KR101447664B1 - Over driving type touch detecting apparatus and method - Google Patents

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KR101447664B1 KR1020130064288A KR20130064288A KR101447664B1 KR 101447664 B1 KR101447664 B1 KR 101447664B1 KR 1020130064288 A KR1020130064288 A KR 1020130064288A KR 20130064288 A KR20130064288 A KR 20130064288A KR 101447664 B1 KR101447664 B1 KR 101447664B1
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Abstract

본 발명은 터치 검출 장치에 관한 것으로, 센서 패드에 대응하는 터치 셀을 구동시켜 발생하는 전압 변화의 차이에 기초하여 레벨 시프트 값을 출력하고, 상기 출력된 레벨 시프트 값을 이용하여 터치 면적과 터치 좌표를 순차적으로 산출하며, 터치 검출 속도를 빠르게 할 수 있고, 노이즈에 의한 영향을 최소화할 수 있다.The present invention relates to a touch sensing apparatus, and more particularly, to a touch sensing apparatus which outputs a level shift value based on a difference in a voltage change caused by driving a touch cell corresponding to a sensor pad, The touch detection speed can be increased, and the influence due to noise can be minimized.

Description

오버 드라이브 구동 방식의 터치 검출 장치 및 터치 검출 방법{OVER DRIVING TYPE TOUCH DETECTING APPARATUS AND METHOD}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an overdrive driving type touch detection apparatus and a touch detection method,

본 발명은 터치를 검출하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 터치 검출 속도를 빠르게 하고 노이즈 영향도 최소화하면서 터치 신호를 검출하여 터치의 면적 및 좌표를 측정하는 터치 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for detecting a touch, and more particularly, to a touch detection apparatus and method for detecting an area of a touch and a coordinate of the touch by detecting a touch signal while speeding up the touch detection speed and minimizing the influence of noise will be.

터치 스크린 패널은 영상 표시 장치의 화면에 표시된 문자나 도형을 사람의 손가락이나 다른 접촉수단으로 접촉하여 사용자의 명령을 입력하는 장치로서, 영상 표시 장치 위에 부착되어 사용된다. 터치 스크린 패널은 사람의 손가락 등으로 접촉된 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다. 상기 전기적 신호는 입력 신호로서 이용된다.The touch screen panel is a device for inputting a command of a user by touching a character or a figure displayed on the screen of the image display device with a finger or other contact means of a person, and is attached and used on the image display device. The touch screen panel converts a contact position that is touched by a human finger or the like into an electrical signal. The electrical signal is used as an input signal.

도 1은 종래 기술에 따른 정전식 터치 스크린 패널의 일 예에 관한 분해 평면도이다.1 is an exploded top view of an example of a conventional capacitive touch screen panel.

도 1을 참고하면, 터치 스크린 패널(1)은 투명 기판(2)과 투명 기판(2) 위에 차례로 형성된 제1 센서 패턴층(3), 제1 절연막층(4), 제2 센서 패턴층(5) 및 제2 절연막층(6)과 금속 배선(7)으로 이루어진다.1, the touch screen panel 1 includes a transparent substrate 2 and a first sensor pattern layer 3, a first insulating film layer 4, and a second sensor pattern layer 4 formed sequentially on the transparent substrate 2 5, a second insulating film layer 6, and a metal wiring 7.

제1 센서 패턴층(3)은 투명 기판(2) 위에 횡방향을 따라 연결될 수 있으며, 예를 들어 복수의 다이아몬드 모양이 일렬로 연결된 규칙적인 패턴으로 형성될 수 있다. 이와 같은 제1 센서 패턴층(3)은 Y 좌표가 동일한 하나의 행에 위치하는 제1 센서 패턴층(3)끼리 서로 연결되도록 형성된 복수의 Y 패턴으로 이루어질 수 있으며, 행 단위로 금속 배선(7)과 연결된다.The first sensor pattern layer 3 may be connected to the transparent substrate 2 along the transverse direction and may be formed in a regular pattern in which a plurality of diamond shapes are connected in a line, for example. The first sensor pattern layer 3 may be composed of a plurality of Y patterns formed so that the first sensor pattern layers 3 located on one row having the same Y coordinate are connected to each other. ).

제2 센서 패턴층(5)은 제1 절연막층(4) 위에 열방향을 따라 연결될 수 있으며, 예를 들어 제1 센서 패턴층(3)과 동일한 다이아몬드 모양으로 형성될 수 있다. 제2 센서 패턴층(5)은 X 좌표가 동일한 하나의 열에 위치하는 제2 센서 패턴층(5)끼리 서로 연결되며, 제1 센서 패턴층(3)과 중첩되지 않도록 제1 센서 패턴층(3)과 교호로 배치된다.? 또한 제2 센서 패턴층(5)은 열 단위로 금속 배선(7)과 연결된다.The second sensor pattern layer 5 may be connected to the first insulating layer 4 along the column direction and may be formed in the same diamond shape as the first sensor pattern layer 3, for example. The second sensor pattern layer 5 is connected to the second sensor pattern layers 5 located in one row having the same X coordinate and is connected to the first sensor pattern layer 3 ). ≪ / RTI > And the second sensor pattern layer 5 is connected to the metal wiring 7 on a row basis.

제1 및 제2 센서 패턴층(3, 5)은 인듐-틴 옥사이드(ITO)와 같은 투명한 도전성 물질로 이루어질 수 있고, 제1 절연막층(4)은 투명한 절연 물질로 이루어질 수 있다.The first and second sensor pattern layers 3 and 5 may be made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), and the first insulating layer 4 may be made of a transparent insulating material.

하나의 센서 패턴층(3, 5)은 각각 금속 배선(7)을 통해 구동회로와 전기적으로 연결된다.The sensor pattern layers 3 and 5 are electrically connected to the driving circuit via the metal wiring 7, respectively.

터치 스크린 패널(1)에 사람의 손가락이나 접촉 수단이 접촉되면 제1 및 제2 센서 패턴층(3, 5) 및 금속 배선(7)을 통하여 구동 회로 측으로 접촉 위치에 따른 정전 용량의 변화가 전달된다.? 그리고 이렇게 전달된 정전 용량의 변화가 X 및 Y 입력 처리 회로 등에 의하여 전기적 신호로 변환됨에 따라 접촉 위치가 파악된다.When a finger or a contact means of a person is brought into contact with the touch screen panel 1, a change in capacitance due to the contact position is transmitted to the drive circuit side through the first and second sensor pattern layers 3 and 5 and the metal wiring 7 do.? Then, the contact position is recognized as the change in the capacitance transferred is converted into an electrical signal by the X and Y input processing circuits or the like.

그러나 이러한 터치 스크린 패널(1)은 각 센서 패턴층(3, 5)에 ITO 패턴을 별도로 구비하여야 하고, 센서 패턴층(3, 5) 사이에 절연막층(4)을 구비하여야 하므로 두께가 증가한다.However, the touch screen panel 1 needs to have an ITO pattern separately in each of the sensor pattern layers 3 and 5, and the insulating layer 4 must be provided between the sensor pattern layers 3 and 5, .

또한 종래 기술은 터치에 의해 미세하게 발생하는 정전 용량의 변화를 수차례 축적하여야 터치 검출이 가능하기 때문에 높은 주파수로 정전 용량 변화를 감지하여야 하므로 이를 위해서 복잡한 연산 및 통계 처리 과정이 요구되며, 따라서 터치 검출을 위하여 많은 시간이 요구된다.Further, in the related art, since the touch detection can be performed by accumulating the change of the electrostatic capacity which is generated finely by the touch several times, it is required to detect the capacitance change at the high frequency, A lot of time is required for detection.

그리고 종래 기술은 정전 용량의 변화를 정해진 시간 내에 충분히 축적해야 하기 때문에 낮은 저항을 유지하기 위하여 금속 배선을 필요로 한다.? 이러한 금속 배선은 터치 스크린의 테두리에 베젤을 두껍게 하고 추가의 마스크 공정을 발생시킨다.And the prior art requires metal wiring to maintain a low resistance since the capacitance change must be accumulated sufficiently within a predetermined time. This metallization thickens the bezel around the rim of the touch screen and creates an additional masking process.

또한 종래의 터치 스크린 패널(1)의 터치 검출은 저항 값에 크게 의존하며 노이즈에 민감하기 때문에 터치 검출 감도를 증가시키는 데 많은 어려움이 존재한다. 특히 터치 시 정전 용량이 접지되는 것이 아니라 인체가 안테나로 감응하여 환경 주파수 성분의 노이즈 신호가 터치 스크린 패널(1)에 입력으로서 유입된다. 실제로 50Hz 또는 60Hz 가정 전원을 사용하는 환경에서 손 끝에 걸리는 전기 신호는 가정 전원에서 발생되는 전기장의 간섭을 받아 해당 주파수의 입력 신호가 터치 스크린 패널(1)에 유입된다. 인체 방사 노이즈 신호가 터치 스크린 패널(1)에 유입되면, 터치에 의한 터치 검출 값이 크게 변화되어 터치 여부를 분간할 수 없게 된다.In addition, since the touch detection of the conventional touch screen panel 1 is highly dependent on the resistance value and is sensitive to noise, there is a great difficulty in increasing the touch detection sensitivity. Particularly, the capacitance is not grounded at the time of touch, but the human body reacts to the antenna and a noise signal of an environmental frequency component is input to the touch screen panel 1 as an input. In fact, in an environment using a 50 Hz or 60 Hz home power source, an electric signal applied to the hand tip is interfered with an electric field generated in a home power source, and an input signal of the corresponding frequency is input to the touch screen panel 1. When the human body radiation noise signal flows into the touch screen panel 1, the touch detection value by the touch is greatly changed, and it is impossible to distinguish whether or not the human body radiation noise signal is touched.

더욱이 종래의 터치 스크린 패널(1)은 복잡한 연산을 통해 수 차례 축적된 정전 용량의 미세한 변화를 이용하여 터치를 검출하므로 정확한 터치 면적을 산출할 수 없었다. 따라서, 사용자는 터치 면적을 사용자 입력의 하나의 수단으로 이용하는 것이 현실적으로 불가능하였다.Furthermore, the conventional touch screen panel 1 can not calculate an accurate touch area because a touch is detected by using a minute change of the capacitance accumulated several times by a complicated calculation. Thus, it was practically impossible for the user to use the touch area as one means of user input.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 터치 검출 속도를 빠르게 할 수 있고, 노이즈에 의한 영향을 최소화할 수 있으며, 정확한 터치 면적 및 터치 좌표를 검출할 수 있는 터치 검출 장치 및 터치 검출 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a touch detection device and a touch detection method capable of speeding up a touch detection speed, minimizing the influence of noise, and detecting an accurate touch area and touch coordinates.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 터치 검출 장치는, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 센서 패드; 및 상기 복수의 센서 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 구동 커패시터 및 충전 신호와 상기 구동 커패시터 사이에 연결되며 선택 가능한 복수의 저항을 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 센서 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 구동 커패시터에 인가된 교번 전압에 응답하는 전압 변화를 출력하는 구동부를 포함하고, 상기 복수의 저항 중 어느 하나를 선택하여 상기 구동 커패시터에 충전되는 목표 전압에 이르는 시간을 제어한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a touch sensing apparatus including: a plurality of sensor pads of a transparent material arranged in a matrix; And a switch electrically connected to the plurality of sensor pads, and a plurality of resistors connected between the drive capacitor and the charge capacitor and the drive capacitor, wherein the switch pad is used to charge and float the sensor pad, And a driving unit for outputting a voltage change responsive to the alternating voltage applied to the capacitor, and controls a time to reach a target voltage charged in the driving capacitor by selecting any one of the plurality of resistors.

터치 검출 시 특정 주파수 대역에서 오동작이 발생하면 오동작 대역에서 회피 기동이 가능하도록 상기 복수의 저항 중에서 어느 하나를 선택하여 연결할 수 있다.When a malfunction occurs in a specific frequency band at the time of touch detection, any one of the plurality of resistors can be selected and connected so that the malfunction band can be avoided.

상기 충전 신호의 고전압은 상기 목표 전압보다 클 수 있다.The high voltage of the charge signal may be greater than the target voltage.

상기 구동부는 상기 구동 커패시터가 상기 목표 전압으로 충전되면 상기 스위치를 턴오프시킬 수 있다.The driving unit may turn off the switch when the driving capacitor is charged to the target voltage.

터치 전후의 상기 출력된 전압 변화의 차이에 기초하여 레벨 시프트 값을 출력하는 레벨 시프트 검출부; 및 상기 레벨 시프트 값을 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 터치 정보 처리부를 더 포함할 수 있다.A level shift detector for outputting a level shift value based on a difference between the output voltage changes before and after the touch; And a touch information processing unit for calculating a touch area using the level shift value and calculating touch coordinates using the touch area.

본 발명의 제2측면에 따른 터치 검출 방법은, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 센서 패드와 전기적으로 연결된 스위치를 이용하여 상기 센서 패드를 충전 및 플로팅 시키고, 상기 센서 패드와 전기적으로 연결된 구동 커패시터에 교번 전압을 인가하여 발생된 전압 변화를 출력하는 단계; 및 상기 구동 커패시터와 충전 신호 사이에 연결된 선택 가능한 복수의 저항 중 어느 하나를 선택하여 상기 구동 커패시터에 충전되는 목표 전압에 이르는 시간을 제어하는 단계를 포함한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a touch detection method comprising: charging and floating a sensor pad using a switch electrically connected to a transparent material sensor pad arranged in a matrix form; Outputting a voltage change generated by applying an alternating voltage; And selecting one of a plurality of selectable resistors connected between the drive capacitor and the charge signal to control a time to reach a target voltage charged in the drive capacitor.

터치 검출 시 특정 주파수 대역에서 오동작이 발생하면 오동작 대역의 회피 기동이 가능하도록 상기 복수의 저항 중에서 어느 하나를 선택하여 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.And selecting and connecting any one of the plurality of resistors so that the malfunction band can be avoided if a malfunction occurs in a specific frequency band when touch detection is performed.

상기 전압 변화 출력 단계는 상기 구동 커패시터가 상기 목표 전압으로 충전되면 상기 스위치를 턴오프시키는 단계를 포함할 수 있다.The voltage change output step may include turning off the switch when the drive capacitor is charged to the target voltage.

터치 전후에 상기 센서 패드로부터 발생한 전압 변화의 차이에 기초하여 레벨 시프트 값을 출력하는 단계; 및 상기 레벨 시프트 값에 기초하여 터치 면적 및 터치 좌표를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.Outputting a level shift value based on a difference in voltage change occurring from the sensor pad before and after the touch; And calculating the touch area and touch coordinates based on the level shift value.

본 발명의 제3측면에 따른 터치 검출 장치에 이용되는 집적 회로(IC)는, 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 센서 패드에 전기적으로 연결된 스위치와 구동 커패시터 및 충전 신호와 상기 구동 커패시터 사이에 연결되며 선택 가능한 복수의 저항을 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 센서 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 구동 커패시터에 인가된 교번 전압에 응답하는 전압 변화를 출력하는 구동부를 포함하고, 상기 복수의 저항 중 어느 하나를 선택하여 상기 구동 커패시터에 충전되는 목표 전압에 이르는 시간을 제어한다.An integrated circuit (IC) used in a touch detection device according to a third aspect of the present invention includes a switch and a drive capacitor electrically connected to a plurality of sensor pads of a transparent material arranged in a matrix form, And a driver that includes a plurality of resistors connected and selectable to charge and float the sensor pad using the switch and output a voltage change responsive to the alternating voltage applied to the drive capacitor, And controls the time to reach the target voltage charged in the driving capacitor.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 터치 검출 장치에 의하면 터치 검출 속도를 빠르게 할 수 있고, 노이즈의 영향을 최소화할 수 있으며, 터치 면적 및 터치 좌표를 정확하게 검출할 수 있다.As described above, according to the touch detection apparatus according to the embodiment of the present invention, the touch detection speed can be increased, the influence of noise can be minimized, and the touch area and touch coordinates can be accurately detected.

도 1은 종래의 터치 스크린 패널의 분해 평면도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 검출 장치의 분해 평면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 검출 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 검출부를 예시한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 검출부의 예시적인 파형도이다.
도 6은 도 5에 도시한 파형도의 충전 구간에서 충전 전압이 커패시터에 충전되는 상태를 도시한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 레벨 시프트 검출부의 블록도이다.
도 8은 도 7에 도시한 버퍼부 및 증폭부의 예시적인 회로도이다.
도 9는 도 8에 도시한 회로에 의한 입출력 신호를 도시한 개략도이다.
도 10은 도 8에 도시한 회로의 출력 신호를 필터링 처리하여 도시한 개략도이다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 정보 처리부의 블록도이다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 센서 패드에 관한 정보가 저장된 메모리의 구조를 설명하기 위한 개략도이다.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 검출 방법을 도시한 흐름도이다.1 is an exploded top view of a conventional touch screen panel.
2 is an exploded top view of a touch detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a configuration of a touch detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram illustrating a touch detection unit according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary waveform diagram of a touch detection unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which a charging voltage is charged in a capacitor in a charging section of the waveform diagram shown in FIG. 5; FIG.
7 is a block diagram of a level shift detection unit according to an embodiment of the present invention.
8 is an exemplary circuit diagram of the buffer unit and the amplifying unit shown in FIG.
9 is a schematic diagram showing input / output signals by the circuit shown in Fig.
10 is a schematic diagram showing the output signal of the circuit shown in Fig.
11 is a block diagram of a touch information processing unit according to an embodiment of the present invention.
12 is a schematic view for explaining a structure of a memory in which information on a sensor pad according to an embodiment of the present invention is stored.
13 is a flowchart illustrating a touch detection method according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.The terms used in this specification will be briefly described and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 그리고 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 시스템을 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.When an element is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements, without departing from the spirit or scope of the present invention. Also, the terms "part," " module, "and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software . When a part is "connected" to another part, it includes not only a direct connection but also a connection with another system in the middle.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 도 2 및 도 3을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 검출 장치에 대하여 상세하게 설명한다.First, a touch detection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 검출 장치의 분해 평면도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 검출 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 2 is an exploded top view of a touch detection apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a touch detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치 검출 장치는 터치 패널(100)과 구동 장치(200) 및 이 둘을 연결하는 회로 기판(20)을 포함한다.Referring to FIGS. 2 and 3, the touch detection apparatus according to the embodiment of the present invention includes a touch panel 100, a driving apparatus 200, and a circuit board 20 connecting the touch panel 100 and the driving apparatus 200.

터치 패널(100)은 기판(15) 위에 형성되어 있는 복수의 센서 패드(110) 및 센서 패드(110)에 연결되어 있는 복수의 신호 배선(120)을 포함한다. 기판(15)은 투명한 소재의 유리 또는 플라스틱 필름 등으로 만들어질 수 있다.The touch panel 100 includes a plurality of signal pads 110 formed on a substrate 15 and a plurality of signal pads 120 connected to the sensor pads 110. The substrate 15 may be made of glass or plastic film of transparent material or the like.

예를 들어 복수의 센서 패드(110)는 사각형 또는 마름모꼴일 수 있으나 이와 다른 형태일 수도 있으며, 균일한 형태의 다각형 형태일 수도 있다. 센서 패드(110)는 인접한 다각형의 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.For example, the plurality of sensor pads 110 may be rectangular or rhombic, but may be in a different shape or in a polygonal shape of a uniform shape. The sensor pads 110 may be arranged in the form of a matrix of adjacent polygons.

각 신호 배선(120)은 한 쪽 끝이 센서 패드(110)에 연결되어 있으며 다른 쪽 끝은 기판(15)의 아래 가장자리까지 뻗어 있다. 신호 배선(120)의 선폭은 수 마이크로 미터 내지 수십 마이크로 미터 수준으로 상당히 좁게 형성될 수 있다.Each signal line 120 has one end connected to the sensor pad 110 and the other end extending to the lower edge of the substrate 15. [ The line width of the signal line 120 may be formed to be extremely narrow, such as several micrometers to several tens of micrometers.

센서 패드(110)와 신호 배선(120)은 ITO(indium-tin-oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), IZO(indium-zinc-oxide), CNT(carbon nanotube), 그래핀(graphene) 등의 투명한 도전성 물질로 이루어질 수 있다.The sensor pad 110 and the signal line 120 may be formed of a material such as indium tin oxide (ITO), antimony tin oxide (ATO), indium zinc oxide (IZO), carbon nanotube (CNT), graphene And may be made of a transparent conductive material.

센서 패드(110)와 신호 배선(120)은, 예를 들어 ITO막을 기판(15) 위에 스퍼터링(sputtering) 등의 방법으로 적층한 다음 포토리소그래피 (photolithography) 등의 에칭 방법을 사용하여 패터닝함으로써 동시에 형성할 수 있다. 기판(15)은 투명 필름이 이용될 수 있다.The sensor pad 110 and the signal wiring 120 are formed by, for example, laminating an ITO film on the substrate 15 by a method such as sputtering and then patterning the same using an etching method such as photolithography can do. The substrate 15 may be a transparent film.

한편, 커버 유리(10)에 센서 패드(110)와 신호 배선(120)이 직접 패터닝 될 수 있다. 이 경우 커버 유리(10), 센서 패드(110), 신호 배선(120)이 일체형으로 구현되기 때문에 기판(15)은 생략될 수 있다.On the other hand, the sensor pad 110 and the signal wiring 120 can be directly patterned on the cover glass 10. In this case, since the cover glass 10, the sensor pad 110, and the signal wiring 120 are integrated, the substrate 15 can be omitted.

터치 패널(100)을 구동하기 위한 구동 장치(200)는 인쇄 회로 기판이나 가요성 회로 필름과 같은 회로 기판(20) 위에 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않으며 기판(15) 또는 커버 유리(10)의 일부에 직접 실장될 수도 있다. 구동 장치(200)는 터치 검출부(210), 터치 정보 처리부(220), 메모리(230) 및 제어부(240) 등을 포함할 수 있고, 하나 이상의 직접회로(IC) 칩으로 구현될 수 있으며, 터치 검출부(210), 터치 정보 처리부(220), 메모리(230), 제어부(240)는 각각 분리되거나, 둘 이상의 구성 요소들이 통합되어 구현될 수 있다.The driving device 200 for driving the touch panel 100 may be formed on a circuit board 20 such as a printed circuit board or a flexible circuit film, And may be mounted directly on a part thereof. The driving device 200 may include a touch detection unit 210, a touch information processing unit 220, a memory 230, a control unit 240, etc., and may be implemented as one or more integrated circuit (IC) The detection unit 210, the touch information processing unit 220, the memory 230, and the control unit 240 may be separated, or two or more components may be integrated.

터치 검출부(210)는 센서 패드(110) 및 신호 배선(120)과 연결된 복수의 스위치와 복수의 커패시터를 포함할 수 있으며, 제어부(240)로부터 신호를 받아 터치 검출을 위한 회로들을 구동하고, 터치 검출 결과에 대응하는 전압을 출력한다. 또한 터치 검출부(210)는 증폭기 및 아날로그-디지털 변환기를 포함할 수 있으며, 센서 패드(110)의 전압 변화의 차이를 변환, 증폭 또는 디지털화하여 메모리(230)에 기억시킬 수 있다.The touch detection unit 210 may include a plurality of switches and a plurality of capacitors connected to the sensor pad 110 and the signal line 120. The touch detection unit 210 receives signals from the control unit 240 to drive circuits for touch detection, And outputs a voltage corresponding to the detection result. The touch detection unit 210 may include an amplifier and an analog-to-digital converter. The touch sensing unit 210 may convert, amplify, or digitize the voltage variation of the sensor pad 110 and store the same in the memory 230.

터치 정보 처리부(220)는 메모리(230)에 기억된 디지털 전압을 처리하여 터치 여부, 터치 면적 및 터치 좌표 등의 필요한 정보를 생성한다.The touch information processing unit 220 processes the digital voltage stored in the memory 230 to generate necessary information such as touch state, touch area, and touch coordinates.

제어부(240)는 터치 검출부(210) 및 터치 정보 처리부(220)를 제어하며, 마이크로 컨트롤 유닛(micro control unit, MCU)을 포함할 수 있으며, 펌 웨어를 통해 정해진 신호 처리를 수행할 수 있다.The control unit 240 controls the touch detection unit 210 and the touch information processing unit 220 and may include a micro control unit (MCU), and may perform predetermined signal processing through the firmware.

메모리(240)는 터치 검출부(210)로부터 검출된 전압 변화의 차이에 기초한 디지털 전압과 터치 검출, 면적 산출, 터치 좌표 산출에 이용되는 미리 정해진 데이터 또는 실시간 수신되는 데이터를 기억한다.The memory 240 stores the digital voltage based on the difference of the voltage change detected from the touch detection unit 210, predetermined data used for touch detection, area calculation, touch coordinate calculation, or data received in real time.

도 4 내지 도 6을 참고하여 터치 패널 및 터치 검출부의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.The operation of the touch panel and the touch detection unit will be described in detail with reference to FIGS.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 검출부를 예시한 회로도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 검출부의 예시적인 파형도이며, 도 6은 도 5에 도시한 파형도의 충전 구간에서 충전 전압이 커패시터에 충전되는 상태를 도시한 개략도이다.FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a touch detection unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is an exemplary waveform diagram of a touch detection unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a waveform diagram of FIG. And the charging voltage is charged in the capacitor in the charging period.

도 4를 참고하면, 터치 검출부(210)는 신호 배선(120)을 통하여 센서 패드(110)에 연결되어 있으며, 선택 가능한 복수의 저항(R1~Rn), 스위칭 동작을 하는 트랜지스터(211), 기생 커패시터(Cp), 구동 커패시터(Cdrv), 공통 전압 커패시터(Cvcom) 및 레벨 시프트 검출부(212)를 포함한다.4, the touch detection unit 210 is connected to the sensor pad 110 through a signal line 120 and includes a plurality of selectable resistors R1 through Rn, a transistor 211 performing a switching operation, A capacitor Cp, a driving capacitor Cdrv, a common voltage capacitor Cvcom, and a level shift detection unit 212. [

트랜지스터(211), 기생 커패시터(Cp), 구동 커패시터(Cdrv), 공통 전압 커패시터(Cvcom) 및 레벨 시프트 검출부(212)는 센서 패드(110) 및 신호 배선(120) 당 하나씩 그룹을 이룰 수 있으며, 앞으로 센서 패드(110), 신호 배선(120), 트랜지스터(211), 기생 커패시터(Cp), 구동 커패시터(Cdrv) 및 공통 전압 커패시터(Cvcom)를 합하여 "터치 센싱 유닛(touch sensing unit)"이라 한다. 이 터치 센싱 유닛은 각각의 구성요소가 멀티플렉서에 의해 전기적으로 연결된 경우를 포함하는 개념이다.The transistor 211, the parasitic capacitor Cp, the driving capacitor Cdrv, the common voltage capacitor Cvcom and the level shift detection unit 212 can be grouped into one for each sensor pad 110 and the signal wiring 120, The sensor pad 110, the signal wiring 120, the transistor 211, the parasitic capacitor Cp, the driving capacitor Cdrv, and the common voltage capacitor Cvcom are collectively referred to as a "touch sensing unit" . This touch sensing unit is a concept that includes the case where each component is electrically connected by a multiplexer.

한편, 본 발명의 실시예에서는 터치가 발생하지 않았을 경우의 전기적 특성 또는 데이터 값을 “비터치 기준값 (non-touch reference value)”이라고 칭한다.On the other hand, in the embodiment of the present invention, the electrical characteristic or data value when no touch occurs is referred to as a " non-touch reference value ".

이하 편의상 커패시터와 그 정전용량의 도면 부호는 동일하게 사용한다.For the sake of convenience, the same reference numerals are used for the capacitors and their capacitances.

트랜지스터(211)는 예를 들어 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor)로서, 게이트(gate)에는 제어 신호(Vg)가 인가되고, 소스(source)에는 충전 신호(Vb)가 인가될 수 있으며 드레인(drain)은 신호 배선(120)에 연결될 수 있다. 물론 소스가 신호 배선(120)에 연결되고 드레인에 충전 신호(Vb)가 인가될 수도 있다. 제어 신호(Vg)와 충전 신호(Vb)는 제어부(240)에 의해 제어될 수 있으며, 트랜지스터(211) 대신 스위칭 동작을 할 수 있는 다른 소자가 사용될 수도 있다.The transistor 211 may be a field effect transistor, for example, a control signal Vg may be applied to a gate, a charge signal Vb may be applied to a source, May be connected to the signal line 120. [ Of course, a source may be connected to the signal line 120 and a charge signal Vb may be applied to the drain. The control signal Vg and the charge signal Vb may be controlled by the control unit 240 and other elements capable of performing a switching operation instead of the transistor 211 may be used.

복수의 저항(R1~Rn)은 그 중 어느 하나가 선택되어 충전 신호(Vb)와 트랜지스터(211) 사이에 연결된다.One of the resistors (R1 to Rn) is selected and connected between the charging signal (Vb) and the transistor (211).

기생 정전용량(Cp)은 센서 패드(110)에 부수되는 정전용량을 의미하는 것으로 센서 패드(110), 신호 배선(120) 등에 의해 형성되는 일종의 기생 용량이다. 기생 정전용량(Cp)은 터치 검출부(210), 터치 패널, 영상 표시 장치에 의해 발생하는 임의의 기생 용량을 포함할 수 있다.The parasitic capacitance Cp means a capacitance attached to the sensor pad 110 and is a kind of parasitic capacitance formed by the sensor pad 110, the signal wiring 120, and the like. The parasitic capacitance Cp may include any parasitic capacitance generated by the touch detection unit 210, the touch panel, and the image display device.

공통 전압 정전용량(Cvcom)은 터치 패널(100)이 LCD와 같은 표시 장치(도시하지 않음) 위에 장착될 때 표시 장치의 공통 전극(도시하지 않음)과 터치 패널(100) 사이에 형성되는 정전용량이다. 공통 전극에는 구형파 등의 공통 전압(Vcom)이 표시 장치에 의하여 인가된다. 한편 공통 전압 정전용량(Cvcom)도 일종의 기생 용량으로서 기생 정전용량(Cp)에 포함될 수 있으며, 이하 공통 전압 정전용량(Cvcom)에 대하여 별도로 언급이 없으면 공통 전압 정전용량(Cvcom)은 기생 정전용량(Cp)에 포함되는 것으로 하여 설명한다.The common voltage capacitance Cvcom is a capacitance formed between the common electrode (not shown) of the display device and the touch panel 100 when the touch panel 100 is mounted on a display device (not shown) such as an LCD to be. A common voltage Vcom such as a square wave is applied to the common electrode by the display device. The common voltage capacitance Cvcom may be included in the parasitic capacitance Cp as a kind of parasitic capacitance. The common voltage capacitance Cvcom may be a parasitic capacitance Cp).

구동 정전용량(Cdrv)은 센서 패드(110)별 소정 주파수로 교번하는 교번 전압(Vdrv)을 공급하는 경로에 형성되는 정전용량이다. 구동 커패시터(Cdrv)에 인가되는 교번 전압(Vdrv)은 바람직하게는 구형파 신호이다. 교번 전압(Vdrv)은 듀티비(duty ratio)가 동일한 클럭 신호일 수도 있으나 듀티비가 상이할 수도 있다. 교번 전압(Vdrv)은 별도의 교번 전압 생성 수단에 의하여 제공될 수도 있으나, 공통 전압(Vcom)을 이용할 수도 있다.The driving capacitance Cdrv is a capacitance formed in a path for supplying an alternating voltage Vdrv alternating at a predetermined frequency for each sensor pad 110. [ The alternating voltage Vdrv applied to the driving capacitor Cdrv is preferably a square wave signal. The alternating voltage Vdrv may be a clock signal having the same duty ratio but may have a different duty ratio. The alternating voltage Vdrv may be provided by a separate alternating voltage generating means, but the common voltage Vcom may also be used.

한편 도 4에서 터치 정전용량(Ct)은 사용자가 센서 패드(110)를 터치할 경우에 센서 패드(110)와 사용자의 손가락 등의 터치 입력 도구 사이에 형성되는 정전용량을 나타낸 것이다.4, the touch capacitance Ct indicates capacitance formed between the sensor pad 110 and a touch input tool such as a user's finger when the user touches the sensor pad 110. [

도 5를 참고하면, 충전 신호(Vb)와 제어 신호(Vg)가 각각 트랜지스터(211)의 소스와 게이트에 인가되어 있다.5, the charge signal Vb and the control signal Vg are applied to the source and gate of the transistor 211, respectively.

먼저 센서 패드(110)에 터치 입력 도구가 터치되지 않은 경우(non-touch)에 대하여 살펴본다. 충전 신호(Vb)가 예를 들면 10V로 상승한 후에, 트랜지스터(211)의 게이트에 인가되는 제어 신호(Vg)가 저전압(VL)에서 고전압(VH)으로 올라가면 트랜지스터(211)가 턴온되면서 충전 구간(T1)이 시작된다. 이에 따라 센서 패드(110)는 충전 신호(Vb)로 충전되기 시작하며, 출력 전압(Vo)은 충전 전압(Vb)이 된다. 기생 커패시터(Cp), 구동 커패시터(Cdrv) 및 공통 전압 커패시터(Cvcom)에도 충전 전압(Vb)에 의하여 전하가 충전된다. 충전에 의하여 센서 패드(110)에 걸리는 전압이 목표 전압(Vpc)에 이르면 제어부(240)는 제어 신호(Vg)를 고전압(VH)에서 저전압(VL)으로 강하시켜 트랜지스터(211)를 턴 오프시키고, 충전 구간(T1)을 마친다. 터치 검출부(210)는 비교기(도시하지 않음)를 구비하여 목표 전압(Vpc)과 출력 전압(Vo)을 비교기의 입력으로 하고 그 출력을 제어 신호(Vg)로 사용할 수 있다. 충전 구간(T1)에서는 트랜지스터(211)가 턴온되므로 교번 전압(Vdrv)은 출력 전압(Vo)에 영향을 미치지 않는다.First, a case where the touch input tool is not touched to the sensor pad 110 (non-touch) will be described. When the control signal Vg applied to the gate of the transistor 211 rises from the low voltage VL to the high voltage VH after the charge signal Vb rises to 10 V, for example, the transistor 211 is turned on, T1) is started. Accordingly, the sensor pad 110 starts to be charged with the charging signal Vb, and the output voltage Vo becomes the charging voltage Vb. The parasitic capacitor Cp, the driving capacitor Cdrv, and the common voltage capacitor Cvcom are also charged by the charging voltage Vb. When the voltage applied to the sensor pad 110 reaches the target voltage Vpc by charging, the controller 240 lowers the control signal Vg from the high voltage VH to the low voltage VL to turn off the transistor 211 , And the charging section (T1) is completed. The touch detection unit 210 may include a comparator (not shown) to use the target voltage Vpc and the output voltage Vo as inputs to the comparator and use the output as the control signal Vg. In the charging period T1, since the transistor 211 is turned on, the alternate voltage Vdrv does not affect the output voltage Vo.

도 6을 참고하면 충전 구간(T1)이 시작되어 트랜지스터(211)가 턴온되면 전체 커패시터(C)에 충전되는 전압(V)은, V=Vb*e-t/(R*C)와 같다. 여기서 R은 복수의 저항(R1~R4) 중에서 선택된 저항값이고, C는 기생 커패시터(Cp), 구동 커패시터(Cdrv) 및 공통 전압 커패시터(Cvcom)의 정전용량의 합이다. 만약 충전 전압(Vb)이 목표 전압(Vpc)보다 충분히 큰 전위에 있으면, 위 수식에 의하여 목표 전압(Vpc)에 도달하는 시간을 단축할 수 있다.Referring to FIG. 6, when the charging period T1 starts and the transistor 211 is turned on, the voltage V charged in the entire capacitor C is equal to V = Vb * e- t / (R * C) . Where R is a resistance selected from a plurality of resistors R1 to R4 and C is the sum of the capacitances of the parasitic capacitor Cp, the driving capacitor Cdrv and the common voltage capacitor Cvcom. If the charging voltage Vb is sufficiently higher than the target voltage Vpc, the time required to reach the target voltage Vpc can be shortened by the above equation.

예를 들어, 목표 전압(Vpc)이 5V일 때, 충전 전압(Vb)이 5V인 경우(V1)보다 충전 전압(Vb)이 10V 인 경우(V2) 목표 전압(Vpc)에 도달되는 시간은 전자의 절반 수준으로 단축시킬 수 있다. 이에 따라 터치 검출 속도를 빠르게 할 수 있다. 또한 복수의 저항(R1~Rn) 중에서 선택되는 저항값에 따라 커패시터(C)에 충전되는 전압(V)의 파형은 V3과 같이 달라질 수 있다.For example, when the target voltage Vpc is 5 V, the time when the charging voltage Vb is 5 V (V1) and the charging voltage Vb is 10 V (V2) To about half the level. Accordingly, the touch detection speed can be increased. The waveform of the voltage V charged in the capacitor C according to the resistance value selected from the plurality of resistors R1 to Rn may be different from V3.

따라서, 터치 검출 시 특정 주파수 대역에서의 오동작이 발생할 경우, 복수의 저항(R1~Rn) 중에서 저항을 선택하여 오동작 대역의 회피 기동이 가능하도록 할 수 있다. 저항(V1~Vn)뿐만 아니라 목표 전압(Vpc)과 충전 전압(Vb)도 필요에 따라 가변시킬 수 있으며, 이에 따라 전하 충전 속도와 전류량을 제어할 수 있다. 충전 전압(Vb)이 충분히 고전압인 경우 목표 전압(Vpc)을 높여 상대적인 강전류 검출이 가능하며, 이와 같이 강전류 검출 조건이 성립되면 터치 검출 시 커패시터(C)의 충전 전위가 높기 때문에 인체로부터 방사되는 허압 상태의 방사 노이즈에 강한 특성을 갖게 된다.Therefore, when a malfunction occurs in a specific frequency band at the time of touch detection, it is possible to select a resistor among the plurality of resistors R1 to Rn to enable the malfunction band avoidance start-up. Not only the resistors V1 to Vn but also the target voltage Vpc and the charging voltage Vb can be varied as needed so that the charge charging speed and the amount of current can be controlled. When the charging voltage Vb is sufficiently high, the relative strong current can be detected by raising the target voltage Vpc. When the strong current detection condition is established as described above, since the charging potential of the capacitor C is high during touch detection, Which is strong against the radiated noise in the self-pressing state.

다음, 제어 신호(Vg)가 고전압(VH)에서 저전압(VL)으로 내려가면서 센싱 구간(T2)이 시작되면 트랜지스터(211)가 턴 오프되고, 터치 커패시터(Ct), 기생 커패시터(Cp), 구동 커패시터(Cdrv) 및 공통 전압 커패시터(Cvcom)가 충전된 상태로 고립된다. 이 때, 충전된 전하를 안정적으로 고립시키기 위하여 레벨 시프트 검출부(212)의 입력단은 하이 임피던스를 가질 수 있다.Next, when the sensing period T2 starts with the control signal Vg falling from the high voltage VH to the low voltage VL, the transistor 211 is turned off, and the touch capacitor Ct, the parasitic capacitor Cp, The capacitor Cdrv and the common voltage capacitor Cvcom are isolated in a charged state. At this time, in order to stably isolate the charged charge, the input terminal of the level shift detector 212 may have a high impedance.

이와 같이 센서 패드(110) 등에 충전된 전하가 고립되어 있는 상태를 플로팅(floating) 상태라 칭한다. 이때, 구동 커패시터(Cdrv)에 인가된 교번 전압(Vdrv)이, 예를 들면 0V에서 5V로, 상승하면 센서 패드(110)의 출력 전압(Vo)은 전압 레벨이 순간적으로 상승되고, 다시 5V에서 0V로 하강하면 출력 전압(Vo)의 레벨은 순간적으로 강하된다. 이 때의 전압 레벨의 상승과 강하는 연결된 정전 용량에 따라 상이한 값을 갖게 된다. 이렇게 연결된 정전 용량에 따라 전압 레벨의 상승 값 또는 하강 값이 바뀌는 현상은 "kick-back"이라고 불리기도 한다.A state in which the charge charged in the sensor pad 110 is isolated is referred to as a floating state. At this time, when the alternating voltage Vdrv applied to the driving capacitor Cdrv increases from 0 V to 5 V, for example, the voltage level of the output voltage Vo of the sensor pad 110 is instantaneously raised, The level of the output voltage Vo drops instantaneously. The rise and fall of the voltage level at this time will have different values depending on the connected capacitance. The change in the rise or fall of the voltage level depending on the capacitance connected to it is sometimes referred to as "kick-back".

센서 패드(110)에 터치가 없는 경우, 즉 센서 패드(110)에 연결된 커패시터가 구동 커패시터(Cdrv)와 기생 커패시터(Cp)밖에 없는 경우에는 이들 커패시터(Cdrv, Cp)에 의한 출력 전압(Vo)의 전압 변동(ΔVo1)은 다음 [수학식 1]과 같다.When there is no touch on the sensor pad 110, that is, when the capacitors connected to the sensor pad 110 are only the driving capacitor Cdrv and the parasitic capacitor Cp, the output voltage Vo by these capacitors Cdrv, Is represented by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112013049911934-pat00001
Figure 112013049911934-pat00001

여기서 VdrvH와 VdrvL은 각각 교번 전압(Vdrv)의 하이 레벨 전압 및 로우 레벨 전압이다. [수학식 1]의 ΔVo1는 터치가 발생하지 않은 센서 패드(110)의 전기적 특성에 대응하므로, 앞서 설명한 “비터치 기준값”으로 설정될 수 있다.Here, VdrvH and VdrvL are the high level voltage and the low level voltage of the alternating voltage Vdrv, respectively. [Delta] Vo1 in Equation (1) corresponds to the electrical characteristic of the sensor pad 110 where no touch occurs, and thus can be set to the above-described " non-touch reference value ".

다음으로 센서 패드(110)에 터치 입력 도구가 터치된 경우에 대하여 살펴본다. 터치 발생 시에는 센서 패드(110)와 터치 입력 도구 사이에 터치 커패시터(Ct)가 형성되며, 이에 따라 센서 패드(110)에 연결된 커패시터는 구동 커패시터(Cdrv)와 기생 커패시터(Cp) 외에도 터치 커패시터(Ct)가 더해진다. 앞서 설명한 방식과 마찬가지로 충전 구간(T3)에서 충전 전압(Vb)에 의하여 충전을 시키고, 센싱 구간(T4)에서 이들 세 커패시터(Cdrv, Cp, Ct)에 의한 센서 패드(110)의 전압 변동(ΔVo2)은 다음 [수학식 2]와 같아진다.Next, a case where the touch input tool is touched on the sensor pad 110 will be described. A touch capacitor Ct is formed between the sensor pad 110 and the touch input tool so that the capacitor connected to the sensor pad 110 is connected to the touch capacitor 110 in addition to the driving capacitor Cdrv and the parasitic capacitor Cp Ct) is added. The charging voltage Vb is charged in the charging period T3 and the voltage fluctuation? Vo2 of the sensor pad 110 by the three capacitors Cdrv, Cp, and Ct during the sensing period T4 ) Is expressed by the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112013049911934-pat00002
Figure 112013049911934-pat00002

[수학식 1]과 [수학식 2]를 비교하면, [수학식 2]의 분모 항목에 터치 정전용량(Ct)이 추가된 것이므로, 결국, 터치가 있는 경우의 전압 변동(ΔVo2)은 터치가 없는 경우의 전압 변동(ΔVo1)에 비하여 작고, 그 차이는 터치 용량(Ct)에 따라 달라진다. 이와 같이 터치 전후의 전압 변동(ΔVo)의 차이(ΔVo1 - ΔVo2)를 "레벨 시프트"라고 칭한다. 본 명세서에서는 "레벨 시프트"는 전압 변동(ΔVo) 차이의 디지털 값을 의미하는 경우도 있다.Comparing Equations (1) and (2), the touch capacitance Ct is added to the denominator item of Equation (2), so that the voltage fluctuation? Is smaller than the voltage variation (? Vo1) in the case where the voltage is not present, and the difference is dependent on the touch capacitance (Ct). The difference (? Vo1 -? Vo2) of the voltage fluctuation? Vo before and after the touch is referred to as "level shift". In the present specification, the "level shift" may mean a digital value of the voltage variation ([Delta] Vo) difference.

커패시터의 정전용량(C)은 C=ε*A／d 로서, 전극의 면적(A)에 비례하고 전극 사이의 거리(d)에 반비례한다(ε은 유전 상수). 따라서, 터치 면적이 커질수록 터치 정전용량(Ct)이 커진다. 그리고 도 5에 도시된 바와 같이, 트랜지스터(211)가 턴 오프 되는 센싱 구간(T2, T4)에서 구동 커패시터(Cdrv)에 인가되는 교번 전압(Vdrv)의 변동이 발생하면, 출력 전압(Vo)의 전압 변화가 발생한다. 이와 같은 관계를 이용하여, 터치 전후의 출력 전압(Vo)의 전압 변동(ΔVo)의 차이(ΔVo1- ΔVo2)를 이용하여 터치 여부 및 터치 면적을 산출할 수 있다.The capacitance C of the capacitor is proportional to the area A of the electrode and inversely proportional to the distance d between the electrodes, where ε is the dielectric constant, C = ε * A / d. Therefore, as the touch area increases, the touch capacitance Ct increases. 5, when the variation of the alternating voltage Vdrv applied to the driving capacitor Cdrv occurs in the sensing periods T2 and T4 during which the transistor 211 is turned off, A voltage change occurs. Using this relationship, it is possible to calculate the touch state and the touch area using the difference (? Vo1 -? Vo2) of the voltage variation (? Vo) of the output voltage Vo before and after the touch.

다시 도 4를 참고하면, 레벨 시프트 검출부(212)는 플로팅 상태에서 교번 전압(Vdrv)에 의해 발생하는 레벨 시프트를 검출한다. 구체적으로, 레벨 시프트 검출부(212)는 터치 미발생 시의 센서 패드(110)에서의 출력 전압(Vo)의 변동분(ΔVo1) 및 터치 발생시 센서 패드(110)에서의 출력 전압(Vo)의 변동분(ΔVo2)을 측정하여 레벨 시프트가 발생하였는지를 검출할 수 있다. 즉, 센서 패드(110)의 전위는 인가된 교번 전압(Vdrv)에 의해 상승 또는 하강하게 되는데, 터치가 발생한 경우의 전압 레벨 변동은 터치가 발생하지 않은 경우의 전압 레벨 변동보다 작은 값을 가진다. 따라서, 레벨 시프트 검출부(212)는 플로팅 상태에서 교번 전압(Vdrv)의 상승 직후의 출력 전압(Vo) 레벨을 비교함으로써 레벨 시프트를 검출한다. 이 때 레벨 시프트값이 0이 아닌 경우에는 터치가 발생한 것이므로 터치 신호로서 레벨 시프트 값을 이용할 수 있다. 한편, 플로팅 상태에서 교번 전압(Vdrv) 하강이 먼저 발생하는 경우에는 하강 직후의 출력 전압(Vo) 레벨을 비교함으로써 레벨 시프트를 검출할 수도 있다.Referring again to FIG. 4, the level shift detecting section 212 detects a level shift caused by the alternating voltage Vdrv in the floating state. Specifically, the level shift detection unit 212 detects a variation (? Vo1) of the output voltage Vo at the sensor pad 110 at the time of occurrence of a non-touch and a variation (? Vo1) of the output voltage Vo at the sensor pad 110 ? Vo2) can be measured to detect whether a level shift has occurred. That is, the potential of the sensor pad 110 is raised or lowered by the applied alternating voltage Vdrv. The voltage level fluctuation when the touch occurs is smaller than the voltage level fluctuation when the touch is not generated. Therefore, the level shift detecting section 212 detects the level shift by comparing the level of the output voltage Vo immediately after the rise of the alternating voltage Vdrv in the floating state. At this time, when the level shift value is not 0, since the touch is generated, the level shift value can be used as the touch signal. On the other hand, when the alternating voltage (Vdrv) falls first in the floating state, the level shift may be detected by comparing the output voltage (Vo) level immediately after the falling.

그러면 레벨 시프트 검출부(212)에 대하여 좀 더 상세하게 설명한다.The level shift detector 212 will now be described in more detail.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 레벨 시프트 검출부의 블록도이다.7 is a block diagram of a level shift detection unit according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 레벨 시프트 검출부(212)는 증폭부(2121), 버퍼부(2122), 기준값 제공부(2123), 아날로그-디지털 변환부(ADC)(2124), 레벨 시프트 출력부(2125), 레벨 시프트 보정부(2126) 및 노이즈 보정부(2127)를 포함한다. 레벨 시프트 검출부(212)는 필요에 따라 이들 중 적어도 하나의 요소를 생략할 수 있으며, 이 외에도 주파수 전압 변환기(Voltage to Frequency Converter, VFC), 플립플롭(Flip-Flop), 래치(Latch), 트랜지스터(Transistor), 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor), 비교기 등 중 적어도 하나를 더 조합하여 구성될 수 있다.7, the level shift detector 212 according to the present embodiment includes an amplifier 2121, a buffer 2122, a reference value provider 2123, an analog-to-digital converter (ADC) 2124, A shift output section 2125, a level shift correction section 2126, and a noise correction section 2127. [ The level shift detector 212 may omit at least one of the elements as needed and may further include a voltage to frequency converter (VCO), a flip-flop, a latch, a transistor A thin film transistor (TFT), a comparator, and the like.

증폭부(2121)는 터치 센싱 유닛의 출력 전압(Vo)을 증폭한다. 증폭부(2121)는 단일 입력 증폭기 또는 차동 증폭기일 수 있다. 만약 차동 증폭기인 경우, 차동 증폭기의 두 입력은 터치 센싱 유닛의 출력 전압(Vo)과 터치 기준 소자의 기준 전압(Vr)일 수 있으며, 증폭부(2121)는 두 전압(Vo, Vr)의 차를 증폭하여 출력할 수 있다.The amplifying unit 2121 amplifies the output voltage Vo of the touch sensing unit. The amplification section 2121 may be a single input amplifier or a differential amplifier. In case of a differential amplifier, the two inputs of the differential amplifier may be the output voltage Vo of the touch sensing unit and the reference voltage Vr of the touch reference device, and the amplification unit 2121 may output the difference between the two voltages Vo and Vr Can be amplified and output.

버퍼부(2122)는 출력 전압(Vo)을 버퍼링하며, 증폭부(2121)의 증폭 동작을 수행할 수도 있다.The buffer unit 2122 buffers the output voltage Vo and may perform the amplifying operation of the amplifying unit 2121. [

여기에서 앞서 언급한 것처럼 터치 센싱 유닛은 도 4에 도시한 센서 패드(110), 신호 배선(120), 트랜지스터(212), 구동 커패시터(Cdrv) 및 기생 커패시터(Cp)를 포함하고, 터치가 있는 경우에는 터치 커패시터(Ct)를 더 포함한다.As described above, the touch sensing unit includes the sensor pad 110, the signal wiring 120, the transistor 212, the driving capacitor Cdrv, and the parasitic capacitor Cp shown in FIG. 4, And further includes a touch capacitor Ct.

터치 센싱 유닛의 출력 전압(Vo)과 비터치 기준값에 대응하는 기준 전압(Vr)의 전압 차이(ΔV = Vr - Vo)는 교번 전압(Vdrv)이 상승 또는 하강 할 때의 전압 차이를 의미하고, 이 전압 차이(ΔV)는 레벨 시프트의 아날로그 값과 같고, 다음 [수학식 3]과 같이 표현될 수 있다.The voltage difference (? V = Vr - Vo) between the output voltage Vo of the touch sensing unit and the reference voltage Vr corresponding to the non-touch reference value means a voltage difference when the alternating voltage Vdrv rises or falls, This voltage difference? V is equal to the analog value of the level shift, and can be expressed by the following equation (3).

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112013049911934-pat00003
Figure 112013049911934-pat00003

여기서 ΔVr=Vr-Vb, ΔVo=Vo-Vb이다.Here,? Vr = Vr-Vb and? Vo = Vo-Vb.

터치 정전용량(Ct)이 0일 때, 즉 비터치 시 전압 차이(ΔV)는 0이고, 터치 정전용량(Ct)이 증가할수록 전압 차이(ΔV)도 증가한다. 터치 정전용량(Ct)은 터치 면적(A)에 비례하고 터치 수단과 센서 패드(110) 사이의 거리(d)에 반비례하므로, 즉 Ct=εA/d이므로, 거리(d)가 일정한 경우 터치 면적(A)과 터치 정전용량(Ct)은 선형 비례 관계이다. 따라서 전압 차이(ΔV)가 클수록 터치 면적(A)도 큰 것으로 이해할 수 있다.When the touch capacitance Ct is 0, that is, when the non-touch voltage difference? V is 0, and as the touch capacitance Ct is increased, the voltage difference? V also increases. Since the touch capacitance Ct is proportional to the touch area A and inversely proportional to the distance d between the touch pad 110 and the touch pad, that is, Ct = epsilon A / d, (A) and the touch capacitance (Ct) are linearly proportional. Therefore, it can be understood that the larger the voltage difference? V, the larger the touch area A is.

한편, 기준값 제공부(2123)는 증폭부(2121)에 기준 전압(Vr)을 제공할 수 있다. 기준값 제공부(2123)는 센서 패드(110)별로 기준 전압(Vr)의 디지털 값을 메모리(230)에 저장해 두고 이를 독출한 후 디지털-아날로그 변환을 거쳐 아날로그 기준 전압(Vr)을 차동 증폭기에 제공할 수 있다. 증폭부(2121)가 단일 입력 증폭기인 경우에는, 기준값 제공부(2123)는 감산 회로를 포함할 수 있으며, 기준 전압(Vr)에서 증폭부(2121)의 출력값을 감산한 값을 출력할 수 있다. 또는 기준값 제공부(2123)는 기준 전압(Vr)을 직접 아날로그-디지털 변환부(2124)에 제공할 수도 있다.On the other hand, the reference value providing portion 2123 can provide the reference voltage Vr to the amplifying portion 2121. The reference value providing unit 2123 stores the digital value of the reference voltage Vr in the memory 230 for each sensor pad 110 and reads the digital value and provides the analog reference voltage Vr to the differential amplifier through the digital- can do. When the amplifying unit 2121 is a single input amplifier, the reference value providing unit 2123 may include a subtracting circuit and may output a value obtained by subtracting the output value of the amplifying unit 2121 from the reference voltage Vr . Or the reference value providing portion 2123 may provide the reference voltage Vr directly to the analog-to-digital converting portion 2124. [

그러면 도 8 내지 도 10을 참고하여 노이즈 보정부(2127)에 대하여 좀 더 상세하게 설명한다.The noise corrector 2127 will be described in more detail with reference to FIGS. 8 to 10. FIG.

도 8은 도 7에 도시한 버퍼부(2122) 및 노이즈 보정부(2127)의 예시적인 회로도이고, 도 9는 도 8에 도시한 회로에 의한 입출력 신호를 도시한 개략도이며, 도 10은 도 8에 도시한 회로의 출력 신호를 필터링 처리하여 도시한 개략도이다.8 is an exemplary circuit diagram of the buffer unit 2122 and the noise correcting unit 2127 shown in Fig. 7, Fig. 9 is a schematic diagram showing input / output signals by the circuit shown in Fig. 8, Is a schematic view showing the output signal of the circuit shown in Fig.

버퍼부(2122)는 증폭부(2121)로부터 출력된 증폭 전압(Vod)이 변동되지 않도록 증폭 전압(Vod)을 유지하여 출력 전압(Vob)을 출력하며, 예를 들면 레일 투 레일(rail to rail) 버퍼일 수 있다.The buffer unit 2122 holds the amplified voltage Vod to output the output voltage Vob so that the amplified voltage Vod output from the amplification unit 2121 does not fluctuate, ) Buffer.

노이즈 보정부(2127)는 버퍼부(2122)의 출력 전압(Vob)으로부터 터치 접촉 수단의 접촉에 따라 유입된 노이즈 성분을 제거하고 버퍼부(2122)의 출력 전압(Vob)을 보정한다.The noise corrector 2127 removes the noise components from the output voltage Vob of the buffer unit 2122 and corrects the output voltage Vob of the buffer unit 2122 according to the contact of the touch contact means.

도 8을 참고하면 노이즈 보정부(2127)는 두 개의 차동 증폭기(2127a, 2127b)를 포함한다. 버퍼부(2122)의 출력 전압(Vob)은 차동 증폭기(2127a)의 + 단자와 차동 증폭기(2127b)의 - 단자에 입력되며, 추적 전압(Vtr)은 차동 증폭기(2127a)의 - 단자와 차동 증폭기(2127b)의 + 단자에 입력된다. 따라서, 차동 증폭기(2127a)는 버퍼부(2122)의 출력 전압(Vob) 중에서 추적 전압(Vtr)보다 큰 부분을 증폭하여 전압값(Vop)을 출력하고, 차동 증폭기(2127b)는 출력 전압(Vob) 중에서 추적 전압(Vtr)보다 작은 부분을 반전 증폭하여 전압값(Vom)을 출력한다.Referring to FIG. 8, the noise corrector 2127 includes two differential amplifiers 2127a and 2127b. The output voltage Vob of the buffer unit 2122 is input to the positive terminal of the differential amplifier 2127a and the negative terminal of the differential amplifier 2127b and the tracking voltage Vtr is input to the negative terminal of the differential amplifier 2127a and the negative terminal of the differential amplifier 2127b. Is input to the + terminal of the second comparator 2127b. Therefore, the differential amplifier 2127a amplifies the portion of the output voltage Vob of the buffer portion 2122 that is larger than the tracking voltage Vtr and outputs the voltage value Vop, and the differential amplifier 2127b amplifies the output voltage Vob And outputs the voltage value (Vom).

노이즈 보정부(2127)는, 도 9에 도시한 것처럼, 차동 증폭기(2127a)의 출력 신호(Vop)와 차동 증폭기(2127b)의 출력 신호(Vom)의 진폭이 실질적으로 동일하도록 추적 전압(Vtr)을 설정한다. 예를 들면 버퍼부(2122) 출력 신호(Vob)의 최댓값에서 최솟값을 뺀 값을 2로 나눈 값을 추적 전압(Vtr) 값으로 할 수 있다. 이와 같이 추적 전압(Vtr)을 설정함으로써 추적 전압(Vtr)을 기준으로 버퍼부(2122)의 출력 전압(Vob)의 + 피크값과 - 피크값의 크기는 실질적으로 동일하게 된다.The noise correction section 2127 corrects the tracking voltage Vtr so that the amplitudes of the output signal Vop of the differential amplifier 2127a and the output signal Vom of the differential amplifier 2127b are substantially equal to each other, . For example, a value obtained by dividing the value obtained by subtracting the minimum value from the maximum value of the output signal Vob of the buffer unit 2122 by 2 can be set as the tracking voltage Vtr value. By setting the tracking voltage Vtr in this manner, the magnitude of the + peak value and the-peak value of the output voltage Vob of the buffer unit 2122 becomes substantially equal to each other based on the tracking voltage Vtr.

노이즈 보정부(2127)는 아날로그 또는 디지털 저역 필터를 더 포함할 수 있으며, 차동 증폭기(2127a)의 출력 신호(Vop) 및 차동 증폭기(2127b)의 출력 신호(Vom)를 각각 저역 필터에 통과시켜 얻은 신호(Vop', Vom')를 합산한다. 그러면 도 10에 도시한 것처럼, 정류기를 통과한 것과 유사하게 평탄한 파형을 가진 출력 신호(Vop'+Vom')를 얻게 되며, 이 신호가 노이즈 보정된 레벨 시프트 값에 대응하게 된다.The noise corrector 2127 may further include an analog or digital lowpass filter and may be configured to receive the output signal Vop of the differential amplifier 2127a and the output signal Vom of the differential amplifier 2127b, And adds the signals (Vop ', Vom'). Then, as shown in Fig. 10, an output signal (Vop '+ Vom') having a flat waveform similar to that passing through the rectifier is obtained, and this signal corresponds to the noise-corrected level shift value.

도 4에서 손가락 등의 터치 입력 수단이 센서 패드(110)에 접촉되면 인체 방사 노이즈가 센서 패드(110)를 통하여 유입되고 이것은 출력 전압(Vo)에 영향을 미치게 되어 터치 여부를 판단하기 어렵게 된다. 도 9의 첫 번째 파형과 같이 인체 방사 노이즈가 포함된 버퍼부(2122) 출력 전압(Vob)을 그대로 사용한다면 추적 전압(Vtr) 아래 부분의 파형에서 터치가 발생하여도 미터치로 판단될 수 있고, 또한 정확한 터치 면적을 산출하기도 어렵다. 그러나 추적 전압(Vtr)을 기준으로 하여 버퍼부(2122) 출력 전압(Vob)의 하측 부분을 반전시키고 이를 상측 부분과 합산하면 노이즈에 대한 영향을 제거할 수 있으며 정확한 터치 면적을 산출할 수 있다.4, when a touch input means such as a finger touches the sensor pad 110, human body radiation noise flows through the sensor pad 110, which affects the output voltage Vo, making it difficult to determine whether or not the touch is input. 9, if the output voltage Vob of the buffer unit 2122 including the human body radiation noise is used as it is, even if a touch occurs in the waveform below the tracking voltage Vtr, it can be determined as a meter value, It is also difficult to calculate the exact touch area. However, if the lower part of the output voltage Vob of the buffer part 2122 is inverted based on the tracking voltage Vtr and added to the upper part of the buffer part 2122, the influence on the noise can be eliminated and the accurate touch area can be calculated.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 레벨 시프트 검출부(212)의 증폭부(2121)는 생략될 수 있다. 이 경우 센서 패드(110)의 출력 전압(Vo)은 버퍼부(2122)에 직접 입력되고, 노이즈 보정부(2127)의 차동 증폭기(2127a, 2127b)를 이용하여 센서 패드(110)의 출력 전압(Vo)을 증폭할 수 있다. 또한 터치 기준 소자에 대하여도 노이즈 보정부(2127)를 거쳐 터치 기준 소자의 기준 전압(Vr)을 증폭할 수 있으며, 증폭된 출력 전압(Vo)과 증폭된 기준 전압(Vr)을 이용하여 레벨 시프트를 산출할 수 있다.Meanwhile, the amplification unit 2121 of the level shift detection unit 212 according to the embodiment of the present invention may be omitted. In this case, the output voltage Vo of the sensor pad 110 is directly input to the buffer unit 2122, and the output voltage Vo of the sensor pad 110 is obtained by using the differential amplifiers 2127a and 2127b of the noise corrector 2127 Vo) can be amplified. The touch reference device can also amplify the reference voltage Vr of the touch reference device via the noise corrector 2127 and output the level shift voltage Vr using the amplified output voltage Vo and the amplified reference voltage Vr. Can be calculated.

아날로그-디지털 변환부(2124)는 노이즈 보정부(2127)에서 이용되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 필요에 따라 차동 증폭기(2127a) 및 차동 증폭기(2127b)의 출력 신호(Vop, Vom)를 변환하거나 이들의 합 신호(Vop+Vom)를 변환 할 수도 있으며, 필터 처리된 후의 신호를 디지털 변환할 수도 있다. 아날로그-디지털 변환부(2124)는 노이즈 보정부(2127)의 출력 신호를 4 개의 구간으로 나누고 각 구간에 대하여 크기 순서대로 2 비트의 디지털 값을 부여할 수 있다. 그러나 디지털 값을 2 비트로 한다는 것은 하나의 예일 뿐 3 비트, 4 비트, 8 비트, 10 비트 등 다른 비트 수도 가능하다.The analog-to-digital converter 2124 can convert the analog signal used in the noise corrector 2127 into a digital signal and output it. It is possible to convert the output signals Vop and Vom of the differential amplifier 2127a and the differential amplifier 2127b or to convert the sum signals (Vop + Vom) of the differential amplifiers 2127a and 2127b as necessary, have. The analog-to-digital converter 2124 divides the output signal of the noise corrector 2127 into four sections and assigns digital values of two bits in the order of magnitude to each section. However, the digital value of 2 bits is only an example, and other bits such as 3 bits, 4 bits, 8 bits, and 10 bits are also possible.

앞으로 설명의 편의를 위하여 어떠한 방식으로 처리되든지, 노이즈 보정부(2127)의 최종 출력 신호(Vop'+Vom')가 디지털 변환된 값을 "레벨 시프트 값"이라 한다.The value obtained by digitally converting the final output signal (Vop '+ Vom') of the noise corrector 2127 is referred to as a "level shift value ".

레벨 시프트 출력부(2125)는 터치 전후의 전압 차이(ΔV)에 해당하는 레벨 시프트 값을 아날로그-디지털 변환부(2124)로부터 수신하여 출력한다. 아날로그-디지털 변환부(2124)가 직접 레벨 시프트 값을 출력하는 경우에는 아날로그-디지털 변환부(2124)가 레벨 시프트 출력부(2125)의 기능을 포함한다.The level shift output section 2125 receives the level shift value corresponding to the voltage difference? V before and after the touch from the analog-to-digital conversion section 2124 and outputs it. In the case where the analog-to-digital conversion section 2124 directly outputs the level shift value, the analog-to-digital conversion section 2124 includes the function of the level shift output section 2125.

한편, [수학식 3]에서 터치 정전용량(Ct) 값이 분모에 위치하므로 터치 전후의 전압 차이(ΔV)인 레벨 시프트 값은 터치 정전용량(Ct) 값이 상승함에 따라 상승하지만 완전한 선형성을 갖지 않는다. 레벨 시프트 보정부(2126)는 터치 센싱 유닛의 비선형성을 보정하여 터치에 따른 면적과 출력값이 선형적인 관계가 될 수 있도록 아날로그-디지털 변환부(2124)의 출력값 또는 레벨 시프트 출력부(2125)의 출력값을 보정한다.Since the touch capacitance Ct is located in the denominator in Equation (3), the level shift value before and after touching increases as the touch capacitance Ct increases, but has a complete linearity Do not. The level shift correction unit 2126 corrects the nonlinearity of the touch sensing unit and outputs the output value of the analog-to-digital conversion unit 2124 or the output value of the level shift output unit 2125 Correct the output value.

일 예로서, 레벨 시프트 보정부(2126)는 레벨 시프트 값과 터치 정전용량(Ct) 값이 일대일로 대응하는 테이블을 포함할 수 있으며, 레벨 시프트 값에 대응하는 터치 정전용량(Ct) 값을 추출하여 내보낼 수 있다.As an example, the level shift correction unit 2126 may include a table in which the level shift value and the touch capacitance Ct value correspond one-to-one, and the touch capacitance Ct corresponding to the level shift value is extracted .

다른 예로서, 레벨 시프트 보정부(2126)는 레벨 시프트 값을 구간별로 나누고 각 구간에서 선형 함수를 생성하고 각각의 전압 차이(ΔV)에 대해 상기 생성된 선형 함수의 출력 값을 매칭시킬 수도 있다.As another example, the level shift correction unit 2126 may divide the level shift value by intervals, generate a linear function in each interval, and match the output value of the generated linear function with respect to each voltage difference? V.

또 다른 방법으로는, 각각의 전압 차이(ΔV)의 출력에 미리 정해진 가중치를 부여하여 보정함으로써, 전압 차이(ΔV)와 터치 면적(A) 사이에 선형성을 부여할 수 있다.Alternatively, linearity can be given between the voltage difference? V and the touch area A by applying a predetermined weight to the output of each voltage difference? V and correcting it.

한편, 전압 차이(ΔV)와 터치 면적(A)의 관계가 완벽한 선형 비례가 아니더라도 기울기가 충분히 완만하여 면적 산출에 충분한 정확도를 제공하는 경우, 실질적으로 선형 비례하는 것으로 취급하고, 특별한 보정 처리 없이 전압 차이(ΔV)를 터치 면적(A) 산출에 이용할 수 있다. 이 경우 레벨 시프트 보정부(2126)는 레벨 시프트 검출부(212)에서 생략될 수 있다.On the other hand, when the relationship between the voltage difference [Delta] V and the touch area (A) is not a perfect linear proportion, if the gradient is sufficiently gentle and provides sufficient accuracy for area calculation, The difference DELTA V can be used for calculating the touch area A. In this case, the level shift correction unit 2126 may be omitted from the level shift detection unit 212. [

레벨 시프트 값 또는 그 보정값은 메모리(230)에 저장된다.The level shift value or its correction value is stored in the memory 230.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 레벨 시프트 검출부(212)에 의하면, 인체 접촉으로부터 발생되는 노이즈 유입을 적절하게 보상할 수 있고, 또한 터치 전후의 레벨 시프트와 터치 면적(A)은 선형 비례 관계에 있게 된다. 따라서 이러한 선형 비례 관계를 이용하면 본 발명의 실시예에 따른 터치 검출 장치는 매우 정확한 터치 면적과 터치 좌표를 검출할 수 있다.As described above, according to the level shift detector 212 according to the embodiment of the present invention, it is possible to appropriately compensate for the noise input generated from the human body contact, and the level shift before and after the touch and the touch area A are linearly proportional . Accordingly, by using this linear proportional relationship, the touch detection apparatus according to the embodiment of the present invention can detect a very accurate touch area and touch coordinates.

그러면 도 11내지 도 13을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 터치 검출 장치가 터치 면적 및 터치 좌표를 검출하는 동작에 대하여 상세하게 설명한다.The operation of detecting the touch area and touch coordinates by the touch detection apparatus according to the embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to FIGS. 11 to 13. FIG.

도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 정보 처리부의 블록도이고, 도 12는 발명의 한 실시예에 따른 센서 패드에 관한 정보가 저장된 메모리의 구조를 설명하기 위한 개략도이며, 도 13은 발명의 한 실시예에 따른 터치 검출 방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 11 is a block diagram of a touch information processing unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 12 is a schematic view for explaining a structure of a memory in which information about a sensor pad according to an embodiment of the present invention is stored, Fig. 3 is a flowchart illustrating a touch detection method according to an embodiment of the present invention.

도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 정보 처리부(220)는 터치가 발생한 센서 패드를 검출하는 터치 센서 패드 검출부(221), 터치가 발생한 터치 패드의 터치 면적을 산출하는 터치 면적 산출부(222), 그리고 산출된 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 터치 좌표 산출부(223)를 포함한다. 터치 정보 처리부(220)는 소프트웨어나 펌 웨어 형태로 구현되어 MCU와 연계되어 동작될 수 있다.11, the touch information processing unit 220 according to the embodiment of the present invention includes a touch sensor pad detecting unit 221 for detecting a sensor pad in which a touch occurs, An area calculating unit 222, and a touch coordinate calculating unit 223 for calculating touch coordinates using the calculated touch area. The touch information processing unit 220 may be implemented in software or firmware and may be operated in association with the MCU.

도 12에 도시한 메모리(230)는 예를 들어 센서 패드(110)에 대응하는 주소를 가지는 복수의 메모리 소자를 포함할 수 있으며, 각 메모리 소자는 레벨 시프트 검출부(212)를 통하여 증폭, 디지털화 및 보정된 레벨 시프트 값(ΔVD)을 기억할 수 있다.The memory 230 shown in FIG. 12 may include a plurality of memory elements having an address corresponding to the sensor pad 110, for example, and each memory element may be amplified, digitized, The corrected level shift value DELTA VD can be stored.

앞서 설명한 바와 같이, 메모리(230)에 기억되어 있는 레벨 시프트 값(ΔVD)은 센서 패드(110)를 점유하는 터치 면적과 선형 비례한다. 따라서, 이러한 레벨 시프트 값(ΔVD)을 터치된 디지털 면적 값과 동일하게 취급할 수 있다. 레벨 시프트 값(ΔVD)은 예를 들어 2bit로 디지털화되었을 때, 00, 01, 10, 11의 4개의 값을 가질 수 있다. 여기서, 00은 터치가 되지 않은 것을 의미하며, 11은 센서 패드(110) 전체가 터치되어 덮인 것을 의미한다. 전술한 바와 같이, 레벨 시프트 값(ΔVD)의 크기는 하나의 센서 패드(110)에 대한 터치 면적의 크기와 대응한다.As described above, the level shift value DELTA VD stored in the memory 230 is linearly proportional to the touch area occupied by the sensor pad 110. [ Therefore, this level shift value DELTA VD can be handled as the same as the touched digital area value. When the level shift value DELTA VD is digitized into, for example, 2 bits, it can have four values of 00, 01, 10 and 11. [ Here, 00 means no touch, and 11 means that the entire sensor pad 110 is covered by touching. As described above, the magnitude of the level shift value DELTA VD corresponds to the magnitude of the touch area with respect to one sensor pad 110. [

도 12에는 M11 내지 M54의 메모리 소자가 도시되어 있으며, 설명의 편의 상 4×5 형태로 배치된 센서 패드와 동일한 위치에 각각 배치되어 있다고 가정한다. 터치가 없거나 거의 없는 센서 패드에 대응하는 메모리 소자(M13, M14, M23, M24, M31, M32, M33, M41, M42, M43, M51, M52, M53, M54)에는 00이 기억되고, 터치가 발생된 센서 패드에 대응하는 메모리 소자(M11, M12, M21, M22, M34, M44)에는 접촉 면적에 따른 디지털 값이 기억되어 있을 것이다.12, memory elements M11 to M54 are shown and are assumed to be disposed at the same positions as the sensor pads arranged in 4x5 form for convenience of explanation. 00 is stored in the memory elements M13, M14, M23, M24, M31, M32, M33, M41, M42, M43, M51, M52, M53 and M54 corresponding to the sensor pads M12, M21, M22, M34, and M44 corresponding to the sensor pads corresponding to the sensor area, the digital value corresponding to the contact area will be stored.

터치 정보 처리부(220)는 메모리(230)로부터 이러한 센서 패드 각각에 터치된 디지털 면적값들을 읽어 와서 접촉 면적과 접촉 위치를 판단할 수 있다. 예를 들어, 00이 아닌 센서 패드의 전체 터치 면적의 무게 중심을 터치 좌표로 산출할 수 있다.The touch information processing unit 220 reads the touched digital area values from each of the sensor pads from the memory 230 to determine a contact area and a contact position. For example, the center of gravity of the entire touch area of the sensor pad other than 00 can be calculated as touch coordinates.

또한, 터치 정보 처리부(220)는 00이 아닌 센서 패드들을 복수개의 그룹으로 그룹핑하는 경우에는 멀티 터치의 면적 및 좌표도 검출할 수 있다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 터치는 M11, M12, M21, M22에 걸쳐 발생하였으며, 제2 터치는 M34, M44에 걸쳐 발생한 것으로 검출할 수 있다.In addition, when the non-00 sensor pads are grouped into a plurality of groups, the touch information processing unit 220 can also detect the area and coordinates of the multi-touch. For example, as shown in FIG. 12, the first touch is generated over M11, M12, M21, and M22, and the second touch can be detected as occurring over M34 and M44.

도 13을 참고하면, 본 실시예에 따른 터치 검출 방법은 먼저, 터치 검출 장치가 장착되는 표시 장치의 공통 전압(Vcom) 주기를 검출한다(S100). 터치 검출 장치는 공통 전압(Vcom) 주기 검출을 위한 별도의 회로를 포함할 수 있으나, 이와 달리 공통 전압(Vcom)의 주기 및 상승(또는 하강) 에지 시점과 같은 공통 전압(Vcom)에 대한 정보를 표시 장치로부터 제공받을 수도 있다.Referring to FIG. 13, the touch detection method according to the present embodiment first detects the common voltage (Vcom) period of a display device to which the touch detection device is mounted (S100). The touch detection apparatus may include a separate circuit for detecting the common voltage Vcom but may otherwise include information on the common voltage Vcom such as the period of the common voltage Vcom and the rising (or falling) Or may be provided from a display device.

터치 검출 장치는 공통 전압(Vcom) 의 상승 에지 및 하강 에지를 회피하여 고전압(또는 저전압)인 상태에서 교번 전압(Vdrv)의 상승 에지와 하강 에지가 발생되도록 교번 전압(Vdrv)의 타이밍을 제어한다. 이와 같이 함으로써 교번 전압(Vdrv)에 의한 레벨 시프트가 공통 전압(Vcom)에 의하여 왜곡되지 않도록 할 수 있다.The touch detection apparatus avoids the rising edge and the falling edge of the common voltage Vcom and controls the timing of the alternating voltage Vdrv so that the rising edge and the falling edge of the alternating voltage Vdrv are generated in the high voltage state . In this way, the level shift by the alternating voltage Vdrv can be prevented from being distorted by the common voltage Vcom.

한편, 앞서 설명한 바와 같이 공통 전압(Vcom)은 터치 검출을 위한 교번 전압(Vdrv)으로 이용될 수 있으며, 이 경우 공통 전압(Vcom)의 상승 에지 및 하강 에지가 제어 신호(Vg)가 턴 오프(VL) 상태에 발생하도록 제어 신호(Vg)의 타이밍이 제어 될 수 있다. 터치 검출 장치는 충전 신호(Vb)가 상승된 상태에서 제어 신호(Vg)를 저전압(VL)에서 고전압(VH)으로 상승시켜 트랜지스터(211)를 턴온하여 센서 패드(110)를 충전 신호(Vb)로 충전한다(S110).As described above, the common voltage Vcom can be used as the alternating voltage Vdrv for touch detection. In this case, the rising edge and the falling edge of the common voltage Vcom are set to the turn-off state VL) state, the timing of the control signal Vg can be controlled. The touch detection apparatus raises the control signal Vg from the low voltage VL to the high voltage VH in the state where the charging signal Vb is raised and turns on the transistor 211 to turn the sensor pad 110 into the charging signal Vb, (S110).

그러고 터치 검출 장치는 각각의 터치 센싱 유닛에 대하여 제어 신호(Vg)를 고전압(VH)에서 저전압(VL)으로 하강시켜 센서 패드(110)를 플로팅 상태로 만든다. 그 후 공통 전압(Vcom) 또는 교번 전압(Vdrv)을 저전압(VdrvL)에서 고전압(VdrvH)으로 상승시키고 센서 패드(110)의 출력 전압(Vo)을 측정함에 의해 각각의 센서 패드(110)를 미리 정해진 순서로 스캔한다(S120). 한편, 반대로 공통 전압(Vcom) 또는 교번 전압(Vdrv)을 고전압(VdrvH)에서 고전압(VdrvL)으로 하강시키고 센서 패드(110)의 출력 전압(Vo)을 측정함에 의해 스캔을 수행할 수도 있다.Then, the touch detection apparatus lowers the control signal Vg from the high voltage VH to the low voltage VL with respect to each touch sensing unit, thereby bringing the sensor pad 110 into a floating state. The common voltage Vcom or the alternating voltage Vdrv is raised from the low voltage VdrvL to the high voltage VdrvH and the output voltage Vo of the sensor pad 110 is measured, And then scans in a predetermined order (S120). Conversely, the scan can be performed by lowering the common voltage Vcom or the alternating voltage Vdrv from the high voltage VdrvH to the high voltage VdrvL and measuring the output voltage Vo of the sensor pad 110.

터치 검출 장치는 출력 전압(Vo)을 증폭하고 출력 전압의 변동분(ΔVo)을 아날로그-디지털 변환함으로써 레벨 시프트 값(ΔVD)을 검출한다(S130). 레벨 시프트 값(ΔVD)은 터치 전후의 전압 변동분(ΔVo)의 차이에 대응하는 값이다. 검출된 레벨 시프트 값(ΔVD)은 각각의 센서 패드에 대응되어 메모리(230)에 기록된다.The touch detection apparatus detects the level shift value DELTA VD by amplifying the output voltage Vo and analog-to-digital converting the variation (? Vo) of the output voltage (S130). The level shift value DELTA VD is a value corresponding to the difference of the voltage change amount? Vo before and after the touch. The detected level shift value DELTA VD is recorded in the memory 230 corresponding to each sensor pad.

레벨 시프트 값(ΔVD)이 0인지 판단하여(S140) 0인 경우는 단계(S110) 내지 단계(S130)를 반복한다(S140). 즉, 레벨 시프트 값(ΔVD)이 0이면 센서 패드는 터치가 발생되지 않은 것이므로 터치가 발생될 때까지 레벨 시프트 값(ΔVD)을 검출한다.It is determined whether the level shift value DELTA VD is 0 (S140). If the level shift value DELTA VD is 0, steps S110 to S130 are repeated (S140). That is, if the level shift value DELTA VD is 0, since the sensor pad does not generate a touch, the level shift value DELTA VD is detected until a touch occurs.

레벨 시프트 값(ΔVD)이 0이 아니면, 레벨 시프트 값(ΔVD)이 0이 아닌 인접 센서 패드로 이루어진 센서 패드 그룹을 추출해낸다(S150). 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서 패드(110)는 각각 고립된 매트릭스 형태로 구현되기 때문에 멀티 터치 감지 기능을 제공한다. 따라서, 멀티 터치가 발생했을 경우, 각각의 터치 면적과 좌표를 산출하기 위하여 터치가 발생한 센서 패드들을 그룹핑한다.If the level shift value DELTA VD is not 0, the sensor pad group consisting of adjacent sensor pads whose level shift value DELTA VD is not 0 is extracted (S150). According to an embodiment of the present invention, since the sensor pads 110 are each implemented in an isolated matrix form, the multi-touch sensing function is provided. Accordingly, when multi-touch is generated, the touch pads are grouped to calculate touch areas and coordinates.

이어 터치된 센서 패드 그룹의 레벨 시프트 값(ΔVD)을 기초로 하여, 터치 영역의 면적을 산출한다(S160). 전술한 바와 같이, 레벨 시프트 값(ΔVD)과 터치 면적은 상호 비례하기 때문에 센서 패드 그룹 내의 레벨 시프트 값(ΔVD)을 합산함으로써 터치 면적을 산출할 수 있다.Then, the area of the touch area is calculated based on the level shift value DELTA VD of the touched sensor pad group (S160). As described above, since the level shift value DELTA VD and the touch area are mutually proportional, the touch area can be calculated by summing the level shift value DELTA VD in the sensor pad group.

다음, 산출된 터치 영역의 면적으로부터 터치 영역의 좌표를 산출한다(S170). 본 발명의 일 실시예에서 따른 터치 패널(100)은 센서 패드(110)가 크기가 균일한 다각형의 형태를 가지며, 촘촘하게 매트릭스 형태로 배치된다. 따라서, 센서 패드(110) 각각은 미리 정해진 면적과 주소를 가진 상태에서 표시 장치를 덮게 되므로 센서 패드(110)의 점유 면적은 영상 표시 장치의 좌표와 매칭될 수 있다.Next, coordinates of the touch area are calculated from the area of the calculated touch area (S170). The touch panel 100 according to an embodiment of the present invention has a sensor pad 110 having a uniform polygonal shape and being arranged in a closely arranged matrix. Therefore, since each of the sensor pads 110 covers the display device with a predetermined area and address, the occupied area of the sensor pads 110 can be matched with the coordinates of the image display device.

단계(S170)에서 산출된 터치 면적으로부터 각각의 센서 패드(110)에 대해 터치 점유 면적에 관한 정보가 산출되면, 센서 패드 매트릭스상에서 터치된 센서 패드 그룹의 X축과 Y축의 터치 면적 분포를 구할 수 있다. 상기 면적 분포에 기초하여 X축 및 Y축의 면적 중심점을 구하면 터치된 센서 패드 그룹의 터치 면적의 중심점에 대응하는 터치 좌표를 산출할 수 있다. 이러한 터치 패널(100)의 구조와 상기 산출된 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 매우 정확하게 산출할 수 있다.When information on the touch occupation area is calculated for each sensor pad 110 from the touch area calculated in step S170, the touch area distribution of the X axis and the Y axis of the sensor pad group touched on the sensor pad matrix can be obtained have. If the area center points of the X axis and the Y axis are obtained based on the area distribution, touch coordinates corresponding to the center point of the touch area of the touched sensor pad group can be calculated. The touch coordinates can be calculated very accurately using the structure of the touch panel 100 and the calculated touch area.

이러한 단계[(S110) 내지 (S170)]를 반복함으로써 지속적으로 터치 여부, 터치 면적 및 터치 좌표를 검출할 수 있다.By repeating this step (S110) to (S170), it is possible to continuously detect touch, touch area and touch coordinates.

전술한 본 개시의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It is to be understood that the foregoing description of the disclosure is for the purpose of illustration and that those skilled in the art will readily appreciate that other embodiments may be readily devised without departing from the spirit or essential characteristics of the disclosure will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 개시의 보호 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is to be understood that the scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing description and that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalents thereof are included in the scope of the present invention .

10: 커버 유리, 15: 기판,
20: 회로 기판, 100: 터치 패널,
110: 센서 패드, 120: 신호 배선,
200: 구동 장치, 210: 터치 검출부,
212: 트랜지스터, 212: 레벨 시프트 검출부,
2121: 증폭부, 2122: 버퍼부,
2123: 기준값 제공부, 2124: 아날로그-디지털 변환부,
2125: 레벨 시프트 출력부,2126: 레벨 시프트 보정부
2127: 노이즈 보정부,220: 터치 정보 처리부,
221: 터치 센서 패드 검출부,
222: 터치 면적 산출부, 223: 터치 좌표 산출부,
230: 메모리, 240: 제어부10: cover glass, 15: substrate,
20: circuit board, 100: touch panel,
110: sensor pad, 120: signal wiring,
200: drive unit, 210: touch detection unit,
212: transistor, 212: level shift detector,
2121: amplification unit, 2122: buffer unit,
2123: reference value providing unit, 2124: analog-to-digital conversion unit,
2125: level shift output unit, 2126: level shift correction unit
2127: noise correction unit, 220: touch information processing unit,
221: touch sensor pad detection unit,
222: Touch Area Calculation Unit, 223: Touch Coordinate Calculation Unit,
230: memory, 240: control unit

Claims (14)

매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 센서 패드; 및
상기 복수의 센서 패드와 전기적으로 연결된 스위치와 구동 커패시터 및 충전 신호와 상기 구동 커패시터 사이에 연결되며 선택 가능한 복수의 저항을 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 센서 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 구동 커패시터에 인가된 교번 전압에 응답하는 전압 변화를 출력하는 구동부
를 포함하고,
상기 복수의 저항 중 어느 하나를 선택하여 상기 구동 커패시터에 충전되는 목표 전압에 이르는 시간을 제어하는
터치 검출 장치.A plurality of sensor pads of transparent material arranged in a matrix form; And
A plurality of switches electrically connected to the plurality of sensor pads, a driving capacitor and a charging signal, and a plurality of resistors connected between the driving capacitors and selectable. The sensor pad is charged and floated using the switch, And a voltage change responsive to the alternating voltage applied to the driving unit
Lt; / RTI >
And selecting one of the plurality of resistors to control a time to reach a target voltage charged in the driving capacitor
Touch detection device. 제1항에 있어서,
터치 검출 시 특정 주파수 대역에서 오동작이 발생하면 오동작 대역에서 회피 기동이 가능하도록 상기 복수의 저항 중에서 어느 하나를 선택하여 연결하는 터치 검출 장치.The method according to claim 1,
Wherein when any malfunction occurs in a specific frequency band at the time of touch detection, any one of the plurality of resistors is selected and connected so that the malfunction band can be avoided. 제1항에 있어서,
상기 충전 신호의 고전압은 상기 목표 전압보다 큰 터치 검출 장치.The method according to claim 1,
Wherein the high voltage of the charging signal is larger than the target voltage. 제1항에 있어서,
상기 구동부는 상기 구동 커패시터가 상기 목표 전압으로 충전되면 상기 스위치를 턴오프시키는 터치 검출 장치.The method according to claim 1,
Wherein the driving unit turns off the switch when the driving capacitor is charged to the target voltage. 제1항에 있어서,
터치 전후의 상기 출력된 전압 변화의 차이에 기초하여 레벨 시프트 값을 출력하는 레벨 시프트 검출부; 및
상기 레벨 시프트 값을 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적을 이용하여 터치 좌표를 산출하는 터치 정보 처리부
를 더 포함하는 터치 검출 장치.The method according to claim 1,
A level shift detector for outputting a level shift value based on a difference between the output voltage changes before and after the touch; And
A touch information processing unit for calculating a touch area using the level shift value and calculating touch coordinates using the touch area,
Further comprising: 매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 센서 패드와 전기적으로 연결된 스위치를 이용하여 상기 센서 패드를 충전 및 플로팅 시키고, 상기 센서 패드와 전기적으로 연결된 구동 커패시터에 교번 전압을 인가하여 발생된 전압 변화를 출력하는 단계; 및
상기 구동 커패시터와 충전 신호 사이에 연결된 선택 가능한 복수의 저항 중 어느 하나를 선택하여 상기 구동 커패시터에 충전되는 목표 전압에 이르는 시간을 제어하는 단계
를 포함하는 터치 검출 방법.A step of charging and floating the sensor pad using a switch electrically connected to a transparent material sensor pad arranged in a matrix form and outputting a voltage change generated by applying an alternating voltage to a driving capacitor electrically connected to the sensor pad ; And
Selecting one of a plurality of selectable resistors connected between the drive capacitor and the charge signal to control a time to reach a target voltage charged in the drive capacitor
And a touch detection method. 제6항에 있어서,
터치 검출 시 특정 주파수 대역에서 오동작이 발생하면 오동작 대역의 회피 기동이 가능하도록 상기 복수의 저항 중에서 어느 하나를 선택하여 연결하는 단계를 더 포함하는 터치 검출 방법.The method according to claim 6,
And selecting and connecting any one of the plurality of resistors so that the malfunction band can be avoided if a malfunction occurs in a specific frequency band at the time of touch detection. 제6항에 있어서,
상기 충전 신호의 고전압은 상기 목표 전압보다 큰 터치 검출 방법.The method according to claim 6,
Wherein the high voltage of the charging signal is greater than the target voltage. 제6항에 있어서,
상기 전압 변화 출력 단계는 상기 구동 커패시터가 상기 목표 전압으로 충전되면 상기 스위치를 턴오프시키는 단계를 포함하는 터치 검출 방법.The method according to claim 6,
Wherein the voltage change output step includes turning off the switch when the drive capacitor is charged to the target voltage. 제6항에 있어서,
터치 전후에 상기 센서 패드로부터 발생한 전압 변화의 차이에 기초하여 레벨 시프트 값을 출력하는 단계; 및
상기 레벨 시프트 값에 기초하여 터치 면적 및 터치 좌표를 산출하는 단계
를 더 포함하는 터치 검출 방법.The method according to claim 6,
Outputting a level shift value based on a difference in voltage change occurring from the sensor pad before and after the touch; And
Calculating touch area and touch coordinates based on the level shift value
Further comprising the steps of: 터치 검출 장치에 이용되는 집적 회로(IC)에 있어서,
매트릭스 형태로 배치된 투명 소재의 복수의 센서 패드에 전기적으로 연결된 스위치와 구동 커패시터 및 충전 신호와 상기 구동 커패시터 사이에 연결되며 선택 가능한 복수의 저항을 포함하고, 상기 스위치를 이용하여 상기 센서 패드를 충전 및 플로팅 시킨 후 상기 구동 커패시터에 인가된 교번 전압에 응답하는 전압 변화를 출력하는 구동부
를 포함하고,
상기 복수의 저항 중 어느 하나를 선택하여 상기 구동 커패시터에 충전되는 목표 전압에 이르는 시간을 제어하는
집적 회로.In an integrated circuit (IC) used in a touch detection device,
And a plurality of selectable resistors coupled between the drive capacitor and the charge signal and the drive capacitor, the switch being electrically coupled to the plurality of sensor pads of the transparent material arranged in a matrix form, And a driving unit for outputting a voltage change responsive to the alternating voltage applied to the driving capacitor after floating,
Lt; / RTI >
And selecting one of the plurality of resistors to control a time to reach a target voltage charged in the driving capacitor
integrated circuit. 제11항에 있어서,
터치 검출 시 특정 주파수 대역에서 오동작이 발생하면 오동작 대역에서 회피 기동이 가능하도록 상기 복수의 저항 중에서 어느 하나를 선택하여 연결하는 집적 회로.12. The method of claim 11,
And selects any one of the plurality of resistors so that the malfunction band can be avoided when a malfunction occurs in a specific frequency band at the time of touch detection. 제11항에 있어서,
상기 충전 신호의 고전압은 상기 목표 전압보다 큰 집적 회로.12. The method of claim 11,
Wherein the high voltage of the charge signal is greater than the target voltage. 제11항에 있어서,
상기 구동부는 상기 구동 커패시터가 상기 목표 전압으로 충전되면 상기 스위치를 턴오프시키는 집적 회로.12. The method of claim 11,
Wherein the driver turns off the switch when the drive capacitor is charged to the target voltage.
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