KR101490705B1 - 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널 및 터치 위치 검출 방법 - Google Patents

노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널 및 터치 위치 검출 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복수의 구동 전극(Tx) 및 상기 구동 전극(Tx)과 함께 복수의 노드(NODE)를 형성하는 복수의 감지 전극(Rx)을 포함하는 패널부(110); 상기 패널부(110)의 구동 전극(Tx)에 스캔 신호를 인가하는 Tx 구동부(151); 상기 패널부(110)의 감지 전극(Rx)을 통해, 상기 노드(NODE)에서 발생하는 정전용량을 감지하는 Rx 구동부(152); 및 상기 노드(NODE)에 각각 맵핑되어 상기 스캔 신호의 주사 횟수를 설정하기 위한 보정 값을 갖는 노이즈 보정 테이블(157)을 포함하고, 상기 Tx 구동부(151)는, 상기 노드(NODE)에 대하여, 상기 보정 값에 따른 횟수만큼 상기 스캔 신호를 인가하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널의 터치 위치 검출 방법으로서, 보다 구체적으로는 (1) 스캔 전극(Tx) 및 감지 전극(Rx)에 의해 형성되는 복수의 노드(NODE)에 대해, 미리 저장된 노이즈 보정 테이블에 따라 서로 다른 횟수로 스캔 신호를 구동하는 단계(S110); (2) 상기 감지 전극(Rx)을 통해 각 노드(NODE)에서의 정전용량을 감지하고, 감지된 정전용량의 값들을 필터링 하는 단계(S130); 및 (3) 상기 필터링된 정전용량의 값들을 기초로 하여 터치 위치를 검출하는 단계(S150)를 포함하고, 상기 단계 (1)에서 상기 노이즈 보정 테이블은, 상기 노드(NODE)에 각각 맵핑되어 상기 스캔 신호의 주사 횟수를 설정하기 위한 보정 값을 갖되, 노이즈 신호가 발생한 노드 또는 노이즈에 취약한 노드에 대응하여 설정되는 보정 값의 크기가, 다른 노드에 설정되는 보정 값의 크기보다 큰 것을 또 다른 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널 및 터치 위치 검출 방법에 따르면, 구동 전극에 인가되는 스캔 신호가, 노드별로 소정의 보정 값이 맵핑된 노이즈 보정 테이블의 보정 값에 따른 횟수만큼 인가됨으로써, 노이즈에 취약한 노드나 노이즈가 발생한 노드에 대해서만 샘플 개수를 증가시켜 노이즈 영향을 감소시키면서도, 노이즈가 발생하지 않은 노드들에 대해서는 보다 적은 샘플 개수를 유지할 수 있고, 그에 따라 터치 위치를 검출하기 위한 스캔 타임을 짧게 유지하고 전력 소모를 절감하면서도, 터치 위치 검출의 정확도를 향상시킬 수 있다.

Description

노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널 및 터치 위치 검출 방법{CAPACITIVE TYPE TOUCH PANEL AND TOUCH POSITION DETECTION METHOD FOR REDUCING NOISE EFFECT}
본 발명은 터치 패널 및 터치 위치 검출 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널 및 터치 위치 검출 방법에 관한 것이다.
접촉 위치 감지 장치란, 디스플레이 화면상에 중첩되어 설치되거나, 디스플레이 화면과 분리하여 별도로 마련된 패널 상의 특정 위치에서 발생하는 사용자의 접촉을 감지하는 장치를 말한다. 이때, 얻어진 접촉 여부 정보와 접촉 위치 정보는 접촉 위치 감지 장치가 탑재된 컴퓨터 시스템의 동작 제어와 화면 조작 등에 이용된다. 이러한 접촉 위치 감지 장치의 일례로서, 터치스크린 패널을 들 수 있다.
터치스크린 패널(touchscreen panel)(또는 터치 패널)이란 접촉식 패널이라고도 하는데, 디스플레이에 표시되어 있는 버튼을 접촉함으로써, 대화적이고 직감적인 조작을 가능하게 하여 손쉽게 컴퓨터를 조작할 수 있게 하는 컴퓨팅 입력 장치를 말한다. 정전용량 방식의 터치 패널은 사람의 몸에 있는 정전용량을 이용하는 방식이다. 정전용량 방식의 터치 패널은, 교류 전압을 이용하여 사람의 정전용량에 의해 일어나는 저항과 전류의 변화를 측정하여 터치를 인식하는 방식과, 커패시터의 충전되는 양을 비교하여 터치 유무를 판단하는 방식으로 나눌 수 있다. 이와 같은 정전용량 방식의 터치 패널은, 필름을 사용하는 저항 막 방식에 비해 내구성이 탁월하여 수분이나 작은 손상에도 동작에 지장이 없다. 또한, 터치의 정확도가 비교적 높고, 광학적 특성이 우수하여 화면이 선명하다. 특히, 정전용량 방식을 이용하는 터치 패널은, 다중 포인트가 가능하고 소형으로 제작이 가능하여 모바일 스마트 기기에 많이 사용되고 있다.
이러한 터치 패널에는 수직으로 직교하는 복수의 구동 전극 배열 및 감지 전극 배열이 형성될 수 있다. 예를 들어, 구동 전극과 감지 전극은 복수의 투명 도전층으로 구성되거나, 하나의 투명 전극층을 패터닝 분리하여 구현될 수 있다.
종래의 터치 패널에서는 터치 위치를 검출하는 데에 여러 노이즈 신호가 포함될 수 있었다. 예를 들어, 터치스크린 패널이 영상 표시를 위해 액정표시패널을 포함하는 경우, 이러한 액정표시패널로 인한 영향이 터치 위치를 검출하는 데에 노이즈로 작용할 수 있다. 또한, 터치 패널에 구비되는 다양한 전자적 소자로 인해 발생하는 노이즈, Power Burst Noise, 3파장 노이즈 등이 터치 위치 검출에 영향을 줄 수 있다.
한편, 이러한 노이즈로 인한 영향을 감소시키기 위해, 모든 감지 전극으로부터 얻어지는 샘플들의 개수를 증가시킬 수 있으나, 이 경우, 터치 위치를 검출하기까지 소요되는 스캔 타임이 길어지고, 전력 소모도 증가하는 문제가 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 구동 전극에 인가되는 스캔 신호가, 노드별로 소정의 보정 값이 맵핑된 노이즈 보정 테이블의 보정 값에 따른 횟수만큼 인가됨으로써, 노이즈에 취약한 노드나 노이즈가 발생한 노드에 대해서만 샘플 개수를 증가시켜 노이즈 영향을 감소시키면서도, 노이즈가 발생하지 않은 노드들에 대해서는 보다 적은 샘플 개수를 유지할 수 있고, 그에 따라 터치 위치를 검출하기 위한 스캔 타임을 짧게 유지하고 전력 소모를 절감하면서도, 터치 위치 검출의 정확도를 향상시킬 수 있는, 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널 및 터치 위치 검출 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널은,
복수의 구동 전극(Tx) 및 상기 구동 전극과 함께 복수의 노드를 형성하는 복수의 감지 전극(Rx)을 포함하는 패널부;
상기 패널부의 구동 전극에 스캔 신호를 인가하는 Tx 구동부;
상기 패널부의 감지 전극을 통해, 상기 노드에서 발생하는 정전용량을 감지하는 Rx 구동부; 및
상기 노드에 각각 맵핑되어 상기 스캔 신호의 주사 횟수를 설정하기 위한 보정 값을 갖는 노이즈 보정 테이블을 포함하고,
상기 Tx 구동부는, 상기 노드에 대하여,
상기 보정 값에 따른 횟수만큼 상기 스캔 신호를 인가하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 노이즈 보정 테이블은,
상기 패널부의 주변 영역에 배치되는 RF 회로 소자들로 인한 정전용량의 오차를 보정하기 위한 보정 값을 갖도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 Rx 구동부로부터 상기 보정 값에 따른 횟수만큼 감지되는 정전용량들에 대해 노이즈 여부를 판단하는 노이즈 레벨 판단부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는,
상기 노이즈 레벨 판단부에서 판단된 노이즈에 따라 상기 노드에 대응하여 설정되는 상기 노이즈 보정 테이블의 보정 값이 변경되도록 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 노이즈 보정 테이블은,
상기 노드 중 노이즈 신호가 발생한 노드 또는 노이즈에 취약한 노드에 대응하여 설정되는 보정 값의 크기가, 다른 노드에 설정되는 보정 값의 크기보다 크도록 구성될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널의 터치 위치 검출 방법은,
(1) 스캔 전극 및 감지 전극에 의해 형성되는 복수의 노드에 대해, 미리 저장된 노이즈 보정 테이블에 따라 서로 다른 횟수로 스캔 신호를 구동하는 단계;
(2) 상기 감지 전극을 통해 각 노드에서의 정전용량을 감지하고, 감지된 정전용량의 값들을 필터링 하는 단계; 및
(3) 상기 필터링된 정전용량의 값을 기초로 하여 터치 위치를 검출하는 단계를 포함하고,
상기 단계 (1)에서 상기 노이즈 보정 테이블은,
상기 노드에 각각 맵핑되어 상기 스캔 신호의 주사 횟수를 설정하기 위한 보정 값을 갖되, 노이즈 신호가 발생한 노드 또는 노이즈에 취약한 노드에 대응하여 설정되는 보정 값의 크기가, 다른 노드에 설정되는 보정 값의 크기보다 큰 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 단계 (2)에서는,
상기 감지된 정전용량의 값들 중 노이즈로 판단된 값을 제거하기 위한 필터링을 수행하도록 구성될 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널 및 터치 위치 검출 방법에 따르면, 구동 전극에 인가되는 스캔 신호가, 노드별로 소정의 보정 값이 맵핑된 노이즈 보정 테이블의 보정 값에 따른 횟수만큼 인가됨으로써, 노이즈에 취약한 노드나 노이즈가 발생한 노드에 대해서만 샘플 개수를 증가시켜 노이즈 영향을 감소시키면서도, 노이즈가 발생하지 않은 노드들에 대해서는 보다 적은 샘플 개수를 유지할 수 있고, 그에 따라 터치 위치를 검출하기 위한 스캔 타임을 짧게 유지하고 전력 소모를 절감하면서도, 터치 위치 검출의 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널을 도시한 도면.
도 2는 종래의 터치 패널을 사용하여 터치 위치를 감지하는 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널을 사용하여 터치 위치를 감지하는 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널을 사용하여 터치 위치를 감지하는 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 위치 검출 방법의 흐름을 도시한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일 또는 유사한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널(100)은, 패널부 및 패널 구동부를 포함할 수 있다. 구체적으로, 패널부는 복수의 구동 전극들(Tx) 및 복수의 감지 전극들(Rx)을 포함할 수 있다. 패널 구동부는 Tx 구동부(151) 및 Rx 구동부(152)를 포함할 수 있다. Tx 구동부(151)는 구동 전극들(Tx)의 일 단부에 전기적으로 연결될 수 있고, Rx 구동부(152)는 감지 전극들(Rx)의 일 단부에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 구동 전극들(Tx) 및 감지 전극들(Rx)은 서로 교차하도록 배열될 수 있다. 이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널의 각각의 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
구동 전극들(Tx)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 제1 방향(D1)에 수직하는 제2 방향(D2)으로 배열될 수 있다. 구동 전극들(Tx)은 예를 들어, 투명한 도전성 전극을 포함할 수 있다. 이러한 투명 도전성 전극은 예컨대, 산화인듐주석(ITO, indium tin oxide)을 포함할 수 있다. 구동 전극들(Tx)에는 Tx 구동부(151)로부터 소정의 스캔 신호가 인가될 수 있다. 이에 따라, 구동 전극들(Tx)은 터치 위치를 검출하기 위한 스캔 전극으로 기능할 수 있다.
감지 전극들(Rx)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장되고, 상기 제1 방향(D1)으로 배열될 수 있다. 이와 같이, 감지 전극들(Rx)은 구동 전극들(Tx)에 대해 서로 수직하도록 배열될 수 있다. 감지 전극들(Rx) 또한, 투명한 도전성 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동 전극들(Tx) 및 감지 전극들(Rx)은 투명한 도전성 전극층들이 적층된 구조를 가질 수 있다. 이때, 구동 전극들(Tx) 및 감지 전극들(Rx)의 사이에는 예를 들어, 투명 절연층이 포함될 수 있다.
이처럼, 서로 직교하는 구동 전극들(Tx)과 감지 전극들(Rx)에 의해, 복수의 노드들(NODE)이 정의될 수 있다. 이러한 노드(NODE)는, 서로 교차하는 구동 전극들(Tx) 및 감지 전극들(Rx)의 교점을 포함할 수 있다. 각각의 노드(NODE)는 터치 패널(100)의 터치 영역(TA)에 배치될 수 있다.
Tx 구동부(151)는 터치 영역(TA)에서 발생하는 터치 이벤트를 감지하기 위하여, 소정의 구동 전극(Tx)에 대해 스캔 전압을 인가하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, Tx 구동부(151)는 터치 이벤트에 대응하여 적어도 하나의 구동 전극(Tx)에 대해 스캔 전압을 인가할 수 있다.
Rx 구동부(152)는 노드(NODE)에서 발생하는 정전용량을 감지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 터치 영역(TA)의 소정의 위치에 터치 입력이 제공되는 경우, 상기 터치 입력이 제공된 위치에서 발생하는 정전용량이 Rx 구동부(152)에 의해 감지될 수 있다.
이러한 Tx 구동부(151) 및 Rx 구동부(152)는 터치 패널(100)의 주변 영역(PA)에 배치될 수 있다. 터치 패널(100)의 주변 영역(PA)에는 Tx 구동부(151) 및 Rx 구동부(152) 이외에 복수의 전자적 소자들이 더 배치될 수 있다.
도 2는 종래의 터치 패널을 사용하여 터치 위치를 감지하는 구성을 도시한 도면이다. 도 2에서는 터치 패널의 패널부(110)와 패널 구동부(150)가 각각 도시되었다. 도 2 및 이하 도면들에서, 패널부(110)에 도시된 매트릭스 형태의 단위 사각형들은 각각의 노드(NODE)를 가리킨다. 도 2에 도시된 바와 같이, 터치 패널의 패널 구동부(150)는 Tx 구동부(151), Rx 구동부(152), 스위칭부(153), 아날로그-디지털 변환부(ADC)(154) 및 마이크로 제어 유닛(MCU)(155)을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 터치 패널을 사용하여 터치 위치를 감지하는 경우, 스위칭부(153)에 전기적으로 연결되는 Tx 구동부(151)로부터 구동 전극(Tx)에 대해 스캔 신호(Tx Pulse)가 미리 설정된 시간 동안 주기적으로 인가될 수 있다. 예를 들어, 스캔 신호는 모든 구동 전극(Tx)에 대해 동일한 횟수로 인가될 수 있다.
이때, 스위칭부(153)에 전기적으로 연결되는 Rx 구동부(152)는 감지 전극(Rx)을 통해 노드(NODE)에서 발생하는 정전용량의 값을 수신할 수 있다. 이렇게 수신된 아날로그 형태의 정전용량 값은 아날로그-디지털 변환부(ADC)(154)를 통해 마이크로 제어 유닛(155)에 제공될 수 있다.
한편, 노드(NODE)에서 발생하는 정전용량의 값을 수신할 때에, 터치 패널(100) 자체에 내장되는 복수의 전자적 소자로 인한 노이즈가 반영될 수 있는데, 예를 들면, 주변 영역(PA)에 배치된 RF(radio frequency) 회로 소자로 인해 인접한 노드(NODE)들에서 노이즈 값이 크게 나타날 수 있다.
그러나 이러한 노이즈 값을 감소시키기 위해, 모든 구동 전극(Tx)의 샘플 개수를 증가시키는 경우, 터치 영역(TA)에 대한 스캔 타임(scan time)이 길어지고, 전력 소모 또한 증가할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널을 사용하여 터치 위치를 감지하는 구성을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널은 패널 구동부(150)에 노이즈 보정 테이블(157)을 더 포함할 수 있다. 이러한 노이즈 보정 테이블(157)은 룩업-테이블(LUT)의 형태로 내장되거나, 모듈의 알고리즘 형태로 제공될 수 있다.
노이즈 보정 테이블(157)에는 패널부(110)에 포함되는 각각의 노드(NODE)에 대응하여 소정의 보정 값이 저장될 수 있다. 예를 들어, 패널부(110)에 포함된 대부분의 노드(NODE)에는 동일한 보정 값(예컨대, 5)이 저장될 수 있다.
한편, 터치 패널의 주변 영역(PA)에 배치되는 RF(radio-frequency) 회로 소자 등으로 인해 노이즈에 취약한 노드들(빗금 표시된 사각형 부분)의 경우, 감지되는 정전용량의 값에 노이즈 성분이 크게 반영되어 터치 위치를 오인하여 검출할 수 있으므로, 이러한 오차를 보정하기 위해 다른 노드들에서보다 더 큰 노이즈 보정 값(예컨대, 7, 8, 9 등)이 저장될 수 있다.
이러한 노이즈 보정 테이블(157)은 Tx 구동부(151)가 스캔 신호를 인가하기 전에 참조될 수 있다. 예를 들어, Tx 구동부(151)는 단위 시간동안 구동 전극(Tx)에 대해 인가하는 스캔 신호(Tx Pulse)를, 노이즈 보정 테이블(157)에 설정된 보정 값에 따른 횟수만큼 인가할 수 있다. 예를 들어, 노이즈에 취약한 노드들에 대해서는 다른 노드들에 비해 더 많은 스캔 신호를 인가할 수 있다.
이와 같이, Tx 구동부(151)가 패널부(110)의 전체 구동 전극(Tx)이 아닌, 노이즈에 취약한 노드들에 대해서 더 많은 스캔 신호를 인가함으로써, 전체적인 스캔 타임을 크게 증가시키지 않고 전력을 과소모하지 않으면서도, 노이즈 취약 노드에 대한 샘플 개수를 증가시켜 터치 위치 검출의 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널을 사용하여 터치 위치를 감지하는 구성을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널은 패널 구동부(150)에 노이즈 보정 테이블(157) 및 노이즈 레벨 판단부(156)를 더 포함할 수 있다. 노이즈 레벨 판단부(156)는 아날로그-디지털 변환부(ADC)(154) 및 마이크로 제어 유닛(155)에 각각 연결될 수 있다.
도 4에서는, 외부 환경에 의해 발생한 노이즈의 영향을 감소시키기 위한 구성이 도시되었다. 예를 들어, 패널부(110)의 하나의 라인 방향으로 노드들에 대해 노이즈가 발생하는 경우, 노이즈 레벨 판단부(156)에서는 소정의 노이즈 레벨 판단 알고리즘에 따라 해당 라인 방향의 노드들에 노이즈가 발생한 것을 확인하여, 노이즈 보정 테이블(157)에 저장된 보정 값들을 변경할 수 있다.
예를 들어, 노이즈 보정 테이블(157)의 모든 노드들에 대해 동일한 값(예컨대, 5)이 저장된 상태에서 노이즈가 발생한 것으로 판단되는 경우, 노이즈 레벨 판단부(156)에서 판단된 노이즈 발생 노드에 대응하는 보정 값들을 큰 값(예컨대, 9)으로 변경시킬 수 있다. 이렇게 변경된 노이즈 보정 테이블(157)의 보정 값들은 Tx 구동부(151)에 의해 참조될 수 있으며, 그에 따라 스캔 신호(Tx Pulse)가 인가되는 횟수가 노드별로 달라질 수 있다.
이와 같이, Tx 구동부(151)가 외부의 노이즈 환경으로 인해 노이즈가 발생된 것으로 판단된 노드들에 대해서 더 많은 스캔 신호를 인가함으로써, 외부 환경으로 인해 발생하는 노이즈들의 영향을 적응적(adaptive)으로 감소시킬 수 있으면서도, 터치 위치 검출의 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 위치 검출 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 위치 검출 방법은, 정전용량 방식 터치 패널의 스캔 전극들 및 감지 전극들에 의해 형성되는 복수의 노드들에 대해, 미리 저장된 노이즈 보정 테이블에 따라 서로 다른 횟수로 스캔 신호를 구동하는 단계(S110), 터치 패널의 감지 전극들을 통해 각 노드에서의 정전용량들을 감지하고, 감지된 정전용량 값들을 필터링 하는 단계(S130) 및 필터링된 정전용량의 값을 기초로 터치 위치를 검출하는 단계(S150)를 포함하여 구성될 수 있다.
단계 S110에서 참조되는 노이즈 보정 테이블은, 각각의 노드에 맵핑되어 스캔 신호의 주사 횟수를 설정하기 위한 보정 값을 저장할 수 있다. 이때, 노이즈 신호가 발생한 노드 또는 노이즈에 취약한 노드에 대응하여 설정되는 보정 값의 크기는, 다른 노드에 설정되는 보정 값의 크기보다 크도록 구성될 수 있다.
또한, 단계 S130에서 수행되는 필터링은, 감지된 정전용량의 값들 중 노이즈로 판단된 값을 제거하기 위한 소정의 알고리즘에 따라 수행될 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 터치 패널 110: 패널부
150: 패널 구동부 151: Tx 구동부
152: Rx 구동부 153: 스위칭부
154: 아날로그-디지털 변환부(ADC) 155: 마이크로 제어 유닛(MCU)
156: 노이즈 레벨 판단부 157: 노이즈 보정 테이블
NODE: 노드 Tx: 구동 전극
Rx: 감지 전극
S110: 정전용량 방식 터치 패널의 스캔 전극들 및 감지 전극들에 의해 형성되는 복수의 노드들에 대해, 미리 저장된 노이즈 보정 테이블에 따라 서로 다른 횟수로 스캔 신호를 구동하는 단계
S130: 터치 패널의 감지 전극들을 통해 각 노드에서의 정전용량들을 감지하고, 감지된 정전용량 값들을 필터링 하는 단계
S150: 필터링된 정전용량의 값을 기초로 하여 터치 위치를 검출하는 단계

Claims (7)

  1. 정전용량 방식의 터치 패널(100)로서,
    복수의 구동 전극(Tx) 및 상기 구동 전극(Tx)과 함께 복수의 노드(NODE)를 형성하는 복수의 감지 전극(Rx)을 포함하는 패널부(110);
    상기 패널부(110)의 구동 전극(Tx)에 스캔 신호를 인가하는 Tx 구동부(151);
    상기 패널부(110)의 감지 전극(Rx)을 통해, 상기 노드(NODE)에서 발생하는 정전용량을 감지하는 Rx 구동부(152); 및
    상기 노드(NODE)에 각각 맵핑되어 상기 스캔 신호의 주사 횟수를 설정하기 위한 보정 값을 갖는 노이즈 보정 테이블(157)을 포함하고,
    상기 Tx 구동부(151)는, 상기 노드(NODE)에 대하여,
    상기 보정 값에 따른 횟수만큼 상기 스캔 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 노이즈 보정 테이블(157)은,
    상기 패널부(110)의 주변 영역(PA)에 배치되는 RF 회로 소자들로 인한 정전용량의 오차를 보정하기 위한 보정 값을 갖는 것을 특징으로 하는, 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 Rx 구동부(152)로부터 상기 보정 값에 따른 횟수만큼 감지되는 정전용량들에 대해 노이즈 여부를 판단하는 노이즈 레벨 판단부(156)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 노이즈 레벨 판단부(156)에서 판단된 노이즈에 따라 상기 노드(NODE)에 대응하여 설정되는 상기 노이즈 보정 테이블(157)의 보정 값이 변경되는 것을 특징으로 하는, 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널.
  5. 제1항에 있어서, 상기 노이즈 보정 테이블(157)은,
    상기 노드(NODE) 중 노이즈 신호가 발생한 노드 또는 노이즈에 취약한 노드에 대응하여 설정되는 보정 값의 크기가, 다른 노드에 설정되는 보정 값의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는, 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널.
  6. 정전용량 방식의 터치 패널의 터치 위치 검출 방법으로서,
    (1) 스캔 전극(Tx) 및 감지 전극(Rx)에 의해 형성되는 복수의 노드(NODE)에 대해, 미리 저장된 노이즈 보정 테이블에 따라 서로 다른 횟수로 스캔 신호를 구동하는 단계(S110);
    (2) 상기 감지 전극(Rx)을 통해 각 노드(NODE)에서의 정전용량을 감지하고, 감지된 정전용량의 값들을 필터링 하는 단계(S130); 및
    (3) 상기 필터링된 정전용량의 값을 기초로 하여 터치 위치를 검출하는 단계(S150)를 포함하고,
    상기 단계 (1)에서 상기 노이즈 보정 테이블은,
    상기 노드(NODE)에 각각 맵핑되어 상기 스캔 신호의 주사 횟수를 설정하기 위한 보정 값을 갖되, 노이즈 신호가 발생한 노드 또는 노이즈에 취약한 노드에 대응하여 설정되는 보정 값의 크기가, 다른 노드에 설정되는 보정 값의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널의 터치 위치 검출 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 단계 (2)에서는,
    상기 감지된 정전용량의 값들 중 노이즈로 판단된 값을 제거하기 위한 필터링을 수행하는 것을 특징으로 하는, 노이즈 영향을 감소시킨 정전용량 방식의 터치 패널의 터치 위치 검출 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160150574A (ko) * 2015-06-22 2016-12-30 삼성전자주식회사 적응적 필터 제어를 이용한 터치 스크린 컨트롤러와 이를 포함하는 터치 스크린 시스템
US10254882B2 (en) 2015-10-22 2019-04-09 Samsung Display Co., Ltd. Touch sensor, display apparatus including touch sensor, and method of driving display apparatus including touch sensor
US10345948B2 (en) 2015-06-30 2019-07-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device for determining valid user input

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101124713B1 (ko) 2011-09-28 2012-03-12 (주)이미지스테크놀로지 정전용량 방식 터치 패널에서의 스캔 방향 스위칭에 의한 노이즈 제거 방법
KR20120111674A (ko) * 2011-04-01 2012-10-10 엘지디스플레이 주식회사 터치센서를 가지는 표시장치와 그 구동방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120111674A (ko) * 2011-04-01 2012-10-10 엘지디스플레이 주식회사 터치센서를 가지는 표시장치와 그 구동방법
KR101124713B1 (ko) 2011-09-28 2012-03-12 (주)이미지스테크놀로지 정전용량 방식 터치 패널에서의 스캔 방향 스위칭에 의한 노이즈 제거 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160150574A (ko) * 2015-06-22 2016-12-30 삼성전자주식회사 적응적 필터 제어를 이용한 터치 스크린 컨트롤러와 이를 포함하는 터치 스크린 시스템
KR102548588B1 (ko) * 2015-06-22 2023-06-28 삼성전자주식회사 적응적 필터 제어를 이용한 터치 스크린 컨트롤러와 이를 포함하는 터치 스크린 시스템
US10345948B2 (en) 2015-06-30 2019-07-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device for determining valid user input
US10254882B2 (en) 2015-10-22 2019-04-09 Samsung Display Co., Ltd. Touch sensor, display apparatus including touch sensor, and method of driving display apparatus including touch sensor

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