KR101473186B1 - 터치 검출 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는 복수의 센서 노드 중 특정 센서 노드에 전하를 충전시킨 후, 미세 전류를 공급하는 전류 흐름 제어부; 상기 미세 전류 공급 구간에 상기 센서 노드에 교번 전압을 인가하는 구동부; 및 상기 미세 전류 공급 구간 동안 상기 교번 전압 인가에 따른 상기 센서 노드의 출력단 전압을 기초로 터치 여부를 검출하는 검출부를 포함하는, 터치 검출 장치를 제공한다.

Description

터치 검출 장치 및 방법{TOUCH DETECTING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 터치를 검출하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 플로팅 상태의 불안정성을 해결하기 위한 터치 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
터치 스크린 패널은 영상 표시 장치의 화면에 표시된 문자나 도형을 사람의 손가락이나 다른 접촉 수단으로 접촉하여 사용자의 명령을 입력하는 장치로서, 영상 표시 장치 위에 부착되어 사용된다. 터치 스크린 패널은 사람의 손가락 등으로 접촉된 접촉 위치를 전기적 신호로 변환하고, 변환된 전기적 신호는 입력 신호로서 이용된다.
터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전 용량 방식 등이 알려져 있다. 이 중 정전 용량 방식의 터치 패널은 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 감지 패턴이 주변의 다른 감지 패턴 또는 접지 전극 등과 형성하는 정전 용량의 변화를 감지함으로써 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다.
도 1은 종래 기술에 따른 정전식 터치 스크린 패널의 일 예에 관한 분해 평면도이다.
도 1을 참고하면, 터치 스크린 패널(10)은 투명 기판(12)과 투명 기판(12) 위에 차례로 형성된 제1 센서 패턴층(13), 제1 절연막층(14), 제2 센서 패턴층(15) 및 제2 절연막층(16)과 금속 배선(17)으로 이루어진다.
제1 센서 패턴층(13)은 투명 기판(12) 위에 횡방향을 따라 연결될 수 있으며, 행 단위로 금속 배선(17)과 연결된다.
제2 센서 패턴층(15)은 제1 절연막층(14) 위에 열방향을 따라 연결될 수 있으며, 제1 센서 패턴층(13)과 중첩되지 않도록 제1 센서 패턴층(13)과 교호로 배치된다. 또한, 제2 센서 패턴층(15)은 열 단위로 금속 배선(17)과 연결된다.
터치 스크린 패널(10)에 사람의 손가락이나 접촉 수단이 접촉되면 제1 및 제2 센서 패턴층(13, 15) 및 금속 배선(17)을 통하여 구동 회로 측으로 접촉 위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다. 그리고 이렇게 전달된 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 따라 접촉 위치가 파악된다.
그러나 이러한 터치 스크린 패널(10)은 각 센서 패턴층(13, 15)에 인듐-틴 옥사이드(ITO)와 같은 투명한 도전성 물질로 이루어진 패턴을 별도로 구비하여야 하고, 센서 패턴층(13, 15) 사이에 절연막층(14)을 구비하여야 하므로 두께가 증가한다.
또한, 터치에 의해 미세하게 발생하는 정전용량의 변화를 수차례 축적하여야 터치 검출이 가능하기 때문에 높은 주파수로 정전용량 변화를 감지하여야 한다. 그리고, 정전용량의 변화를 정해진 시간 내에 충분히 축적하기 위해서는 낮은 저항을 유지하기 위한 금속 배선을 필요로 하는데, 이러한 금속 배선은 터치 스크린의 테두리에 베젤을 두껍게 하고 추가의 마스크 공정을 발생시킨다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 도 2에 도시되는 바와 같은 터치 검출 장치가 제안되었다.
도 2에 도시되는 터치 검출 장치는 터치 패널(20)과 구동 장치(30) 및 이 둘을 연결하는 회로 기판(40)을 포함한다.
터치 패널(20)은 기판(21) 위에 형성되며 다각형의 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 센서 패드(22) 및 센서 패드(22)에 연결되어 있는 복수의 신호 배선(23)을 포함한다.
각 신호 배선(23)은 한쪽 끝이 센서 패드(22)에 연결되어 있으며 다른 쪽 끝은 기판(21)의 아래 가장자리까지 뻗어 있다. 센서 패드(22)와 신호 배선(23)은 커버 유리(50)에 패터닝 될 수 있다.
구동 장치(30)는 복수의 센서 패드(22)를 순차적으로 하나씩 선택하여 해당 센서 패드(22)의 정전용량을 측정하고, 이를 통해 터치 발생 여부를 검출해낸다.
도 1 및 도 2에 도시되는 터치 검출 장치 모두 센서 노드 또는 센서 패드에 대해 프리챠징 후 플로팅 상태에서 교번 전압을 인가해줌으로써 생기는 출력 전압의 변화량을 통해 해당 지점의 터치 발생 여부를 검출할 수 있다.
그러나, 플로팅 상태는 외부의 노이즈에 취약한 상태이기 때문에, 정확도가 완벽한 터치 검출이 어려운 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 터치 검출을 위한 충전 후 플로팅 상태에서의 불안정성을 해결하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일실시예는 복수의 센서 노드 중 특정 센서 노드에 전하를 충전시킨 후, 미세 전류를 공급하는 전류 흐름 제어부; 상기 미세 전류 공급 구간에 상기 센서 노드에 교번 전압을 인가하는 구동부; 및 상기 미세 전류 공급 구간 동안 상기 교번 전압 인가에 따른 상기 센서 노드의 출력단 전압을 기초로 터치 여부를 검출하는 검출부를 포함하는 터치 검출 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 전류 흐름 제어부는, 상기 센서 노드와 충전 전압 공급단 간을 직접 연결하거나, 복수 개의 저항 중 선택되는 하나의 저항을 통해 선택적으로 연결시키는 전류 제어 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 전류 제어 스위치가 상기 센서 노드와 상기 충전 전압 공급단을 직접 연결하는 경우, 상기 센서 노드에 전하가 충전되고, 상기 전류 제어 스위치가 상기 복수 개의 저항 중 하나의 저항을 선택하여, 상기 선택된 저항을 통해 상기 센서 노드와 상기 충전 전압 공급단을 연결하는 경우, 상기 센서 노드에 상기 미세 전류가 공급될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 전류 제어 스위치는, 상기 미세 전류 공급 시, 상기 센서 노드가 상기 복수의 센서 노드를 구동하는 구동 장치로부터 멀리 떨어져 배치되는 것일수록 낮은 저항값을 갖는 저항을 선택할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 검출부는, 상기 미세 전류 공급 구간에 상기 교번 전압 인가에 따른 상기 센서 노드의 출력단 전압 변화를 기준값과 비교하여 터치 검출을 수행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 센서 노드의 출력단 전압을 샘플링 후 축적하는 샘플 앤 홀드부를 더 포함하고, 상기 검출부는, 상기 샘플 앤 홀드부에 축적된 전압을 기준값과 비교하여 터치 여부를 검출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 샘플 앤 홀드부는, 상기 미세 전류 공급 구간 동안에만 상기 센서 노드의 출력단 전압을 샘플링 후 축적할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 복수의 센서 노드 중 특정 센서 노드에 전하를 충전시키는 단계; 상기 센서 노드에 미세 전류를 공급하는 단계; 상기 미세 전류 공급 구간에 상기 센서 노드에 교번 전압을 인가하는 단계; 및 상기 미세 전류 공급 구간 동안 상기 교번 전압 인가에 따른 상기 센서 노드의 출력단 전압을 기초로 터치 여부를 검출하는 단계를 포함하는, 터치 검출 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 충전 단계는, 상기 센서 노드와 충전 전압 공급단을 직접 연결시키는 단계를 포함하고, 상기 미세 전류 공급 단계는, 복수 개의 저항 중 선택되는 하나의 저항을 통해 상기 센서 노드와 상기 충전 전압 공급단을 연결시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 미세 전류 공급 단계는, 상기 센서 노드가 상기 복수의 센서 노드를 구동하는 구동 장치로부터 멀리 떨어져 배치되는 것일수록 낮은 저항값을 갖는 저항을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 검출 단계는, 상기 미세 전류 공급 구간에 상기 교번 전압 인가에 따른 상기 센서 노드의 출력단 전압 변화를 기준값과 비교하여 터치 검출을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 검출 단계는, 상기 센서 노드의 출력단 전압을 샘플링 후 축적하는 단계; 및 상기 축적된 전압을 기준값과 비교하여 터치 여부를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 축적 단계는, 상기 미세 전류 공급 구간 동안에만 상기 센서 노드의 출력단 전압을 샘플링 후 축적하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 터치 검출을 위한 전하 충전 후 미세 전류를 공급하고 교번 전압을 인가함에 따른 센서 노드의 출력단 전압을 기초로 터치 여부를 검출할 수 있다.
이에 따라, 플로팅 상태에서의 교번 전압 인가만으로 터치 여부 검출을 하였던 상황에서의 취약성을 보완할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 정전식 터치 스크린 패널의 일 예에 관한 분해 평면도이다.
도 2는 통상적인 터치 검출 장치의 분해 평면도이다.
도 3은 터치 검출 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 터치 검출 장치의 상세 내부 구성을 설명하기 위한 회로도이다.
도 5는 터치 검출 장치의 동작을 설명하기 위한 예시적인 파형도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치에서의 터치 검출부의 구성을 설명하기 위한 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출부의 예시적인 파형도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 검출 장치에서의 터치 검출부의 구성을 설명하기 위한 회로도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서의 ‘센서 노드’는 정전식 터치 스크린 패널에서 터치 여부를 감지하기 위한 단위 영역이라고 할 수 있다. 예를 들어, 센서 노드는 하나의 센서 패드의 정전용량을 측정하는 자기 정전용량(Self Capacitance) 방식의 터치 스크린 패널에서는 고립된 형태로 배열되는 각각의 센서 패드를 포함할 수 있으며, 두 개의 센서 패턴 간의 정전용량을 이용하는 상호 정전용량(Mutual Capacitance) 방식의 터치 스크린 패널에서는 구동 신호가 인가되는 구동 라인(Tx) 및 터치 검출을 위한 신호 감지 지점을 제공하는 감지 라인(Rx)이 형성하는 터치 검출 단위 영역을 포함할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
이하에서는, 자기 정전용량 방식의 터치 스크린 패널에서의 센서 패드를 예로 들어 설명하나, 상호 정전용량 방식의 터치 스크린 패널에서의 센서 노드에도 적용이 가능하다.
도 3은 일 실시예에 따른 터치 검출 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 터치 검출 장치는 터치 패널(100)과 구동 장치(200)를 포함한다.
터치 패널(100)은 복수의 센서 패드(110) 및 센서 패드(110)에 연결되어 있는 복수의 신호 배선(120)을 포함한다.
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.
구동 장치(200)는 터치 검출부(210), 터치 정보 처리부(220), 메모리(230) 및 제어부(240) 등을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 집적회로(IC) 칩으로 구현될 수 있다.
터치 검출부(210), 터치 정보 처리부(220), 메모리(230), 제어부(240)는 각각 분리되거나, 둘 이상의 구성 요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
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.
터치 정보 처리부(220)는 메모리(230)에 기억된 디지털 전압을 처리하여 터치 여부, 터치 면적 및 터치 좌표 등의 필요한 정보를 생성한다.
메모리(230)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.
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.
도 4 및 도 5를 참고하여 도 3에 도시되는 터치 패널 및 터치 검출부의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
도 4는 실시예에 따른 터치 검출부를 예시한 회로도이고, 도 5는 실시예에 따른 터치 검출부의 예시적인 파형도이다.
도 4를 참고하면, 터치 검출부(210)는 신호 배선(120)을 통하여 센서 패드(110)에 연결되어 있으며, 스위칭 동작을 하는 트랜지스터(211), 기생 커패시터(Cp), 구동 커패시터(Cdrv), 공통 전압 커패시터(Cvcom) 및 레벨 시프트 검출부(212)를 포함한다.
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)"라 한다. 이 터치 센싱 유닛은 각각의 구성요소가 멀티플렉서에 의해 전기적으로 연결된 경우를 포함하는 개념이다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 터치가 발생하지 않았을 경우의 전기적 특성 또는 데이터 값을 "비터치 기준값 (non-touch reference value)"이라고 칭한다.
이하 편의상 커패시터와 그 정전용량의 도면 부호는 동일하게 사용한다.
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.
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.
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 대한 별도로 언급이 없으면 공통 전압 정전용량(Cvcom)은 기생 정전용량(Cp)에 포함되는 것으로 하여 설명한다.
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.
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.
도 5를 참고하면, 충전 신호(Vb)와 제어 신호(Vg)가 각각 트랜지스터(211)의 소스와 게이트에 인가되어 있다.
먼저, 센서 패드(110)에 터치 입력 도구가 터치되지 않은 경우(non-touch)에 대하여 살펴본다. 충전 신호(Vb)가 예를 들면 5V로 상승한 후에, 트랜지스터(211)의 게이트에 인가되는 제어 신호(Vg)가 저전압(VL)에서 고전압(VH)으로 올라가면 트랜지스터(211)가 턴 온되면서 충전 구간(T1)이 시작된다. 이에 따라 센서 패드(110)는 5V의 충전 신호(Vb)로 충전되며, 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. 충전 구간(T1)에서는 트랜지스터(211)가 턴 온되므로 교번 전압(Vdrv)은 출력 전압(Vo)에 영향을 미치지 않는다.
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.
이와 같이 센서 패드(110) 등에 충전된 전하가 고립되어 있는 상태를 플로팅(floating) 상태라 한다. 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.
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.
[수학식 1]
Figure 112013005648461-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.
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)을 거쳐 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.
[수학식 2]
Figure 112013005648461-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.
따라서, 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 파악할 수 있으며, 이를 통해 터치 발생 여부를 검출할 수 있다.
이러한 레벨 시프트 검출을 위해서는 전술한 바와 같이, 플로팅 상태에서의 교번 전압(Vdrv) 인가가 필요한데, 플로팅 상태는 전하가 고립된 상태이기 때문에 매우 불안한 상태라고 할 수 있다. 플로팅 상태를 안정적으로 유지하기 위해 도 4에 도시되는 바와 같이 센서 패드(110)의 출력단을 하이 임피던스(High-Z)로 유지하는 방안을 이용할 수 있으나, 이 또한 외부의 노이즈에 의한 영향으로부터 완전히 자유로운 상태는 아니다.
따라서, 본 발명에서는 이러한 플로팅 상태의 불안정성을 해결하기 위해 터치 검출부(210)를 다른 형태로 구현하였으며, 이하에서는 그 구성 및 동작에 대해 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치에서의 터치 검출부(210)의 구성을 나타내는 회로도이다.
도 6을 참조하면, 터치 검출부(210)는 전류 흐름 제어부(213), 구동부(214), 샘플 앤 홀드부(215)를 포함할 수 있다.
전류 흐름 제어부(213)는 센서 패드(110)에 전하를 충전시킨 후, 미세 전류를 공급한다. 이를 위해, 전류 흐름 제어부(213)는 충전 전압 공급단과 센서 패드(110) 간을 직접 연결하거나 복수 개의 저항 중 선택되는 하나의 저항을 통해 선택적으로 연결시키는 전류 제어 스위치(SW)를 포함한다.
전류 제어 스위치(SW)는 도면에 도시되는 바와 같이, 기계적 스위치로 구현될 수도 있으나, 이에 제한되지 않음은 물론이다.
센서 패드(110)는 전류 제어 스위치(SW)에 의해 충전 전압 공급단과 연결된 복수의 노드와 선택적으로 연결될 수 있다. 복수의 노드 중 하나는 충전 전압 공급단과 직접적으로 연결되어 있을 수 있고, 나머지 노드는 소정의 저항(R1, R2, R3, …, Rn)을 통해 충전 전압 공급단과 연결될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출부의 예시적인 파형도이다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여, 터치 검출부(210)의 동작에 대해 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 충전 구간(T1, T3, T5, T7)에서는 전류 흐름 제어부(213)의 전류 제어 스위치(SW)가 센서 패드(110)를 충전 전압 공급단과 직접적으로 연결시키며, 이에 따라 센서 패드(110)에 전하가 충전된다. 충전 전압(Vpre_charge)을 5V인 것으로 가정하여 이하의 설명을 계속한다. 충전에 의해 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo)은 5V가 된다.
센서 패드(110)에 전하가 충전된 후에는 센싱 구간(T2, T4, T6, T8)이 이어진다. 이 구간에서는, 전류 흐름 제어부(213)의 전류 제어 스위치(SW)가 센서 패드(110)와 충전 전압 공급단을 연결시키되 소정의 저항(R1, R2, R3, …, Rn) 중 하나를 통해 연결시킨다. 즉, 전류 제어 스위치(SW)는 소정의 저항(R1, R2, R3, …, Rn)을 통해 충전 전압 공급단과 각각 연결되는 복수의 노드 중 하나와 센서 패드(110)를 연결시킨다. 이에 따라, 센서 패드(110)에는 충전 구간(T1, T3, T5, T7)이 끝나더라도 충전 전압(Vpre_charge) 및 저항(R1, R2, R3, …, Rn)에 의한 미세 전류가 공급되게 된다.
센싱 구간(T2, T4, T6, T8)에서 구동부(214)는 센서 패드(110)에 교번 전압(KB)을 인가하며, 이에 따라, 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo) 파형이 변하게 된다.
특히, 미세 전류가 공급되는 센싱 구간(T2, T4, T6, T8)에서, 교번 전압(KB)이 하이(5V)에서 로우(0V)로 바뀌면 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo)이 순간적으로 강하된다. 전술한 바와 같이, 교번 전압(KB) 인가에 따른 센서 패드(110) 출력단 전압(Vo)의 상승 또는 강하, 즉, 레벨 변화를 킥백이라 칭한다.
한편, 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo)이 강하되는 정도는 연결된 정전 용량에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 센서 패드(110)와 접촉물 간의 정전용량 유무 및 그 값 변화를 통해 터치 검출을 하는 방식인 경우에는 그 정전용량 값에 따라 강하의 정도가 달라지게 된다. 한편, 구동 라인(Tx)과 감지 라인(Rx) 사이의 상호 정전용량(Cm) 변화를 통해 터치 검출을 하는 방식인 경우에는 상호 정전용량 (Cm)의 크기에 따라 전압 강하의 정도가 가변한다.
센싱 구간(T2, T4, T6, T8)에서 강하되었던 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo)은 시간이 지남에 따라 다시 정상 상태(즉, 5V)로 상승하게 된다. 이는 센서 패드(110)가 플로팅 상태가 아닌, 미세 전류를 공급받는 상태에 있기 때문이다. 충전 전압(Vpre_charge) 및 저항(R1, R2, R3, …, Rn)에 의해 공급되는 미세 전류가 센서 패드(110)에 계속적으로 전하를 공급하고 있기 때문에, 강하되었던 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo)은 다시 정상 상태로 복구된다.
이 때, 강하되었던 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo)이 정상 상태로 돌아오는 시간(τ)은 센서 패드(110)의 출력단 고유의 특성(예를 들어, 해당 센서 패드(110)의 기생 커패시터, 구동 커패시터 등)에 따라 정해질 수 있다.
도 7에 도시되는 바와 같이, 비터치시(Non-Touch)의 센싱 구간(T2, T4)과 터치시(Touch)의 센싱 구간(T6, T8)에서의 센서 패드(110) 출력단 전압(Vo) 레벨 변화를 비교해보면, 제1 센싱 구간(T2, T4)에서의 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo) 변화값과 제2 센싱 구간(T6, T8)에서의 센서 패드(110) 출력단 전압(Vo) 변화값이 ΔV만큼 차이가 나는 것을 알 수 있다.
즉, 센싱 구간(T6, T8)에서 측정된 터치시(Touch) 센서 패드(110)에서의 출력단 전압(Vo) 레벨 변화량이 센싱 구간(T2, T4)에서 측정된 비터치시(Non-Touch) 센서 패드(110)에서의 출력단 전압(Vo) 레벨 변화량보다 작은 것을 알 수 있다. 이 때, 터치 발생 시 센서 패드(110)와 접촉물 간에 형성되는 커패시터(예를 들어, 터치 커패시터) 유무 또는 그 값 변화에 따라 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo) 레벨 변화량이 달라질 수 있다.
터치시와 비터치시에 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo) 레벨 변화량이 서로 다르기 때문에, 이를 통해 터치 여부의 검출이 가능해진다. 또한, 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo) 레벨 변화량을 비터치시 기준값과 비교하여 터치 여부를 검출할 수도 있다.
본 발명에서는 센서 패드(110)를 충전시키는 충전 구간(T1, T3, T5, T7) 이후에 플로팅을 시키는 구간(도 5의 T2, T4 구간) 대신 미세 전류 공급 구간(T2, T4, T6, T8)이 뒤따라온다.
즉, 본 발명에서는 외란에 취약한 플로팅 상태를 센싱 구간으로 취하지 않고, 센서 패드(110)에 미세 전류가 공급되는 구간을 센싱 구간으로 사용한다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 터치 검출부(210)는 전류 흐름 제어부(213)를 통해 센서 패드(110)에 전하를 충전시킨 후, 충전 전압(Vpre_charge)과 소정의 저항(R1, R2, R3, …, Rn)을 이용하여 미세 전류를 공급하고, 이러한 미세 전류 공급 구간을 센싱 구간(T2, T4, T6, T8)으로 활용하여 교번 전압(KB) 공급에 따른 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo) 레벨 변화를 측정함으로써, 터치 여부를 검출한다.
따라서, 외란에 취약한 플로팅 상태를 이용하지 않고도 정확한 터치 발생 여부 검출이 가능해진다.
한편, 센싱 구간(T2, T4, T6, T8)은 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 방식에서의 플로팅 상태를 유지하는 구간을 대신하여 플로팅 상태를 유지하는 구간과 유사한 특성을 가지도록 해야 하므로, 센싱 구간(T2, T4, T6, T8)에서 공급되는 전류는 매우 미세한 전류이나, 외란에 취약하지는 않을 정도의 크기를 가져야 한다. 이러한 특성을 유지하기 위해 소정의 저항(R1, R2, R3, …, Rn)값은 적절히 선택되어야 한다.
복수의 행과 열로 서로 고립되어 배치되는 복수의 센서 패드(110)는 터치 검출부(210)로부터의 거리 또는 이와는 다른 이유로 각각 다른 특성을 지닌다. 예를 들어, 각각의 센서 패드(110)는 터치 검출부(210)와 신호 배선(120; 도 3 참조)을 통해 연결되는데, 이에 따라 터치 검출부(210)로부터 멀리 떨어져 배치되는 센서 패드(110)일수록 길이가 긴 신호 배선(120)을 통해 터치 검출부(210)와 연결되게 된다. 즉, 터치 검출부(210)와 멀리 떨어져 배치되는 센서 패드(110)일수록 더 큰 저항을 갖는 신호 배선(120)을 통해 터치 검출부(210)와 연결된다. 따라서, 전류 흐름 제어부(213)는 충전 전압 공급단과 서로 다른 크기의 저항(R1, R2, R3, …, Rn)을 통해 연결되는 복수의 노드를 구비할 수 있고, 현재 터치 검출 대상이 되는 센서 패드(110)의 특성에 따라 복수의 저항(R1, R2, R3, …, Rn) 중 하나를 선택할 수 있다. 예를 들면, 터치 검출부(210)로부터 가장 떨어져 있는 센서 패드(110)에 대한 터치 검출을 수행할 시에는 해당 센서 패드(110)에 접속되는 신호 배선(120)의 높은 저항값 보상을 위해 복수의 저항(R1, R2, R3, …, Rn) 중 가장 작은 저항값을 갖는 저항과 연결된 노드를 택하여 센서 패드(110)와 연결할 수 있다. 즉, 전류 흐름 제어부(213)의 전류 제어 스위치(SW)는 터치 여부 검출 시에 터치 검출부(210)와 멀리 떨어져 배치되는 센서 패드(110)일수록 복수의 저항(R1, R2, R3, …, Rn) 중 낮은 저항값을 갖는 저항을 선택하여 센서 패드(110)와 연결시킬 수 있다.
한편, 다시 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치(100)는 센서 패드(110)의 출력단에 연결되는 샘플 앤 홀드부(215)를 더 포함할 수도 있다.
샘플 앤 홀드부(215)는 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo)을 복수 회에 걸쳐 축적하고, 일정 시간 동안 축적된 전압, 즉, 샘플 앤 홀드부(215)의 출력단(TP2) 전압을 토대로 터치 검출 여부를 확인하기 위한 부분이다.
구체적으로, 샘플 앤 홀드부(215)의 스위치(SW_SH)는 센서 패드(110)에 미세 전류가 공급되는 구간, 즉, 각 센싱 구간(T2, T4, T6, T8)에서 온 상태가 될 수 있고, 이에 따라, 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo)이 커패시터(C_SH)에 축적될 수 있다. 커패시터(C_SH)에 축적된 전하량에 따라 달라지는 샘플 앤 홀드부(215)의 출력단(TP2) 전압을 통해 터치 여부 검출을 할 수 있다. 즉, 일정 시간 동안의 샘플 앤 홀드부(215)의 커패시터(C_SH) 양단의 전압값 변화량(ΔV_TP2)은 터치시와 비 터치시에 서로 다른 값을 갖게 되므로, 이를 통해 터치 여부의 검출이 가능해진다.
또한, 다른 실시예로, 샘플 앤 홀드부(215)의 스위치(SW_SH)는 미리 설정된 특정 구간(예를 들어, 적어도 2개의 센싱 구간이 포함되는 구간)에서 온 상태가 될 수 있고, 이 때, 커패시터(C_SH)에 축적되는 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo) 변화량, 즉, 샘플 앤 홀드부(215)의 출력단(TP2) 전압의 변화량(예를 들어, 상승폭)을 이용하여 터치 검출 여부를 확인할 수도 있다.
한편, 커패시터(C_SH)는 일정 주기로 리셋될 수 있다.
한편, 센서 패드(110)와 샘플 앤 홀드부(215)의 스위치(SW_SH) 사이에는 신호 증폭을 위한 증폭기(A1)가 더 포함될 수 있다. 샘플 앤 홀드부(215)의 출력 노드(TP2)에는 증폭기(A2) 및 아날로그-디지털 변환기(ADC)가 연결될 수 있으며, 증폭기(A2)는 샘플 앤 홀드부(215)의 출력 노드(TP2)의 전압값 변화량(ΔV_TP2)을 증폭하거나, 차동 증폭한다. 차동 증폭시에는 기준값(Ref)이 비터치 기준값 또는 충전 신호에 대응하는 신호일 수 있다. 아날로그-디지털 변환기(ADC)는 증폭기(A2)에 의해 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 증폭기(A2)와 아날로그-디지털 변환기(ADC)가 도 4의 레벨시프트 검출부(212)에 대응될 수 있다.
한편, 샘플 앤 홀드부(215)는 그 자체의 저항 또는 회로 내에 존재하는 저항과 커패시터(C_SH) 자체로서 저역 통과 필터의 역할을 할 수 있기 때문에, 고주파 노이즈가 걸러진 전압을 축적할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 샘플 앤 홀드부(215)는 전압 축적을 통해 터치 발생시와 미발생 시의 차이를 더욱 명확하게 구분하여 터치 검출을 수행하기 위해 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 생략될 수도 있다. 샘플 앤 홀드부(215)가 생략될 시에는 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo)을 통해서만 터치 발생 여부가 검출된다. 즉, 샘플 앤 홀드부(215)가 생략되는 경우에는 센서 패드(110)의 출력단이 증폭기(A2)의 입력단과 직접 연결될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 검출 장치에서의 터치 검출부의 구성을 설명하기 위한 회로도이다.
도 6에 도시된 터치 검출부(210)는 자기(self) 정전용량 방식의 터치 스크린 패널에 대한 회로인 반면, 도 8에 도시된 터치 검출부(210)는 상호(mutual) 정전용량 방식의 터치 스크린 패널에 대한 회로도이다.
도 6은 하나의 전극으로 구성되는 센서 패드(110)에 대한 터치 검출, 즉, 센서 패드(110)와 터치입력도구 간에 형성되는 정전용량을 통해 터치 검출을 하는 터치 검출 장치의 터치 검출부(210) 구성을 나타내는 회로도이나, 도 8은 구동 라인(Tx)과 감지 라인(Rx)으로 구성되는 센서 노드(110’)를 터치 검출 대상 단위로 하는 상호 정전용량 방식에 있어서의 터치 검출부(210) 구성을 나타내는 회로도이다. 구체적으로, 상호 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은, 행 또는 열 방향으로 배치된 하나 이상의 센서 노드(110’)를 포함한다. 센서 노드(110’)는 구동 신호가 인가되는 구동 라인(Tx), 및 터치 검출을 위한 신호 감지 지점을 제공하는 감지 라인(Rx)으로 구성되며, 이러한 센서 노드(110’)가 터치 감지를 위한 단위 영역이 된다.
구동 라인(Tx)에는 터치 검출을 위한 구동 신호가 인가된다. 예를 들어, 구동 라인(Tx)에는 소정 주파수로 교번하는 교번 전압(KB)이 인가될 수 있는데, 이에 따라, 구동 라인(Tx)과 감지 라인(Rx) 사이에는 상호 정전용량(Cm)이 형성된다. 이러한 상호 정전용량(Cm)은 센서 노드(110’)에의 터치 상태에 따라 그 크기가 달라질 수 있으며, 이에 따라, 감지 라인(Rx)에서 출력되는 전압(Vo) 또한 달라지게 된다. 예를 들어, 손가락이나 도전체와 같은 터치입력도구가 센서 노드(110’)에 접촉되면, 접촉 물체가 흡수하는 전기 플럭스(Electric Flux)의 양에 비례하여 구동 라인(Tx)과 감지 라인(Rx) 간에 형성되는 상호 정전용량(Cm)이 변화될 수 있다. 즉, 감지 라인(Rx)은 교번 전압(KB)에 응답하여, 터치가 발생한 경우와 발생하지 않은 경우에 상이한 전압 레벨 값을 출력할 수 있는데, 이를 통하여 터치 발생 여부를 검출할 수 있다.
도 8에 도시된 터치 검출부(210)의 동작은 센서 패드(110)가 구동 라인(Tx)와 감지 라인(Rx)으로 구성되는 센서 노드(110’)로 대체되는 것 외에 도 6을 참조하여 설명한 동작과 동일하다. 이하에서는, 그 동작에 대해 간략하게 설명하기로 한다.
전류 흐름 제어부(213)는 감지 라인(Rx)에 전하를 충전시킨 후, 미세 전류를 공급한다.
감지 라인(Rx)에 전하를 충전시키는 구간에서는 전류 흐름 제어부(213)의 전류 제어 스위치(SW)가 충전 전압 공급단과 감지 라인(Rx)을 직접 연결시키고, 충전이 완료된 후 감지 라인(Rx)에 미세 전류를 공급하는 구간에서는 전류 제어 스위치(SW)가 일단이 충전 전압 공급단과 연결된 복수의 저항(R1’, R2’, R3’, …, Rn’) 중 하나를 선택하여 해당 저항의 타단을 감지 라인(Rx)과 연결시킨다.
즉, 전류 흐름 제어부(213)의 전류 제어 스위치(SW)는 충전 전압 공급단과 직접 연결된 노드 및 소정의 저항(R1’, R2’, R3’, …, Rn’)을 통해 연결된 복수의 노드 중 하나를 선택하여 감지 라인(Rx)과 연결시킨다.
감지 라인(Rx)이 충전된 후 미세 전류가 공급되는 구간에서, 구동부(214)는 구동 라인(Tx)에 교번 전압(KB)을 인가한다.
전술한 바와 같이, 감지 라인(Rx)에 전하가 충전 후 미세 전류가 공급되는 동안, 구동 라인(Tx)에 교번 전압(KB)이 공급되면, 터치 발생 여부에 따라 감지 라인(Rx)에서 검출되는 전압(Vo)이 달라지게 되는데, 터치 검출부(210)는 비터치시와 터치시의 감지 라인(Rx)의 출력단 전압(Vo) 변화량을 통해 터치 발생 여부를 검출할 수 있다.
즉, 도 8에 도시된 터치 검출부(210)는 도 6에 도시된 터치 검출부(210)와 비교하여 보았을 때, 전류 흐름 제어부(213)가 감지 라인(Rx)에 전하를 충전한 후 미세 전류를 공급하고, 구동부(214)가 구동 라인(Tx)에 교번 전압(KB)을 인가하는 정도의 차이만 있을 뿐 나머지 동작은 동일하다고 할 수 있다. 따라서, 도 8에서의 센서 노드(110’)와 도 6에서의 센서 패드(110)는 모두 터치 검출의 단위 영역으로 기능하는 것으로서, 본 명세서에서는 동일한 의미인 것으로 이해되어야 한다. 또한, 도 8에서 감지 라인(Rx)의 출력단 전압(Vo) 변화를 검출하는 과정은 도 6에서 센서 패드(110)의 출력단 전압(Vo) 변화를 검출하는 것과 동일한 의미로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 터치 검출 장치에 있어서는 터치 발생 지점에 전하를 충전시킨 후 미세 전류를 공급하는 상태에서의 교번 전압 공급에 따른 출력 신호의 변화를 통해 터치 발생 여부를 검출한다. 전하를 충전시키는 단계가 필수적이긴 하지만, 충전 후 충전된 전하를 고립시키는 플로팅 상태를 미세 전류를 공급 구간으로 대체함으로써, 외란에 취약한 플로팅 상태의 불안정성을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 정확한 터치 검출 또한 가능해진다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 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.
본 발명의 범위는 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.

Claims (13)

  1. 복수의 센서 노드 중 특정 센서 노드에 전하를 충전시킨 후, 미세 전류를 공급하는 전류 흐름 제어부;
    상기 미세 전류 공급 구간에 상기 센서 노드에 교번 전압을 인가하는 구동부; 및
    상기 미세 전류 공급 구간 동안 상기 교번 전압 인가에 따른 상기 센서 노드의 출력단 전압의 변화를 기준값과 비교하여 터치 여부 검출을 수행하는 검출부를 포함하는, 터치 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 흐름 제어부는, 상기 센서 노드와 충전 전압 공급단 간을 직접 연결하거나, 복수 개의 저항 중 선택되는 하나의 저항을 통해 선택적으로 연결시키는 전류 제어 스위치를 포함하는, 터치 검출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전류 제어 스위치가 상기 센서 노드와 상기 충전 전압 공급단을 직접 연결하는 경우, 상기 센서 노드에 전하가 충전되고,
    상기 전류 제어 스위치가 상기 복수 개의 저항 중 하나의 저항을 선택하여, 상기 선택된 저항을 통해 상기 센서 노드와 상기 충전 전압 공급단을 연결하는 경우, 상기 센서 노드에 상기 미세 전류가 공급되는, 터치 검출 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전류 제어 스위치는,
    상기 미세 전류 공급 시, 상기 센서 노드가 상기 복수의 센서 노드를 구동하는 구동 장치로부터 멀리 떨어져 배치되는 것일수록 낮은 저항값을 갖는 저항을 선택하는, 터치 검출 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 노드의 출력단 전압을 샘플링 후 축적하는 샘플 앤 홀드부를 더 포함하고,
    상기 검출부는, 상기 샘플 앤 홀드부에 축적된 전압을 기준값과 비교하여 터치 여부를 검출하는, 터치 검출 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 샘플 앤 홀드부는,
    상기 미세 전류 공급 구간 동안에만 상기 센서 노드의 출력단 전압을 샘플링 후 축적하는, 터치 검출 장치.
  8. 복수의 센서 노드 중 특정 센서 노드에 전하를 충전시키는 단계;
    상기 센서 노드에 미세 전류를 공급하는 단계;
    상기 미세 전류 공급 구간에 상기 센서 노드에 교번 전압을 인가하는 단계; 및
    상기 미세 전류 공급 구간 동안 상기 교번 전압 인가에 따른 상기 센서 노드의 출력단 전압의 변화를 기준값과 비교하여 터치 여부 검출을 수행하는 단계를 포함하는, 터치 검출 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 충전 단계는, 상기 센서 노드와 충전 전압 공급단을 직접 연결시키는 단계를 포함하고,
    상기 미세 전류 공급 단계는, 복수 개의 저항 중 선택되는 하나의 저항을 통해 상기 센서 노드와 상기 충전 전압 공급단을 연결시키는 단계를 포함하는, 터치 검출 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 미세 전류 공급 단계는,
    상기 센서 노드가 상기 복수의 센서 노드를 구동하는 구동 장치로부터 멀리 떨어져 배치되는 것일수록 낮은 저항값을 갖는 저항을 선택하는 단계를 포함하는, 터치 검출 방법.
  11. 삭제
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 검출 단계는,
    상기 센서 노드의 출력단 전압을 샘플링 후 축적하는 단계; 및
    상기 축적된 전압을 기준값과 비교하여 터치 여부를 검출하는 단계를 포함하는, 터치 검출 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 축적 단계는,
    상기 미세 전류 공급 구간 동안에만 상기 센서 노드의 출력단 전압을 샘플링 후 축적하는 단계를 포함하는, 터치 검출 방법.
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