal Vin.

도 12에 도시된 바와 같이, 상기 기준 신호(Vref)의 진폭을 상기 출력 전압(Vout)에서의 경사 구간의 중간 레벨에 상응하도록 설정함으로써 비 터치시의 적분 전압이 공통 전압(Vcm)에 거의 근접하도록 할 수 있다.As shown in FIG. 12, the integral voltage at the time of non-touch is close to the common voltage Vcm by setting the amplitude of the reference signal Vref to correspond to the intermediate level of the slope section at the output voltage Vout. You can do that.

도 13은 도 11a 및 도 11b에 도시된 회로에서의 적분 회로의 적분 전압(VADC_IN)을 나타낸 그래프이다.FIG. 13 is a graph showing an integrated voltage V ADC_IN of an integrated circuit in the circuits shown in FIGS. 11A and 11B.

도 10과 도 13을 참조하면, 입력 신호(Vin) 대신에 기준 신호(Vref)를 적용할 경우에 비 터치시의 적분 전압(VADC _ IN)이 상기 공통 전압(Vcm)에 더 근접함을 알 수 있고, 따라서 비 터치시와 터치 시의 전압 차이를 더 크게 함으로써 센싱 감도를 보다 향상시킬 수 있게 된다.Referring to FIGS. 10 and 13, when the reference signal Vref is applied instead of the input signal Vin, the integrated voltage V ADC _ IN during non-touch is closer to the common voltage Vcm. As a result, the sensing sensitivity can be further improved by increasing the voltage difference between the non-touch time and the touch time.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 터치 데이터 프로세싱 회로(100)를 포함하는 디스플레이 구동 회로의 개략적인 블록도이다.14 is a schematic block diagram of a display driving circuit including the touch data processing circuit 100 according to an embodiment of the present invention.

상기 터치 데이터 프로세싱 회로(100)의 동작을 나타내기 위하여, 디스플레이 패널에 이미지를 구동하기 위한 디스플레이 구동부(200), 및 상기 터치 데이터 프로세싱 회로(100)와 상기 디스플레이 구동부(200)의 전체적인 동작을 제어하기 위한 CPU(300)를 함께 도시된다.In order to show the operation of the touch data processing circuit 100, a display driver 200 for driving an image on a display panel, and overall operations of the touch data processing circuit 100 and the display driver 200 are controlled. The CPU 300 is shown together.

상기 디스플레이 구동부(200)는 디스플레이 패널에 이미지를 구현하기 위한 타이밍 컨트롤러(timing controller, 210), 게이트 드라이버(gate driver, 220), 및 소스 드라이버(source driver, 230)를 포함할 수 있다.The display driver 200 may include a timing controller 210, a gate driver 220, and a source driver 230 for implementing an image on the display panel.

상기 터치 데이터 프로세싱 회로(100)는 각 센싱 유닛으로부터 전압을 독출하여 이를 증폭하고 적분하며 아날로그-디지털 변환함으로써 최종적으로 터치 데이터(data)를 생성할 수 있다. 이때, 상기 CPU(130) 또는 상기 터치 데이터 프로세싱 회로(100) 내에 포함될 수 있는 임의의 컨트롤러(미도시)는, 상기 터치 데이터(data)에 기반하여 소정의 논리 연산을 수행함으로써 터치스크린 상에 터치 동작이 수행되었는지 여부 및 그 위치를 판단할 수 있다. The touch data processing circuit 100 may finally generate touch data by reading a voltage from each sensing unit, amplifying it, integrating it, and converting the analog-digital signal. In this case, any controller (not shown) that may be included in the CPU 130 or the touch data processing circuit 100 may touch the touch screen by performing a predetermined logical operation based on the touch data. It may be determined whether the operation has been performed and its position.

또한, 상기 터치 데이터 프로세싱 회로(100)는 상기 디스플레이 구동부(200) 내의 타이밍 컨트롤러(210)로부터 적어도 하나의 타이밍 정보(timing info)를 수신하고 수신된 타이밍 정보(timing info)에 기초하여 활성화 타이밍을 갖는 제어 신호(미도시)를 생성할 수 있다. In addition, the touch data processing circuit 100 receives at least one timing information from the timing controller 210 in the display driver 200 and performs activation timing based on the received timing information. Can generate a control signal (not shown).

예컨대, 상기 타이밍 컨트롤러(210)는 CPU(300)로부터 수직동기신호 또는 수평동기신호를 직접 입력받을 수 있고, 또는 CPU(300)로부터 제공되는 데이터 인에이블 신호(미도시) 등에 기초하여 상기 수직동기신호 또는 수평동기신호를 생성할 수 있다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러(210)는 적어도 하나의 타이밍 신호를 생성함으로써, 공통 전극 전압(예컨대, VCOM 전압) 및 게이트 라인 신호의 발생 등을 제어할 수 있다. For example, the timing controller 210 may directly receive a vertical synchronous signal or a horizontal synchronous signal from the CPU 300 or the vertical synchronous signal based on a data enable signal (not shown) provided from the CPU 300. Signal or a horizontal synchronous signal can be generated. In addition, the timing controller 210 may generate at least one timing signal to control generation of a common electrode voltage (eg, a VCOM voltage) and a gate line signal.

상기한 바와 같이, 상기 터치 데이터 프로세싱 회로(100)는 상기 타이밍 컨트롤러(210)로부터 제공되는 타이밍 정보(timing info)에 기초하여 제어신호(미도시)를 출력할 수 있으며, 상기 제어신호에 의해 상기 터치 데이터(data)의 출력 타이밍이 조절될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 패널로 제공되는 전압(예컨대, 공통 전극 전압, 게이트 라인 신호 전압)이 변동하는 경우 센싱 신호에 의한 노이즈가 발생할 수 있으므로, 디스플레이 패널로 제공되는 전압이 안정적인 구간에서 상기 터치 데이터(data)의 발생이 수행되도록 제어될 수 있다.As described above, the touch data processing circuit 100 may output a control signal (not shown) based on timing information provided from the timing controller 210. The output timing of the touch data may be adjusted. For example, when the voltage provided to the display panel (for example, the common electrode voltage and the gate line signal voltage) is changed, noise due to a sensing signal may occur, so that the touch data is provided in a stable section of the voltage provided to the display panel. Can be controlled to be performed.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 데이터 프로세싱 회로(100)와 상기 디스플레이 구동부(200)는 동일한 칩에서 구현될 수 있으며, 또는 서로 다른 칩에서 각각 구현될 수도 있다. In addition, the touch data processing circuit 100 and the display driver 200 according to the exemplary embodiment of the present invention may be implemented in the same chip or may be implemented in different chips.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명의 간단한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to more fully understand the drawings referred to in the brief description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 터치스크린 패널 동작시에 영향을 미칠 수 있는 노이즈들을 설명하기 위한 예시도.1 is an exemplary diagram for describing noises that may affect a touch screen panel operation.

도 2a는 노이즈가 존재하지 않는 경우에 있어 시간에 따른 커패시턴스의 변화를 나타낸 그래프이고, 도 2b는 노이즈가 존재하는 경우에 있어 시간에 따른 커패시턴스의 변화량을 나타낸 그래프.Figure 2a is a graph showing the change in capacitance with time when no noise is present, Figure 2b is a graph showing the amount of change in capacitance with time in the presence of noise.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 데이터 프로세싱 회로의 개략적인 블록도.3 is a schematic block diagram of a touch data processing circuit according to an embodiment of the present invention.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 데이터 프로세싱 회로의 개략적인 회로도.4A is a schematic circuit diagram of a touch data processing circuit according to an embodiment of the present invention.

도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 데이터 프로세싱 회로의 개략적인 회로도.4B is a schematic circuit diagram of a touch data processing circuit according to another embodiment of the present invention.

도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 전압 독출 회로의 개략적인 회로도.5A is a schematic circuit diagram of a voltage reading circuit according to an embodiment of the present invention.

도 5b는 도 5a에 도시된 회로의 타이밍도.5B is a timing diagram of the circuit shown in FIG. 5A.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전압 독출 회로와 증폭 회로의 개략적인 회로도.6 is a schematic circuit diagram of a voltage reading circuit and an amplifier circuit according to an embodiment of the present invention.

도 7a는 노이즈가 존재하지 않는 경우에 있어 증폭 회로의 출력 전압에 대한 그래프이고, 도 7b는 노이즈가 존재하는 경우에 있어 증폭 회로의 출력 전압에 대 한 그래프.FIG. 7A is a graph of the output voltage of an amplifier circuit in the absence of noise, and FIG. 7B is a graph of the output voltage of the amplifier circuit in the presence of noise.

도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 적분 회로 중에서 스위치드 커패시터 적분 회로에 대한 예시 회로도.8A is an exemplary circuit diagram for a switched capacitor integrating circuit in an integration circuit in accordance with an embodiment of the present invention.

도 8b는 도 8a에 도시된 회로의 타이밍도.8B is a timing diagram of the circuit shown in FIG. 8A.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 적분 회로 중에서 Gm-C 적분 회로에 대한 예시 회로도.9 is an exemplary circuit diagram for a Gm-C integration circuit in an integration circuit according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 적분 회로의 출력 신호를 나타낸 그래프.10 is a graph showing an output signal of an integrating circuit according to an embodiment of the present invention.

도 11a는 도 8a에 도시된 회로의 다른 실시예에 대한 회로도.FIG. 11A is a circuit diagram of another embodiment of the circuit shown in FIG. 8A. FIG.

도 11b는 도 9에 도시된 회로의 다른 실시예에 대한 회로도.FIG. 11B is a circuit diagram of another embodiment of the circuit shown in FIG.

도 12는 도 11a 및 도 11b의 회로에서 입력 신호, 출력 신호, 및 기준 신호와의 관계를 나타낸 그래프.12 is a graph showing a relationship between an input signal, an output signal, and a reference signal in the circuits of FIGS. 11A and 11B.

도 13은 도 11a 및 도 11b에 도시된 회로에서의 적분 회로의 출력 신호를 나타낸 그래프.FIG. 13 is a graph showing an output signal of an integrated circuit in the circuit shown in FIGS. 11A and 11B. FIG.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 터치 데이터 프로세싱 회로를 포함하는 디스플레이 구동 회로의 개략적인 블록도.14 is a schematic block diagram of a display driving circuit including a touch data processing circuit according to an embodiment of the present invention.

Claims (16)

터치스크린 패널에 포함된 다수의 센싱 라인들에 연결되는 다수의 센싱 유닛들 각각으로부터 출력되는 제1 전압을 독출하기 위한 전압 독출 회로; A voltage reading circuit for reading a first voltage output from each of the plurality of sensing units connected to the plurality of sensing lines included in the touch screen panel; 상기 전압 독출 회로에서 독출된 상기 제1 전압에서 상기 센싱 유닛의 커패시턴스 성분에 의한 효과를 상쇄시키고, 상기 센싱 유닛의 상기 기생 커패시턴스 성분에 의한 효과가 상쇄된 상기 제1 전압을 증폭하여 제2 전압을 출력하기 위한 증폭 회로; 및The first voltage read out from the voltage reading circuit cancels the effect of the capacitance component of the sensing unit and amplifies the first voltage from which the effect of the parasitic capacitance component of the sensing unit cancels the second voltage. An amplifier circuit for outputting; And 상기 증폭 회로에서 출력된 상기 제2 전압을 적분하기 위한 적분 회로를 포함하는 터치 데이터 프로세싱 회로.And an integration circuit for integrating the second voltage output from the amplifying circuit. 제1항에 있어서, 상기 터치 데이터 프로세싱 회로는,The touch data processing circuit of claim 1, wherein the touch data processing circuit comprises: 상기 적분 회로에서 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그-디지털 변환 회로를 더 포함하는 터치 데이터 프로세싱 회로.And an analog-digital conversion circuit for converting the analog signal output from the integrating circuit into a digital signal. 제1항에 있어서, 상기 전압 독출 회로는,The circuit of claim 1, wherein the voltage readout circuit comprises: 상기 다수의 센싱 유닛들로부터 상기 제1 전압을 순차적으로 독출하는 터치 데이터 프로세싱 회로.And a touch data processing circuit for sequentially reading the first voltage from the plurality of sensing units. 제3항에 있어서, 상기 전압 독출 회로는,The method of claim 3, wherein the voltage readout circuit, 상기 다수의 센싱 유닛들 각각에 입력 신호를 제공하기 위한 구동 회로를 더 포함하고, A driving circuit for providing an input signal to each of the plurality of sensing units, 상기 제1 전압은 상기 센싱 유닛의 커패시턴스와 상기 입력 신호에 기초하여 생성되는 전압인 터치 데이터 프로세싱 회로.And the first voltage is a voltage generated based on capacitance of the sensing unit and the input signal. 제4항에 있어서, 상기 전압 독출 회로는,The circuit of claim 4, wherein the voltage readout circuit comprises: 상기 다수의 센싱 유닛들 각각과 상기 다수의 센싱 유닛들에 각각 대응하는 상기 다수의 센싱 라인들 각각과의 연결을 제어하기 위해 스위칭되는 다수의 스위치들을 더 포함하는 터치 데이터 프로세싱 회로.And a plurality of switches that are switched to control the connection of each of the plurality of sensing units and each of the plurality of sensing lines respectively corresponding to the plurality of sensing units. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 다수의 센싱 유닛들 중에서 어느 하나의 센싱 유닛만이 대응하는 센싱 라인에 연결되고 나머지의 센싱 유닛들은 상기 구동 회로에 연결되도록 상기 다수의 스위치들이 스위칭되는 터치 데이터 프로세싱 회로.And the plurality of switches are switched such that only one sensing unit of the plurality of sensing units is connected to a corresponding sensing line and the remaining sensing units are connected to the driving circuit. 제1항에 있어서, 상기 증폭 회로는,The method of claim 1, wherein the amplifying circuit, 상기 제1 전압을 증폭하여 상기 제2 전압을 출력하기 위한 적어도 하나의 증폭기를 포함하고,At least one amplifier for amplifying the first voltage to output the second voltage, 상기 증폭기의 제1 입력단에는 상기 센싱 라인이 연결되고, 상기 증폭기의 제2 입력단에는 입력 신호가 연결되며, 상기 증폭기의 상기 제1 입력단과 상기 증 폭기의 출력단에는 제1 저항과 제1 커패시터가 병렬로 연결되는 터치 데이터 프로세싱 회로.The sensing line is connected to a first input terminal of the amplifier, an input signal is connected to a second input terminal of the amplifier, and a first resistor and a first capacitor are parallel to the first input terminal of the amplifier and the output terminal of the amplifier. Touch data processing circuitry. 제7항에 있어서, 상기 증폭 회로는,The method of claim 7, wherein the amplifying circuit, 상기 센싱 라인과 상기 제1 입력단 사이에 병렬로 접속된 제2 커패시터를 더 포함하고, A second capacitor connected in parallel between the sensing line and the first input terminal; 상기 제2 커패시터의 극성은 상기 센싱 유닛의 기생 커패시터의 극성과 반대인 터치 데이터 프로세싱 회로.And a polarity of the second capacitor is opposite to a polarity of the parasitic capacitor of the sensing unit. 제8항에 있어서, 상기 증폭 회로는,The method of claim 8, wherein the amplifying circuit, 상기 제2 커패시터의 두 전극들 중 어느 하나의 전극에 인가되는 전압을 조절하기 위한 전압 조절 회로를 더 포함하는 터치 데이터 프로세싱 회로.And a voltage regulation circuit for regulating a voltage applied to one of the two electrodes of the second capacitor. 제9항에 있어서, 상기 전압 조절 회로는,The method of claim 9, wherein the voltage regulation circuit, 상기 제2 커패시터와 출력단이 연결되는 연산 증폭기; 및An operational amplifier connected with the second capacitor and the output terminal; And 상기 연산 증폭기의 상기 출력단과 입력단 중에서 적어도 하나에 접속되는 적어도 하나의 저항을 포함하는 터치 데이터 프로세싱 회로.And at least one resistor connected to at least one of the output and input terminals of the operational amplifier. 제2항에 있어서, 상기 적분 회로는,The method of claim 2, wherein the integration circuit, 스위치드 커패시터 적분기 또는 Gm-C 적분기 중에서 적어도 하나를 포함하는 터치 데이터 프로세싱 회로.A touch data processing circuit comprising at least one of a switched capacitor integrator or a Gm-C integrator. 제11항에 있어서, 상기 적분 회로는,The method of claim 11, wherein the integration circuit, 상기 다수의 센싱 유닛들을 구동시키는 입력 신호와 상기 증폭 회로에서 출력되는 상기 제2 전압의 차이를 적분하는 터치 데이터 프로세싱 회로.And integrating a difference between an input signal for driving the plurality of sensing units and the second voltage output from the amplifying circuit. 제11항에 있어서, 상기 적분 회로는,The method of claim 11, wherein the integration circuit, 기준 신호와 상기 증폭 회로에서 출력되는 상기 제2 전압의 차이를 적분하고,Integrating a difference between a reference signal and the second voltage output from the amplifier circuit, 상기 기준 신호는, 비 터치시의 상기 적분 회로의 출력 값을 상기 아날로그-디지털 변환 회로의 중간 입력 레벨 값과 동일하게 하는 신호인 터치 데이터 프로세싱 회로.And the reference signal is a signal which makes an output value of the integration circuit at the time of non-touch equal to an intermediate input level value of the analog-digital conversion circuit. 디스플레이 패널을 구동하기 위한 타이밍 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 디스플레이 구동부; 및 A display driver including a timing controller configured to generate a timing signal for driving the display panel; And 터치스크린 패널의 터치 여부 및 터치 지점을 판단하기 위한 터치 데이터를 프로세싱하는 터치 데이터 프로세싱부를 포함하고,A touch data processing unit configured to process touch data for determining whether a touch screen panel is touched and a touch point; 상기 터치 데이터 프로세싱부는, The touch data processing unit, 상기 터치스크린 패널에 포함된 다수의 센싱 라인들에 연결되는 다수의 센싱 유닛들 각각으로부터 출력되는 제1 전압을 독출하기 위한 전압 독출 회로; A voltage reading circuit for reading a first voltage output from each of a plurality of sensing units connected to a plurality of sensing lines included in the touch screen panel; 상기 전압 독출 회로에서 독출된 상기 제1 전압에서 상기 센싱 유닛의 커패시턴스 성분에 의한 효과를 상쇄시키고, 상기 센싱 유닛의 상기 커패시턴스 성분에 의한 효과가 상쇄된 상기 제1 전압을 증폭하여 제2 전압을 출력하기 위한 증폭 회로; 및The second voltage is output by offsetting the effect of the capacitance component of the sensing unit from the first voltage read by the voltage reading circuit, and amplifying the first voltage from which the effect of the capacitance component of the sensing unit cancels. An amplifier circuit for performing; And 상기 증폭 회로에서 출력된 상기 제2 전압을 적분하기 위한 적분 회로를 포함하는 디스플레이 구동 회로.And an integration circuit for integrating the second voltage output from the amplifying circuit. 제14항에 있어서, 상기 적분 회로는,The method of claim 14, wherein the integration circuit, 상기 다수의 센싱 유닛들을 구동시키는 입력 신호와 상기 증폭 회로에서 출력된 상기 제2 전압의 차이를 적분하는 디스플레이 구동 회로.And a display driving circuit configured to integrate a difference between an input signal for driving the plurality of sensing units and the second voltage output from the amplifier circuit. 디스플레이 패널;Display panel; 상기 디스플레이 패널의 일면에 형성되고, 제1축 및 제2축 방향으로 형성된 다수의 센싱 유닛들을 포함하는 터치스크린 패널; A touch screen panel formed on one surface of the display panel and including a plurality of sensing units formed in a first axis and a second axis direction; 상기 디스플레이 패널을 구동하기 위한 타이밍 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 디스플레이 구동부; 및 A display driver including a timing controller configured to generate a timing signal for driving the display panel; And 상기 터치스크린 패널의 터치 여부 및 터치 지점을 판단하기 위한 터치 데이터를 프로세싱하는 터치 데이터 프로세싱부를 포함하고,A touch data processing unit configured to process touch data for determining whether the touch screen panel is touched and a touch point; 상기 터치 데이터 프로세싱부는,The touch data processing unit, 상기 터치스크린 패널에 포함된 다수의 센싱 라인들에 연결되는 다수의 센싱 유닛들 각각으로부터 출력되는 제1 전압을 독출하기 위한 전압 독출 회로; A voltage reading circuit for reading a first voltage output from each of a plurality of sensing units connected to a plurality of sensing lines included in the touch screen panel; 상기 전압 독출 회로에서 독출된 상기 제1 전압에서 상기 센싱 유닛의 기생 커패시턴스 성분에 의한 효과를 상쇄시키고, 상기 기생 커패시턴스 성분에 의한 효과가 상쇄된 상기 제1 전압을 증폭하여 제2 전압을 출력하기 위한 증폭 회로; 및Canceling the effect of the parasitic capacitance component of the sensing unit from the first voltage read out of the voltage reading circuit, amplifying the first voltage from which the effect of the parasitic capacitance component canceled, and outputting a second voltage. Amplification circuits; And 상기 증폭 회로에서 출력된 상기 제2 전압을 적분하기 위한 적분 회로를 포함하는 디스플레이 장치.And an integrating circuit for integrating the second voltage output from the amplifying circuit.
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