KR101482932B1

KR101482932B1 - Touch detecting apparatus

Info

Publication number: KR101482932B1
Application number: KR20130149955A
Authority: KR
Inventors: 조인호; 오영욱
Original assignee: 크루셜텍 (주)
Priority date: 2013-12-04
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2015-01-15

Abstract

The present invention relates to a touch detecting device having an identical value of an RC constant irrespective of the position of a sensor pad. The touch detecting device comprises: a plurality of sensor pads arranged in the shape of a matrix composed of multiple rows and multiple columns, and forming touch capacitances in relation to a touch input device; a plurality of signal wires extending from the sensor pads; a touch detection part selectively connected to one among the signal wires to output various signals according to the touch capacitances; and a variable resistance arranged in the touch detection part to be connected in series to the signal wires, wherein the resistance value of the variable resistance varies according to the length of the selected signal wire.

Description

TOUCH DETECTING APPARATUS

본 발명은 터치를 검출하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가변 저항을 추가하여, 센서패드의 위치 차이에 따른 성능 편차가 개선된 터치 검출 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for detecting a touch, and more particularly, to a touch detection apparatus having a variable resistance added thereto and improved in performance deviation according to a positional difference of a sensor pad.

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(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.1, a touch screen panel 10 includes a transparent substrate 12 and a first sensor pattern layer 13, a first insulating layer 14, and a second sensor pattern layer (not shown) sequentially formed on a transparent substrate 12 15, a second insulating film layer 16, and a metal wiring 17.

제1 센서 패턴층(13)은 투명 기판(12) 위에 횡방향을 따라 연결될 수 있으며, 행 단위로 금속 배선(17)과 연결된다.The first sensor pattern layer 13 may be connected on the transparent substrate 12 along the lateral direction and connected to the metal wiring 17 on a row-by-row basis.

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.The second sensor pattern layer 15 may be connected to the first insulating layer 14 along the column direction and alternately arranged with the first sensor pattern layer 13 so as not to overlap the first sensor pattern layer 13 . In addition, the second sensor pattern layer 15 is connected to the metal wiring 17 on a row basis.

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.When a human finger or a contact means is brought into contact with the touch screen panel 10, a change in capacitance according to the contact position is transmitted to the drive circuit side through the first and second sensor pattern layers 13 and 15 and the metal wiring 17 do. Then, the contact position is determined as the change in capacitance transferred is converted into an electrical signal.

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.However, the touch screen panel 10 must have a separate pattern of transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) on each of the sensor pattern layers 13 and 15, The insulating layer 14 must be provided to increase the thickness.

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.In addition, since the touch detection can be performed by accumulating the changes of capacitance slightly generated by the touch several times, it is necessary to detect the capacitance change at a high frequency. In order to sufficiently accumulate the capacitance change within a predetermined time, a metal wiring is required to maintain a low resistance, which thickens the bezel at the edge of the touch screen and generates an additional mask process.

이러한 문제점을 해결하기 위해 도 2에 도시되는 바와 같은 터치 검출 장치가 제안되었다. To solve this problem, a touch detection apparatus as shown in Fig. 2 has been proposed.

도 2에 도시되는 터치 검출 장치는 터치 패널(20)과 구동 장치(30) 및 이 둘을 연결하는 회로 기판(40)을 포함한다.2 includes a touch panel 20, a driving device 30, and a circuit board 40 connecting the two.

터치 패널(20)은 기판(21) 위에 형성되며 다각형의 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 센서패드(22) 및 센서패드(22)에 연결되어 있는 복수의 신호배선(23)을 포함한다. The touch panel 20 includes a plurality of sensor pads 22 formed on a substrate 21 and arranged in the form of a polygonal matrix and a plurality of signal wirings 23 connected to the sensor pads 22.

각 신호배선(23)은 한쪽 끝이 센서패드(22)에 연결되어 있으며 다른 쪽 끝은 기판(21)의 아래 가장자리까지 뻗어 있다. 센서패드(22)와 신호배선(23)은 커버 유리(50)에 패터닝 될 수 있다.Each signal wiring 23 has one end connected to the sensor pad 22 and the other end extending to the lower edge of the substrate 21. The sensor pad 22 and the signal wiring 23 can be patterned on the cover glass 50. [

구동 장치(30)는 복수의 센서패드(22)를 순차적으로 하나씩 선택하여 해당 센서패드(22)의 정전용량을 측정하고, 이를 통해 터치 발생 여부를 검출해낸다. The driving device 30 sequentially selects a plurality of sensor pads 22 one by one to measure the electrostatic capacitance of the corresponding sensor pad 22, thereby detecting whether or not a touch is generated.

이러한 터치 검출 장치의 경우, 센서패드(22)와 구동 장치(30)를 연결하는 신호배선(23)의 길이가 센서패드(22)의 위치에 따라 달라지게 되어, 신호배선(23)의 영향으로 발생하는 저항값이 센서패드(22) 별로 상이해진다. 이에 따라, 센서패드(22)의 위치에 따라 센서패드(22)와 구동 장치(30) 사이의 임피던스 값이 상이해지면서, 센서패드(22)의 위치 별 터치 검출 장치의 성능차가 발생한다. The length of the signal wiring 23 connecting the sensor pad 22 and the driving device 30 is changed depending on the position of the sensor pad 22 and the influence of the signal wiring 23 The generated resistance value is different for each sensor pad 22. As a result, the impedance values between the sensor pad 22 and the driving device 30 are different from each other depending on the position of the sensor pad 22, resulting in a performance difference of the touch detection device according to the position of the sensor pad 22.

참고로, 시정수의 정의를 살펴보면, 저항(R)과 콘덴서(C)가 직렬로 연결된 회로가 있을 때, 시각 0 에서 일정 전압의 직류 전압를 갑자기 인가 한 후, 인가된 직류 전압의 약 63%에 도달하는 시각을 시정수라고 한다. 시정수 값은, RC 회로의 경우, “R x C “로 산출될 수 있어, 회로 전체의 저항 및 콘덴서의 값에 영향을 받는다. In the definition of time constant, when there is a circuit in which a resistor (R) and a capacitor (C) are connected in series, suddenly a constant voltage direct current voltage is applied at time 0 and then about 63% Time to reach is called time constant. The time constant value can be calculated as " R x C " in the case of the RC circuit, and is influenced by the resistance of the entire circuit and the value of the capacitor.

시정수는 일반적으로 어떤 회로가 외부로부터의 입력에 얼마나 빠르게 혹은 느리게 반응할 수 있는지를 나타내는 지표로서, 회로가 포함된 장치의 성능을 나타내는 값으로 사용되기도 한다. The time constant is an indicator of how quickly or slowly a certain circuit can respond to external inputs, and is often used as a measure of the performance of a device containing the circuit.

도 2에 도시된 터치 검출 장치의 경우 신호배선(23)의 길이의 차이에 따라 저항값이 변경되어, 센서패드(22)의 위치에 따라, 저항값에 영향을 받는 시정수값이 차이가 나는 현상이 발생한다. In the case of the touch detection device shown in Fig. 2, the resistance value is changed in accordance with the difference in the length of the signal line 23, so that the time constant value affected by the resistance value varies depending on the position of the sensor pad 22 Lt; / RTI >

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 센서패드의 위치와 무관하게 동일한 시정수 값을 갖는 터치 검출 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a touch detection device having the same time constant value regardless of the position of a sensor pad.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 검출 장치는, 복수의 행과 열로 구성되는 매트릭스(matrix) 형태로 배치되며, 터치 입력 도구와의 관계에서 터치 정전용량을 형성하는 복수의 센서패드; 상기 복수의 센서패드 각각으로부터 연장되는 복수의 신호배선; 상기 복수의 신호배선 중 하나와 선택적으로 연결되어, 상기 터치 정전용량에 따라 상이한 신호를 출력하는 터치 검출부; 및 상기 터치 검출부 내에서 상기 신호배선과 직렬로 연결되도록 배치되되, 상기 선택된 신호배선의 길이에 따라 저항값이 가변되는 가변 저항을 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a touch sensing apparatus including a plurality of touch sensing capacitors arranged in a matrix composed of a plurality of rows and columns, Sensor pad; A plurality of signal lines extending from each of the plurality of sensor pads; A touch detection unit that is selectively connected to one of the plurality of signal lines and outputs a different signal according to the touch capacitance; And a variable resistor which is arranged to be connected in series with the signal wiring in the touch detection part and whose resistance value varies according to the length of the selected signal wiring.

상기 가변 저항의 저항값은, 상기 선택된 신호배선의 길이가 길어질수록 작게 제어되며, 상기 복수개의 신호배선 중 어느 것이 선택되더라도 선택된 신호배선과 상기 가변 저항의 저항값 간 합성 저항이 동일해지도록 제어될 수 있다. The resistance value of the variable resistor is controlled to be smaller as the length of the selected signal wiring becomes longer and control is performed so that the synthesized resistance between the selected signal wiring and the resistance value of the variable resistor becomes equal regardless of which of the plurality of signal wirings is selected .

상기 터치 검출부는, 제1 입력단에 상기 선택된 신호배선 및 상기 가변 저항이 연결되며, 제2 입력단에는 기준 전압이 인가되는 연산 증폭기를 더 포함할 수 있다. The touch detection unit may further include an operational amplifier to which the selected signal line and the variable resistor are connected to a first input terminal and a reference voltage is applied to a second input terminal.

본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 검출 장치는 복수의 행과 열로 구성되는 매트릭스(matrix) 형태로 배치되며, 터치 입력 도구와의 관계에서 터치 정전용량을 형성하는 복수의 센서패드; 상기 복수의 센서패드 각각으로부터 연장되는 복수의 신호배선; 및 상기 복수의 신호배선 중 하나와 선택적으로 연결되어, 상기 터치 정전용량에 따라 상이한 신호를 출력하는 터치 검출부를 포함하고, 상기 터치 검출부는상기 각 신호배선이 동일한 합성 임피던스값을 가질 수 있도록, 상기 복수의 신호배선들 각각에 연결되어 적응적으로(adaptive) 조절된 추가 임피던스값을 제공하는 복수의 가변 임피던스 소자들을 포함하는, 터치 검출 장치를 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a touch sensing apparatus comprising: a plurality of sensor pads arranged in a matrix composed of a plurality of rows and columns and forming a touch capacitance in relation to a touch input tool; A plurality of signal lines extending from each of the plurality of sensor pads; And a touch detection unit that is selectively connected to one of the plurality of signal wirings and outputs a different signal in accordance with the touch capacitance. The touch detection unit may further include: And a plurality of variable impedance elements coupled to each of the plurality of signal lines to provide an additional impedance value that is adaptively adjusted.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 터치 검출 장치에 의하면 가변 저항 값을 변경함으로써, 터치 검출 장치 내 센서패드의 위치별 성능 편차를 개선할 수 있다.As described above, according to the touch detection apparatus according to the embodiment of the present invention, by varying the variable resistance value, it is possible to improve the performance deviation by the position of the sensor pad in the touch detection apparatus.

도 1은 종래의 터치 스크린 패널의 분해 평면도이다.
도 2는 통상적인 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 검출 장치에 포함된 가변 저항의 저항값의 변화에 따른 시정수의 값을 나타낸 표 및 그래프이다. 1 is an exploded top view of a conventional touch screen panel.
2 is an exploded top view of a conventional touch detection device.
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 a table and graph showing values of time constants according to changes in resistance values of variable resistors included in the touch detection apparatus 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.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 검출 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a configuration of a touch detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 터치 검출 장치는 터치 패널(100)과 구동부(200)를 포함한다.A touch detection apparatus according to an embodiment of the present invention includes a touch panel 100 and a driving unit 200.

터치 패널(100)은 기판 위에 형성되어 있는 복수의 센서패드(110) 및 센서패드(110)에 연결되어 있는 복수의 신호배선(120)을 포함한다. 기판은 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 and a plurality of signal pads 120 connected to the sensor pads 110. The substrate may be made of glass or plastic film of transparent material or the like.

예를 들어 복수의 센서패드(110)는 사각형 또는 마름모꼴일 수 있으나 이와 다른 형태일 수도 있으며, 균일한 형태의 다각형 형태일 수도 있다. 센서패드(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.

본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 센서패드(110)는 복수의 행과 열로 구성되는 매트릭스 형태로 배치될 수 있으며, 복수의 신호배선(120)은 센서패드(110) 각각으로부터 기판의 아래 가장자리까지 연장되어 있어, 후술할 터치 검출부(210)와 접속될 수 있다. 신호배선(120)의 선폭은 수 마이크로미터 내지 수십 마이크로미터 수준으로 상당히 좁게 형성될 수 있다. According to the embodiment of the present invention, a plurality of sensor pads 110 may be arranged in a matrix form composed of a plurality of rows and columns, and a plurality of signal wirings 120 may be arranged at a lower edge And can be connected to the touch detection unit 210 to be described later. The line width of the signal line 120 may be formed to be extremely narrow, such as several micrometers to several tens of micrometers.

도 3에 도시된 바와 같이, 센서패드(110)가 배치된 위치에 따라 구동부(200)와 센서패드(110)의 거리가 상이해지므로, 신호배선(120)의 길이도 상이해질 수 있다. 3, the distance between the driving unit 200 and the sensor pad 110 is different according to the position of the sensor pad 110, so that the length of the signal line 120 may be different.

센서패드(110)와 신호배선(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.

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

한편, 커버 유리에 센서패드(110)와 신호배선(120)이 직접 패터닝 될 수 있다. 이 경우 커버 유리, 센서패드(110), 신호배선(120)이 일체형으로 구현되기 때문에 기판은 생략될 수 있다.On the other hand, the sensor pad 110 and the signal wiring 120 can be directly patterned on the cover glass. In this case, since the cover glass, the sensor pad 110, and the signal wiring 120 are integrally formed, the substrate can be omitted.

터치 패널(100)을 구동하기 위한 구동부(200)는 인쇄 회로 기판이나 가요성 회로 필름과 같은 회로 기판 위에 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않으며 기판 또는 커버 유리의 일부에 직접 실장될 수도 있다. The driving unit 200 for driving the touch panel 100 may be formed on a circuit board such as a printed circuit board or a flexible circuit film, but is not limited thereto and may be mounted directly on a part of the substrate or the cover glass.

구동부(200)는 터치 검출부(210), 터치 정보 처리부(220), 메모리(230), 제어부(240) 등을 포함할 수 있으며, 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 unit 200 may include a touch detection unit 210, a touch information processing unit 220, a memory 230 and a control unit 240. The driving unit 200 may be implemented by one or more IC chips, 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 센서패드(110) 및 신호배선(120)과 연결된 복수의 스위치, 복수의 커패시터 및 복수의 가변 임피던스 소자들을 포함할 수 있으며, 제어부(240)로부터 신호를 받아 터치 검출을 위한 회로들을 구동하고, 터치 검출 결과에 대응하는 전압을 출력한다.The touch detection unit 210 may include a plurality of switches, a plurality of capacitors, and a plurality of variable impedance elements connected to the sensor pad 110 and the signal line 120. The touch detection unit 210 receives a signal from the control unit 240, Drives the circuits, and outputs a voltage corresponding to the touch detection result.

즉, 터치 검출부(210)는 복수의 신호배선(120) 중 하나와 선택적으로 연결되어, 센서패드(110)가 터치 입력도구와의 관계에서 형성한 터치 정전용량에 따라 상이한 신호를 출력할 수 있다. That is, the touch detection unit 210 is selectively connected to one of the plurality of signal lines 120, and the sensor pad 110 can output a different signal according to the touch capacitance formed in relation to the touch input tool .

또한 터치 검출부(210)는 증폭기 및 아날로그-디지털 변환기를 포함할 수 있으며, 센서패드(110)의 전압 변화의 차이를 변환, 증폭 또는 디지털화하여 메모리(230)에 기억시킬 수 있다. 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(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. The memory 230 stores the digital voltage based on the difference in 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.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 터치 검출부(210)는 복수의 스위치와 복수의 커패시터 이외에 가변 임피던스 소자를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the touch detection unit 210 may further include a variable impedance element in addition to a plurality of switches and a plurality of capacitors.

이때, 가변 임피던스 소자는, 가변 저항, 가변 인덕터(inductor) 및 가변 커패시터(capacitor)를 포함하며, 일 예로 터치 검출부(210)는 신호배선(120)에 직렬로 연결된 가변 저항을 더 포함할 수 있다. In this case, the variable impedance element includes a variable resistor, a variable inductor, and a variable capacitor. For example, the touch detection unit 210 may further include a variable resistor connected in series to the signal line 120 .

본 발명의 일 실시예에 따른 신호배선(120)의 일측은 센서패드(110)에 연결되며 타측은 기판의 가장 자리 끝까지 연장되어 터치 검출부(210)에 접속될 수 있다. One side of the signal line 120 according to an embodiment of the present invention may be connected to the sensor pad 110 and the other side may extend to the edge of the substrate to be connected to the touch detection unit 210.

이때, 센서패드(110)와 터치 입력 도구(예를 들어, 손가락) 간에 형성되는 터치 정전용량에 따라, 터치 검출부(210)에서 출력되는 신호가 달라짐으로써, 터치 여부에 대한 감지가 가능해질 수 있는데, 터치 검출을 위해 선택적으로 연결된 신호배선(120)의 길이에 따라 터치 검출부(210)에 포함되는 가변 저항의 저항값은 상이하게 조절될 수 있다. At this time, the signal output from the touch detection unit 210 is changed according to the touch capacitance formed between the sensor pad 110 and the touch input tool (e.g., finger) , The resistance value of the variable resistor included in the touch detection unit 210 may be adjusted differently depending on the length of the signal line 120 selectively connected for the touch detection.

보다 상세하게 살펴보면, 터치 검출부(210)에서의 출력 신호는 터치 발생 여부에 따라 달라지며, 이러한 차이를 통해 터치 여부 검출을 한다. 터치 검출부(210)로부터의 출력 신호는, 터치 검출부(210)와 연결되는 센서패드(110)와 신호배선(120)의 임피던스에 따라 영향을 받는다. In more detail, the output signal from the touch detection unit 210 varies depending on whether or not a touch is generated. The output signal from the touch detection unit 210 is affected by the impedance of the signal pad 120 and the sensor pad 110 connected to the touch detection unit 210.

즉, 도 3을 통해 알 수 있는 바와 같이, 센서패드(110)와 터치 검출부(210)를 연결하는 신호배선(120)의 길이가 길어질수록 신호배선(120) 자체의 저항값이 커지게 되므로, 센서패드(110)와 터치 검출부(210) 사이의 거리에 따라 신호배선(120)에 의해 기여되는 임피던스는 상이해지며, 이는 터치 여부 검출에 영향을 주게 된다. 3, the longer the length of the signal line 120 connecting the sensor pad 110 and the touch detection unit 210 becomes, the larger the resistance value of the signal line 120 itself becomes. Therefore, The impedances contributed by the signal line 120 are different depending on the distance between the sensor pad 110 and the touch detection unit 210, which affects the touch detection.

임피던스 변화에 따른 영향을 줄이기 위해, 터치 검출부(210)와 선택적으로 연결되는 신호배선(120)에 가변 임피던스 소자를 추가로 배치하게 된다. A variable impedance element is additionally disposed in the signal line 120 selectively connected to the touch detection unit 210 in order to reduce the influence of the impedance change.

이때, 각각의 신호배선(120)에 의하여 기여되는 임피던스 값이 동일해질 수 있도록, 가변 임피던스 소자의 임피던스 값은 적응적으로 조절될 수 있다.At this time, the impedance values of the variable impedance elements can be adaptively adjusted so that the impedance values contributed by the respective signal wirings 120 become equal.

가변 임피던스 소자는, 가변 저항, 가변 인덕터(inductor) 및 가변 커패시터(capacitor)를 포함할 수 있다. The variable impedance element may include a variable resistor, a variable inductor, and a variable capacitor.

일 실시예에 따르면, 터치 검출부(210)와 선택적으로 연결되는 신호배선(120)에 직렬로 연결된 가변 저항을 추가로 배치하고, 해당 신호배선(120)의 길이에 따라 가변 저항의 저항값을 조절할 수 있다. According to one embodiment, a variable resistor connected in series to the signal line 120 selectively connected to the touch detection unit 210 is additionally disposed, and the resistance value of the variable resistor is adjusted according to the length of the signal line 120 .

센서패드(110)와 연결된 신호배선(120)은, 센서패드(110)의 배치된 위치에 따라 그 길이가 달라지게 되는데, 터치 검출부(210)와 센서패드(110) 간의 거리가 멀어질수록 이들을 연결하는 신호배선(120)의 길이도 길어지게 된다. 이와 같이, 신호배선(120)의 길이가 길어짐에 따라, 신호배선(120) 자체의 저항값이 커지게 된다. The length of the signal line 120 connected to the sensor pad 110 varies depending on the position of the sensor pad 110. As the distance between the touch detection part 210 and the sensor pad 110 increases, The length of the signal wiring 120 to be connected becomes longer. As described above, the longer the length of the signal wiring 120, the larger the resistance value of the signal wiring 120 itself.

터치 여부의 검출은, 터치 검출부(210)에 연결되는 임피던스에 따라 영향을 받게 되는데, 터치 여부 검출을 위해 선택적으로 연결된 신호배선(120)의 길이가 길어짐에 따라 신호배선(120)의 임피던스 값이 증가하게 되고, 이는 구동부(200)의 시정수 값을 증가시켜, 터치 검출 정확도에 악영향을 줄 수 있다. The detection of the touch is affected by the impedance connected to the touch detection unit 210. As the length of the signal line 120 selectively connected for the touch detection is increased, the impedance value of the signal line 120 is increased This increases the time constant value of the driving unit 200 and can adversely affect the touch detection accuracy.

이에, 본 발명의 일 실시예는 이러한 터치 검출 정확도에 악영향을 줄 수 있는 신호배선(120)의 길이가 길어짐에 따른 임피던스 값의 증가를 해결하기 위해, 신호배선(120)에 직렬로 가변 저항과 같은, 가변 임피던스 소자를 부가하게 된다. Therefore, in order to solve the increase in the impedance value as the length of the signal line 120 that can adversely affect the touch detection accuracy is increased, the variable resistor and the variable resistor in series with the signal line 120 The same variable impedance element is added.

이때, 가변 임피던스 소자의 임피던스 값은, 신호배선(120)의 길이가 길어질수록 작아지도록 제어될 수 있으며, 이에 따라 터치 검출부(210)와 센서패드(110)간의 거리 차이에 따라 발생하는 신호배선(120)의 임피던스 값의 변화를 가변 임피던스 소자의 임피던스 값의 제어를 통해 보상할 수 있게 된다. The impedance value of the variable impedance element can be controlled so as to become smaller as the length of the signal line 120 becomes longer. Accordingly, the impedance of the signal line 120 120 can be compensated by controlling the impedance value of the variable impedance element.

따라서, 터치 검출을 위해 복수개의 신호배선(120) 중 어느 것이 선택되더라도 선택된 신호배선(120)의 임피던스와 가변 임피던스 소자에 의하여 부가된 추가 임피던스의 합성 임피던스가 동일한 값으로 유지할 수 있다. Therefore, the impedance of the selected signal wiring 120 and the combined impedance of the additional impedance added by the variable impedance element can be maintained at the same value, regardless of which of the plurality of signal wirings 120 is selected for touch detection.

예를 들어, 임피던스 소자가 가변 저항인 경우, 가변 저항값의 조절을 통하여, 신호배선(120)의 영향으로 발생하는 저항 값과, 신호배선(120)에 직렬로 부가된 가변 저항의 저항값의 합성 저항이 동일해 질 수 있다. For example, when the impedance element is a variable resistor, the resistance value generated by the influence of the signal wiring 120 and the resistance value of the variable resistance added in series to the signal wiring 120 The composite resistance can be made equal.

따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 터치 검출을 위해 어떠한 신호배선(120)이 선택되어도, 동일한 환경 하에서 터치 검출 장치의 전체 임피던스는 항상 동일하게 유지될 수 있다. Therefore, according to the embodiment of the present invention, even if any signal wiring 120 is selected for touch detection, the overall impedance of the touch detection device under the same environment can always be kept the same.

도 3에 도시된 바를 참조하여 살펴보면, 복수개의 센서패드(110) 중, 5열 (좌측부터 순서대로)의 센서패드(111 내지117)들이 각각 신호배선(120)들을 통해 구동부(200)와 연결됨을 알 수 있다. 3, the sensor pads 111 to 117 in five columns (in order from the left) among the plurality of sensor pads 110 are connected to the driving unit 200 through the signal lines 120, respectively .

이때, 센서패드(111 내지117)가 배치된 위치가 모두 상이하여 구동부(200)와 각각의 센서패드(111 내지 117)간의 거리가 모두 상이해지므로, 센서패드(111 내지 117)와 연결된 신호배선(120)의 길이도 모두 상이함을 알 수 있다. At this time, since the positions where the sensor pads 111 to 117 are disposed are different from each other, the distances between the driver 200 and the sensor pads 111 to 117 are different from each other, The lengths of the first and second electrodes 120 and 120 are also different.

보다 상세하게, 1행 5열의 센서패드(111)에서 7행 5열의 센서패드(117)에 이르기까지 센서패드(111 내지 117)를 연결하는 신호배선(120)의 길이가 구동부(200)와 가까워질수록 짧아진다. More specifically, the length of the signal line 120 connecting the sensor pads 111 to 117 from the sensor pad 111 of the first row to the fifth row to the sensor pad 117 of the seventh row and the fifth column is close to the driving unit 200 The shorter the length, the shorter.

이때, 어떠한 신호배선(120)이 선택되더라도, 선택된 신호배선(120)에 의하여 발생되는 임피던스 값과 해당 신호배선(120)에 연결된 가변 임피던스 소자의 임피던스 값의 합성 임피던스를 동일하게 유지하기 위해서는, 구동부(200)와 가까이 배치된 센서패드에 연결된 신호배선(120)일수록 신호배선(120)의 영향으로 발생되는 저항값 즉, 임피던스 값이 더 작은 값이 되므로, 해당 신호배선(120)과 직렬로 연결된 가변 임피던스 소자의 임피던스 값을 증가시켜야 한다. In order to keep the combined impedance of the impedance value generated by the selected signal wiring 120 and the impedance value of the variable impedance element connected to the signal wiring 120 equal to each other even if any signal wiring 120 is selected, The impedance of the signal line 120 connected to the sensor pad 200 is smaller than that of the signal line 120. Therefore, the signal line 120 is connected in series with the signal line 120, The impedance value of the variable impedance element must be increased.

예를 들어, 가변 임피던스 소자가 가변 저항이라고 가정하고, 동일한 열(5열)에 배치된 센서패드들(111 내지 117)을 비교해보면, 터치 검출을 위해 구동부(200)와 가장 가까운 위치에 배치된 센서패드(117)가 선택된 경우, 가변 저항의 값은 최대값으로 설정되며, 센서패드(111 내지 117)와 구동부(200)간의 거리가 멀어질수록, 가변 저항값을 점차 작아지도록 변경하다가, 가장 먼 위치에 배치된 센서패드(111)가 터치 검출을 위해 선택되는 경우에는 가변 저항값을 최소값으로 설정할 수 있다. For example, when the variable impedance element is assumed to be a variable resistor and the sensor pads 111 to 117 arranged in the same column (column 5) are compared, the sensor pads 111 to 117 arranged in the closest position to the driver 200 for touch detection When the sensor pad 117 is selected, the value of the variable resistance is set to a maximum value. As the distance between the sensor pads 111 to 117 and the driving unit 200 is increased, the variable resistance value is gradually decreased, When the sensor pad 111 disposed at a remote position is selected for touch detection, the variable resistance value can be set to the minimum value.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 센서패드와 연결된 신호배선의 길이가 상이해짐에 따라 신호배선의 영향에 따른 임피던스 값이 달라지게 되어도, 신호배선과 직렬로 연결된 가변 임피던스 소자의 임피던스 값을 변경함으로써, 신호배선의 길이와 무관하게, 즉 터치 검출을 위해 어떠한 신호배선이 선택되어도 센서패드와 구동부 사이의 임피던스 값이 동일한 값을 가질 수 있게 된다.As described above, according to the embodiment of the present invention, even if the impedance value varies depending on the influence of the signal wiring as the length of the signal wiring connected to the sensor pad is different, the impedance value of the variable impedance element connected in series with the signal wiring is The impedance value between the sensor pad and the driving unit can have the same value irrespective of the length of the signal wiring, that is, no signal wiring is selected for the touch detection.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 센서패드의 배치된 위치와 상관없이, 임피던스 값에 의하여 영향을 받는 시정수 타우(τ)값이 일정하게 유지될 수 있어, 센서패드의 위치의 차이에 따른 터치 검출 장치의 성능 편차가 개선될 수 있다. As described above, according to the embodiment of the present invention, the value of the time constant tau, which is influenced by the impedance value, can be kept constant regardless of the position of the sensor pad, The performance deviation of the touch detection device can be improved.

이하, 도 4 및 도 5를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른, 터치 검출부의 동작에 대하여 상세하게 설명한다. 도 4 및 도 5는, 터치 검출부에 포함되는 가변 임피던스 소자가 가변 저항인 경우에 대하여 설명하나, 여기에 한정되지 않는다. Hereinafter, the operation of the touch detection unit according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4 and FIG. 4 and 5 illustrate the case where the variable impedance element included in the touch detection section is a variable resistor, but the present invention is not limited thereto.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 검출 장치를 예시한 회로도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 검출 장치에 포함된 가변 저항의 값의 변화에 따른 시정수의 값을 나타낸 표 및 그래프이다. FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a graph illustrating a value of a time constant according to a change in a value of a variable resistor included in a touch sensing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention Table and graph shown.

도 4를 참조하면, 터치 검출 장치는 센서패드(110), 신호배선(120) 및 터치 검출부(210)를 포함하며, 터치 검출부(210)는 터치 정전용량(Ct), 구동 정전용량(Cdrv), 연산 증폭기(OP-amp, 270), 아날로그-디지털 변환기(ADC) 및 가변 저항(250)을 포함할 수 있다.4, the touch detection apparatus includes a sensor pad 110, a signal line 120, and a touch detection unit 210. The touch detection unit 210 includes a touch capacitance Ct, a drive capacitance Cdrv, An operational amplifier (OP-amp) 270, an analog-to-digital converter (ADC), and a variable resistor 250.

센서패드(110)는 전술한 바와 같이, 터치 입력 검출을 위해 기판 상에 패터닝된 전극으로서 터치 입력 도구와의 사이에서 터치 정전용량(Ct)을 형성한다. 센서패드(110)는 각각 독립 상태의 다각형으로 복수 개가 형성될 수 있으며, 투명 도전체로 형성될 수 있다. 또한, 센서패드(110)는 전술한 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 열과 행으로 이루어진 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. The sensor pad 110 forms a touch capacitance Ct with the touch input tool as an electrode patterned on the substrate for touch input detection, as described above. The sensor pads 110 may be formed as a plurality of independent polygons, and may be formed of a transparent conductive material. In addition, the sensor pads 110 may be arranged in a matrix of a plurality of rows and columns, as shown in FIG.

기생 정전용량(미도시), 구동 정전용량(Cdrv)은 센서패드(110) 및 이와 연결된 신호배선(120) 당 하나씩 그룹을 이룰 수 있다. 센서패드(110), 신호배선(120), 기생 정전용량(Cp), 구동 정전용량(Cdrv)을 합하여 "터치 센싱 유닛(touch sensing unit)"라 한다. 이 터치 센싱 유닛은 각각의 구성요소가 멀티플렉서에 의해 전기적으로 연결된 경우를 포함하는 개념이다.The parasitic capacitance (not shown) and the driving capacitance Cdrv can be grouped into one each for the sensor pad 110 and the signal wiring 120 connected thereto. The sensor pad 110, the signal wiring 120, the parasitic capacitance Cp and the driving capacitance Cdrv 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.

기생 정전용량(미도시)은 센서패드(110)에 부수되는 정전용량을 의미하는 것으로 센서패드(110) 또는 신호배선(120) 등에 의해 형성되는 일종의 기생 용량이다. 기생 정전용량은 터치 검출 장치가 LCD 등의 표시 장치 위에 장착될 때 표시 장치의 공통 전극과의 사이에서 형성되는 정전용량을 포함하는 개념일 수 있다. The parasitic capacitance (not shown) refers to a capacitance attached to the sensor pad 110, which is a kind of parasitic capacitance formed by the sensor pad 110, the signal wiring 120, or the like. The parasitic capacitance may be a concept including a capacitance formed between the touch detection device and the common electrode of the display device when the touch detection device is mounted on the display device such as an LCD.

구동 정전용량(Cdrv)은 센서패드(110)에 소정 주파수로 교번하는 구동전압(Vdrv)을 공급하는 경로에 형성되는 정전용량이다. 구동 커패시터(Cdrv)에 인가되는 구동전압(Vdrv)은 바람직하게는 구형파 신호이다. 구동전압(Vdrv)은 듀티비(duty ratio)가 동일한 클럭 신호일 수도 있으나 듀티비가 상이할 수도 있다.The driving electrostatic capacitance Cdrv is a capacitance formed in a path that supplies a driving voltage Vdrv alternating at a predetermined frequency to the sensor pad 110. [ The driving voltage Vdrv applied to the driving capacitor Cdrv is preferably a square wave signal. The driving voltage Vdrv may be a clock signal having the same duty ratio, but may have a different duty ratio.

연산 증폭기(270)의 제1 입력단(N1)은 신호배선(120) 및 가변 저항(250)과 연결되고 제2 입력단(N2)에는 기준 전압(Vref)이 인가될 수 있다. 연산 증폭기(270)의 제1 입력단(N1)과 출력단(N3) 사이에는 구동 정전용량(Cdrv)이 연결되며, 구동 정전용량(Cdrv) 양단의 전위는 제5 스위치(SW5)에 의해 제어된다. The first input terminal N1 of the operational amplifier 270 may be connected to the signal line 120 and the variable resistor 250 and the reference voltage Vref may be applied to the second input terminal N2. The driving capacitance Cdrv is connected between the first input terminal N1 and the output terminal N3 of the operational amplifier 270 and the potential across the driving capacitance Cdrv is controlled by the fifth switch SW5.

한편, 연산 증폭기(270)의 제1 입력단(N1)과 센서패드(410) 출력단(N4) 사이에는 제3 스위치(SW3)가 연결된다. 또한, 연산 증폭기(270)의 출력단(N3)은 레벨 시프트 검출부와 연결된다. 레벨 시프트 검출부는 아날로그-디지털 변환기(ADC) 등을 포함할 수 있고, 연산 증폭기(270) 출력단(N3)에서의 전압 변동분에 기초하여 터치 여부를 검출해낸다. The third switch SW3 is connected between the first input terminal N1 of the operational amplifier 270 and the output terminal N4 of the sensor pad 410. [ Further, the output terminal N3 of the operational amplifier 270 is connected to the level shift detection unit. The level shift detection unit may include an analog-to-digital converter (ADC) or the like, and detects whether or not it is touched based on the voltage variation at the output N3 of the operational amplifier 270.

본 발명의 일실시예에 따른 터치 검출부(210)는 가변 저항(250)을 포함할 수 있는데, 가변 저항(250)의 경우, 터치 검출부(210)에 접속된 신호배선(120)에 직렬로 연결된다. The touch detection unit 210 according to an embodiment of the present invention may include a variable resistor 250. In case of the variable resistor 250, the touch detection unit 210 may be connected in series to the signal line 120 connected to the touch detection unit 210 do.

제4 및 제5 스위치(SW4, SW5) 가 온 되면, 터치 정전용량(Ct)은 그라운드 전위로 연결되며 센서패드(110)가 초기화된다. 또한, 구동 정전용량(Cdrv)도 초기화된다. When the fourth and fifth switches SW4 and SW5 are turned on, the touch capacitance Ct is connected to the ground potential and the sensor pad 110 is initialized. Further, the driving electrostatic capacity Cdrv is also initialized.

도 4에서, 제4 및 제5 스위치(SW4, SW5)가 온 되는 동안에는 터치 정전용량(Ct), 구동 정전용량(Cdrv)에 아무런 전하도 충전되지 않게 된다. 한편, 연산 증폭기(270)의 제1 입력단(N1)과 출력단(N3) 사이에 연결된 구동 정전용량(Cdrv)의 양단 전위는 모두 연산 증폭기(270)의 제2 입력단(N2)에 입력되는 기준 전압(Vref)과 같아진다.In Fig. 4, no charge is charged in the touch capacitance Ct and the drive capacitance Cdrv while the fourth and fifth switches SW4 and SW5 are turned on. The both ends of the driving capacitance Cdrv connected between the first input terminal N1 and the output terminal N3 of the operational amplifier 270 are all connected to the reference voltage Vref input to the second input terminal N2 of the operational amplifier 270, (Vref).

제4 및 제5 스위치(SW4, SW5)가 오프 되고, 제3 스위치(SW3)가 온 상태로 전환되면, 제3 스위치(SW3)의 양단 전위차가 기준 전압(Vref)과 같아진다. 정상 상태에 도달하면, 터치 정전용량(Ct)이 기준 전압(Vref)으로 충전된 상태가 된다. 또한, 연산 증폭기(270)는 터치 정전용량(Ct)에 충전된 전하와 동일한 양의 전하가 구동 정전용량(Cdrv)에 충전되도록 한다.When the fourth and fifth switches SW4 and SW5 are turned off and the third switch SW3 is turned on, the potential difference across the both ends of the third switch SW3 becomes equal to the reference voltage Vref. When the steady state is reached, the touch capacitance Ct is charged to the reference voltage Vref. In addition, the operational amplifier 270 charges the driving capacitance Cdrv with the same amount of charge as that charged in the touch capacitance Ct.

제3 스위치(SW3)와 연산 증폭기(270)의 제1 입력단(N1) 사이에 연결된 저항(R2)은 구동 정전용량(Cdrv)과 함께 로우 패스 필터(Low Pass Filter)로 기능하게 된다. The resistor R2 connected between the third switch SW3 and the first input terminal N1 of the operational amplifier 270 functions as a low pass filter together with the driving capacitance Cdrv.

기본적으로 센서패드(110)에는 부수되는 기생 정전용량이 존재하고, 이러한 기생 정전용량은 저항(R2)이 없는 경우에도 주변 배선에 존재하는 저항과 함께 로우 패스 필터로 기능하여 유기되는 노이즈를 일정 부분 차단하게 되지만, 저항(R2)이 추가됨으로써 로우 패스 필터의 차단 주파수(f=1/(2πRC)) 가 더욱 저주파 대역으로 이동하게 된다. 즉, 저항(R2)의 추가로 인해 패널 내의 부수 저항들이 작은 상황에서도 노이즈 차단이 가능해지며, 시정수(RC constant)를 일정값 이상으로 유지하는 효과를 얻을 수 있다. 이러한 저항(R2)의 배치는 생략될 수도 있다.Basically, there is an accompanying parasitic capacitance in the sensor pad 110. This parasitic capacitance also functions as a low-pass filter together with a resistor existing in the peripheral wiring even when there is no resistor R2, However, the addition of the resistor R2 causes the cut-off frequency (f = 1 / (2πRC)) of the low-pass filter to move to the lower frequency band. That is, the addition of the resistor R2 makes it possible to block the noise even when the panel resistances in the panel are small, and it is possible to obtain an effect of maintaining the RC constant at a constant value or more. The arrangement of the resistor R2 may be omitted.

전술한, 터치 검출부(210)는 복수의 센서패드(110)를 순차적으로 하나씩 선택하여 해당 센서패드(110)의 정전용량을 측정하고, 이를 통해 터치 발생 여부를 검출하게 된다. The touch detection unit 210 sequentially selects a plurality of sensor pads 110 one by one to measure the electrostatic capacitance of the corresponding sensor pad 110, thereby detecting whether a touch is generated.

이때, 터치 검출을 위해 선택되는 센서패드(110)와 연결된 신호배선(120)에 직렬로 연결된 가변 저항(250)의 값을, 신호배선(120)의 길이에 따라 조절할 수 있다. At this time, the value of the variable resistor 250 connected in series with the signal wiring 120 connected to the sensor pad 110 selected for the touch detection can be adjusted according to the length of the signal wiring 120.

보다 상세하게, 터치 검출부(210)와 선택적으로 연결된 신호배선(120)의 길이가 길어질수록, 신호배선(120) 자체의 저항의 값이 증가하게 되는데, 이러한 저항값의 증가분을 보상하기 위하여, 신호배선(120)에 직렬로 연결된 가변 저항(250)의 저항값을 신호배선(120)의 길이의 증가에 따른 저항값 증가분만큼 작아지도록 조절한다. More specifically, as the length of the signal line 120 selectively connected to the touch detection unit 210 increases, the value of the resistance of the signal line 120 itself increases. In order to compensate for the increase in the resistance value, The resistance value of the variable resistor 250 connected in series to the wiring 120 is adjusted to be smaller by the resistance value increment corresponding to the increase of the length of the signal wiring 120. [

즉, 터치 검출부(210)와 선택적으로 연결된 신호배선(120)의 길이가 길수록 가변 저항(250)의 저항값을 작게 조절한다. That is, the resistance value of the variable resistor 250 is adjusted to be smaller as the length of the signal line 120 selectively connected to the touch detection unit 210 is longer.

이러한 과정을 통해서, 신호배선(120)의 자체의 저항값과 가변 저항의 저항 값 간 합성 저항이, 선택된 신호배선(120)의 길이와 무관하게 동일한 값을 가질 수 있게 된다. Through this process, the combined resistance between the resistance value of the signal wiring 120 and the resistance value of the variable resistor can have the same value regardless of the length of the selected signal wiring 120. [

따라서, 저항값의 영향을 받는 시정수 값이 센서패드(110)의 위치와 무관하게 동일한 값을 가질 수 있어, 센서패드(110)의 배치 위치 차이에 따른 터치 검출 장치의 성능의 편차가 줄어들 수 있다. Therefore, the time constant value influenced by the resistance value can have the same value regardless of the position of the sensor pad 110, so that the variation in the performance of the touch detection device due to the difference in placement position of the sensor pad 110 can be reduced have.

도 5에 도시된 표 및 그래프와 같이 가변 저항의 값의 변화에 따라, 터치 검출 장치의 시정수 값이 변화하게 된다. As shown in the table and the graph shown in Fig. 5, the time constant value of the touch detection apparatus changes according to the change of the value of the variable resistance.

따라서, 터치 검출부에서 가장 가까운 센서패드(즉, 신호배선의 길이가 가장 짧은 경우)와 가장 먼 거리의 센서패드(즉, 신호배선의 길이가 가장 긴 경우) 각각에서의 시정수 값을 알게 되면, 이들의 차이를 통해 가변 저항(R1)의 값을 조절하여 기준 시정수 값을 유추할 수 있다. Therefore, if the time constant value in each of the sensor pads closest to the touch detection unit (i.e., the shortest length of the signal wiring) and the farthest distance (i.e., the longest length of the signal wiring) The difference between these values can be used to adjust the value of the variable resistor R1 to infer the reference time constant value.

그리고, 유추된 기준 시정수 값을 기준으로 하여, 각각의 센서패드의 위치별 저항값을 가변 저항값을 조절하는 과정을 통해 조절함으로써, 어떠한 신호배선이 터치 검출을 위해 선택되어도 동일한 시정수 값을 가질 수 있게 된다. By adjusting the resistance value of each sensor pad position by adjusting the variable resistance value based on the inferred reference time constant value, it is possible to control the same time constant value regardless of which signal wire is selected for touch detection .

또한, 이와 같이 동일한 시정수 값을 가지게 됨에 따라, 센서 패드의 위치와 무관하게 터치 검출 장치가 동일한 성능을 유지할 수 있다. Also, since the same time constant value is obtained as described above, the touch detection apparatus can maintain the same performance regardless of the position of the sensor pad.

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 .

100: 터치 검출 장치,
110: 센서패드
120: 신호배선
200: 구동부
210: 터치 검출부
220: 터치 정보 처리부
230: 메모리
240: 제어부
250: 가변 저항100: touch detection device,
110: Sensor pad
120: Signal wiring
200:
210:
220: Touch information processor
230: Memory
240:
250: Variable resistance

Claims

A plurality of sensor pads arranged in a matrix composed of a plurality of rows and columns and forming a touch capacitance in relation to the touch input tool;
A plurality of signal lines extending from each of the plurality of sensor pads;
A touch detection unit that is selectively connected to one of the plurality of signal lines and outputs a different signal according to the touch capacitance; And
And a variable resistor which is arranged to be connected in series with the signal wiring in the touch detection unit and whose resistance value varies according to the length of the selected signal wiring.

The method according to claim 1,
The resistance value of the variable resistor
And is controlled to be smaller as the length of the selected signal wiring becomes longer.

The method according to claim 1,
The resistance value of the variable resistor
Regardless of which one of the plurality of signal wires is selected, so that a combined resistance between the selected signal wire and the resistance value of the variable resistor becomes equal.

The method according to claim 1,
The touch detection unit includes:
Further comprising an operational amplifier to which the selected signal line and the variable resistor are connected to a first input terminal and a reference voltage is applied to a second input terminal.

A plurality of sensor pads arranged in a matrix composed of a plurality of rows and columns and forming a touch capacitance in relation to the touch input tool;
A plurality of signal lines extending from each of the plurality of sensor pads; And
And a touch detection unit that is selectively connected to one of the plurality of signal lines and outputs a different signal according to the touch capacitance,
The touch detection unit
And a plurality of variable impedance elements coupled to each of the plurality of signal wires to provide an additional impedance value adaptively adjusted so that each of the signal wires can have the same composite impedance value. .