KR101512570B1 - Touch sensing apparatus - Google Patents

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KR101512570B1
KR101512570B1 KR20130167351A KR20130167351A KR101512570B1 KR 101512570 B1 KR101512570 B1 KR 101512570B1 KR 20130167351 A KR20130167351 A KR 20130167351A KR 20130167351 A KR20130167351 A KR 20130167351A KR 101512570 B1 KR101512570 B1 KR 101512570B1
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KR
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sensing
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KR20130167351A
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Korean (ko)
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김강주
박타준
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삼성전기주식회사
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Abstract

The present invention relates to a touch sensing device. According to an embodiment of the present invention, a touch sensing device includes: a panel part including a plurality of first and second electrodes crossing with each other; an operating circuit part connected to each of the first electrodes through a plurality of operating lines, and providing an operating signal through the operating lines; a sensing circuit part connected to each of the second electrodes through a plurality of sensing lines, and receiving the operating signal through the sensing lines; and a calculating part determining touch input, applied to the panel part, based on the sensing signal. At this point, the calculating part is able to determine the touch input by applying logical arrangement information to physical arrangement information of the sensing lines or operating lines.

Description

접촉 감지 장치{TOUCH SENSING APPARATUS}TOUCH SENSING APPARATUS

본 발명은 구동 라인과 감지 라인의 연결 변경을 용이하게 수행할 수 있는 접촉 감지 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a touch sensing apparatus capable of easily performing connection change of a drive line and a sensing line.

터치스크린, 터치패드 등과 같은 접촉 감지 장치는 디스플레이 장치에 부착되어 사용자에게 직관적인 입력 방법을 제공할 수 있는 입력 장치로서, 최근 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 네비게이션 등과 같은 다양한 전자 기기에 널리 적용되고 있다. 특히 최근 스마트폰에 대한 수요가 증가하면서, 제한된 폼팩터에서 다양한 입력 방법을 제공할 수 있는 접촉 감지 장치로 터치스크린의 채용 비율이 날로 증가하고 있다.
A touch sensing device such as a touch screen and a touch pad is an input device attached to a display device to provide an intuitive input method to a user and is widely applied to various electronic devices such as a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), navigation, . In particular, as the demand for smartphones has recently increased, the adoption rate of touch screens has been increasing as a touch sensing device capable of providing various input methods in a limited form factor.

휴대용 기기에 적용되는 터치스크린은 접촉 입력을 감지하는 방법에 따라 크게 저항막 방식과 정전용량 방식으로 구분할 수 있으며, 이 중 정전용량 방식은 상대적으로 수명이 길고 다양한 입력 방법과 제스처를 손쉽게 구현할 수 있는 장점으로 인해 그 적용 비율이 갈수록 높아지고 있다. 특히 정전용량 방식은 저항막 방식에 비해 멀티 터치 인터페이스를 구현하기가 용이하여 스마트폰 등의 기기에 폭넓게 적용된다.
The touch screen applied to a portable device can be divided into a resistance film type and a capacitance type according to a method of detecting the touch input. Among them, the capacitance type has a relatively long life and can easily implement various input methods and gestures Due to its merits, its application rate is increasing. In particular, the capacitance type is widely applied to a device such as a smart phone because it is easy to implement a multi-touch interface as compared with the resistance film type.

이러한 터치스크린은 기판 위에 X-Y축으로 각각 감지 전극을 두고, 그 중 한 축 방향을 구동 라인과 연결하고, 나머지 한 축 방향을 감지 라인과 연결하여 이루어진다. 따라서, 구동 라인과 감지 라인은 각각 접촉 감지 패널의 X축 또는 Y축과 1:1로 매핑되며, 이러한 구동 라인과 감지 라인은 접촉 감지 패널을 제어하는 제어 IC에도 1:1로 매핑되어야 한다.The touch screen includes sensing electrodes on an X-Y axis on a substrate, connecting one of the sensing electrodes to the driving line, and connecting the other sensing axis to the sensing line. Accordingly, the driving line and the sensing line are mapped to the X-axis or the Y-axis of the touch sensing panel, respectively, at a ratio of 1: 1, and the driving line and the sensing line are also mapped to the control IC controlling the touch sensing panel.

결국, 접촉 감지 패널과 제어 IC는 감지 전극의 행 및 열에 대응되는 구동 라인 및 감지 라인으로 연결되어야 하며, 이로 인하여 공정이 복잡해지고 신뢰성을 확보하기 어려운 문제점이 있다.As a result, the touch sensing panel and the control IC must be connected to the driving line and the sensing line corresponding to the rows and columns of the sensing electrodes, thereby complicating the process and making it difficult to ensure reliability.

또한, 접촉 감지 패널과 제어 IC간의 구동 라인과 감지 라인의 매핑이 결정되면, 이후에 이를 변경하기 위해서는 접촉 감지 패널과 제어 IC의 설계 자체를 변경해야만 하는 문제가 있다. 즉, 구동 라인 또는 감지 라인의 위치나 경로를 변경하는 등의 설계 변경이 요구되는 경우, 그에 매핑되는 제어 IC의 입출력 단자를 변경하기 위해서는 제어 IC 자체의 재 생산이 요구되는 문제점이 있다.
Further, if the mapping between the driving line and the sensing line between the touch sensing panel and the control IC is determined, there is a problem that the design of the touch sensing panel and the control IC itself must be changed in order to change the driving line and the sensing line. That is, when a design change such as changing a position or a path of a drive line or a sensing line is required, there is a problem that re-production of the control IC itself is required in order to change the input / output terminal of the control IC mapped thereto.

하기의 특허문헌은 터치스크린 및 그것의 감지 커패시턴스 편차 및 오프셋 편차 보상 방법에 관한 것이나, 이러한 특허 문헌도 상술한 한계점을 해결하지 못하고 있다.
The following patent documents relate to a touch screen and a method of compensating the sensing capacitance deviation and offset deviation of the touch screen, but these patent documents also fail to solve the above-mentioned limitations.

한국 공개특허공보 제2011-0052423호Korean Patent Publication No. 2011-0052423

본 발명의 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 구동 핀과 감지 핀의 물리적인 매핑 정보에 논리적인 매핑 정보를 반영함으로써 구동 라인과 감지 라인의 물리적인 위치 변화 없이도 연결을 자유롭게 수행할 수 있는 접촉 감지 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for sensing a physical mapping information of a driving pin and a sensing pin, And to provide a contact sensing device that can be performed.

본 발명의 제1 기술적인 측면은 접촉 감지 장치를 제안한다. 상기 접촉 감지 장치는, 서로 교차하는 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극을 포함하는 패널부, 상기 복수의 제1 전극과 각각 복수의 구동 라인을 통하여 연결되고, 상기 구동 라인을 통하여 구동 신호를 제공하는 구동 회로부, 상기 복수의 제2 전극과 각각 복수의 감지 라인을 통하여 연결되고, 상기 감지 라인을 통하여 감지 신호를 수신하는 감지 회로부 및 상기 수신한 감지 신호를 기초로 상기 패널부에 인가된 접촉 입력을 판단하는 연산부를 포함한다. 여기에서, 상기 연산부는 상기 복수의 구동 라인 또는 상기 복수의 감지 라인의 물리 배열 정보에 논리 배열 정보를 반영하여 상기 접촉 입력을 판단할 수 있다.A first technical aspect of the present invention proposes a contact sensing device. The touch sensing apparatus includes a panel unit including a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes intersecting with each other, a plurality of first electrodes connected to the plurality of first electrodes through a plurality of driving lines, A sensing circuit unit connected to the plurality of second electrodes through a plurality of sensing lines and receiving a sensing signal through the sensing line, and a sensing circuit unit for sensing the sensing signal applied to the panel unit based on the sensing signal, And an operation unit for determining a contact input. Here, the operation unit may determine the contact input by reflecting the logical arrangement information on the physical arrangement information of the plurality of drive lines or the plurality of sense lines.

일 실시예에서, 상기 연산부는, 상기 논리 배열 정보를 저장하는 저장부 및 상기 감지 회로부로부터 상기 감지 신호를 수신하면, 상기 논리 배열 정보를 반영하여 상기 감지 신호를 재 매핑하는 매핑 보정부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the operation unit may include a storage unit for storing the logical arrangement information, and a mapping correction unit for receiving the sensing signal from the sensing circuit unit and remapping the sensing signal by reflecting the logical arrangement information have.

일 실시예에서, 상기 연산부는, 상기 논리 배열 정보가 반영된 감지 신호를 기초로 상기 패널부에 인가된 접촉 입력을 판단하는 접촉 연산부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the arithmetic unit may further include a contact arithmetic unit for determining a contact input applied to the panel unit based on the sensing signal reflecting the logical arrangement information.

일 실시예에서, 상기 논리 배열 정보는 상기 복수의 구동 라인 각각에 대한 배열 재매핑 값 또는 상기 복수의 감지 라인 각각에 대한 배열 재매핑 값을 포함할 수 있다.In one embodiment, the logical arrangement information may comprise an array remapping value for each of the plurality of drive lines or an array remapping value for each of the plurality of sense lines.

일 실시예에서, 상기 매핑 보정부는, 상기 복수의 구동 라인 또는 상기 복수의 감지 라인에 대한 상기 물리 배열 정보에 상기 배열 재매핑 값을 가산하는 가산기를 포함할 수 있다. In one embodiment, the mapping corrector may include an adder for adding the arrangement remapping value to the physical arrangement information for the plurality of driving lines or the plurality of sensing lines.

일 실시예에서, 상기 감지 신호는 상기 복수의 제2 전극에 대한 정전 용량의 변화량이고, 상기 접촉 감지 장치는 상기 정전 용량의 변화량을 디지털 값으로 변환하여, 상기 연산부에 제공하는 신호 변환부를 더 포함할 수 있다.
In one embodiment, the sensing signal is a change amount of capacitance of the plurality of second electrodes, and the contact sensing device further includes a signal conversion unit that converts the change amount of the capacitance into a digital value and provides the digital value to the calculation unit can do.

본 발명의 제2 기술적인 측면은 다른 접촉 감지 장치를 제안한다. 상기 접촉 감지 장치는, 서로 교차하는 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극을 포함하는 패널부 및 상기 복수의 제1 및 제2 전극과 각각 매칭되는 배선 라인으로 연결되고, 상기 배선 라인의 물리 배열 정보에 논리 배열 정보를 반영하여 상기 패널부에 인가된 접촉 입력을 판단하는 제어 IC(Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.A second technical aspect of the present invention proposes another touch sensing device. Wherein the touch sensing device is connected to a panel portion including a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes intersecting with each other, and a wiring line matching each of the plurality of first and second electrodes, And a control IC (Integrated Circuit) that reflects the logic array information to the array information to determine a contact input applied to the panel unit.

일 실시예에서, 상기 제어 IC는, 서로 교차하는 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극을 포함하는 패널부, 상기 복수의 제1 전극과 각각 복수의 구동 라인을 통하여 연결되고, 상기 구동 라인을 통하여 구동 신호를 제공하는 구동 회로부, 상기 복수의 제2 전극과 각각 복수의 감지 라인을 통하여 연결되고, 상기 감지 라인을 통하여 감지 신호를 수신하는 감지 회로부 및 상기 수신한 감지 신호를 기초로 상기 패널부에 인가된 접촉 입력을 판단하는 연산부를 포함할 수 있따. 여기에서, 상기 연산부는 상기 복수의 구동 라인 또는 상기 복수의 감지 라인의 물리 배열 정보에 논리 배열 정보를 반영하여 상기 접촉 입력을 판단할 수 있다.In one embodiment, the control IC includes a panel portion including a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes intersecting with each other, a plurality of first electrodes connected to the plurality of first electrodes through a plurality of driving lines, A sensing circuit unit connected to the plurality of second electrodes through a plurality of sensing lines to receive sensing signals through the sensing lines, and a sensing circuit for sensing the sensing signals based on the sensing signals, And an operation unit for determining a touch input applied to the part. Here, the operation unit may determine the contact input by reflecting the logical arrangement information on the physical arrangement information of the plurality of drive lines or the plurality of sense lines.

일 실시예에서, 상기 연산부는, 상기 논리 배열 정보를 저장하는 저장부 및 상기 감지 회로부로부터 상기 감지 신호를 수신하면, 상기 논리 배열 정보를 반영하여 상기 감지 신호를 재 매핑하는 매핑 보정부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the operation unit may include a storage unit for storing the logical arrangement information, and a mapping correction unit for receiving the sensing signal from the sensing circuit unit and remapping the sensing signal by reflecting the logical arrangement information have.

일 실시예에서, 상기 논리 배열 정보는 상기 복수의 구동 라인 각각에 대한 배열 재매핑 값 또는 상기 복수의 감지 라인 각각에 대한 배열 재매핑 값을 포함 할 수 있다.In one embodiment, the logical arrangement information may comprise an array remapping value for each of the plurality of drive lines or an array remapping value for each of the plurality of sense lines.

일 실시예에서, 상기 매핑 보정부는 상기 복수의 구동 라인 또는 상기 복수의 감지 라인에 대한 상기 물리 배열 정보에 상기 배열 재매핑 값을 가산하는 가산기를 포함할 수 있다.In one embodiment, the mapping correction unit may include an adder for adding the arrangement remapping value to the physical arrangement information for the plurality of driving lines or the plurality of sensing lines.

일 실시예에서, 상기 논리 배열 정보는 상기 복수의 구동 라인 각각에 대한 배열 재매핑 값 또는 상기 복수의 감지 라인 각각에 대한 배열 재매핑 값을 포함할 수 있다.In one embodiment, the logical arrangement information may comprise an array remapping value for each of the plurality of drive lines or an array remapping value for each of the plurality of sense lines.

일 실시예에서, 상기 매핑 보정부는, 상기 복수의 구동 라인 또는 상기 복수의 감지 라인에 대한 상기 물리 배열 정보에 상기 배열 재매핑 값을 가산하는 가산기를 포함할 수 있다.In one embodiment, the mapping corrector may include an adder for adding the arrangement remapping value to the physical arrangement information for the plurality of driving lines or the plurality of sensing lines.

본 발명의 일 실시형태에 의하면, 구동핀과 감지 핀의 물리적인 매핑 정보에 논리적인 매핑 정보를 반영함으로써 구동 라인과 감지 라인의 물리적인 위치 변화 없이도 연결을 자유롭게 수행할 수 있는 효과가 있다.
According to an embodiment of the present invention, logical mapping information is reflected in the physical mapping information of the driving pin and the sensing pin, so that the connection can be freely performed without changing the physical position of the driving line and the sensing line.

도 1은 접촉 감지 장치를 구비한 전자 기기의 일 예를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 접촉 감지 장치와 전기적으로 연결되는 접촉 감지 패널을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 접촉 감지 패널의 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 접촉 감지 장치를 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 4의 연산부의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 6은 IC로 구현된 접촉 감지 장치의 일 예를 나타내는 회로도이다.1 is a perspective view showing an example of an electronic apparatus provided with a contact sensing device.
2 is a plan view showing a touch sensing panel electrically connected to the touch sensing device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a touch sensing panel shown in FIG. 2. FIG.
4 is a block diagram illustrating a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a configuration diagram showing an embodiment of the operation unit of FIG.
6 is a circuit diagram showing an example of a touch sensing device implemented by an IC.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.

도 1은 접촉 감지 장치가 적용될 수 있는 전자 기기의 일 예를 나타낸 도이다. 1 is a view showing an example of an electronic apparatus to which a contact sensing apparatus can be applied.

도 1을 참조하면, 전자 기기(100)는 화면을 출력하기 위한 디스플레이 장치(110), 입력부(120), 음성 출력을 위한 오디오부(130) 등을 포함하며, 디스플레이 장치(110)와 일체화되어 접촉 감지 장치를 구비할 수 있다. 1, an electronic device 100 includes a display device 110 for outputting a screen, an input unit 120, an audio unit 130 for outputting audio, and the like, and is integrated with the display device 110 A contact sensing device may be provided.

도 1에 도시된 바와 같이, 모바일 기기 같은 경우 접촉 감지 장치가 디스플레이 장치에 일체화되어 구비되는 것이 일반적이며, 접촉 감지 장치는 디스플레이 장치가 표시하는 화면이 투과할 수 있을 정도로 높은 빛 투과율을 가져야 한다. 따라서 접촉 감지 장치는 PET(Polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PI(polyimide) 등과 같이 투명한 필름 재질의 베이스 기판에 투명하고 전기 전도성을 갖는 ITO(Indium-Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 탄소 나노 튜브(CNT, Carbon Nano Tube), 또는 그라핀(Graphene)과 같은 물질로 감지 전극을 형성함으로써 구현될 수 있다. 디스플레이 장치의 베젤 영역(115)에는 투명 전도성 물질로 형성된 감지 전극과 연결되는 배선 패턴이 배치되며, 배선 패턴은 베젤 영역(115)에 의해 시각적으로 차폐되므로 은(Ag), 구리(Cu) 등과 같은 금속 물질로도 형성이 가능하다.As shown in FIG. 1, in the case of a mobile device, the touch sensing device is generally integrated with the display device, and the touch sensing device must have a high light transmittance such that the screen displayed by the display device can transmit. Therefore, the touch sensing device is made of transparent ITO (Indium-Tin Oxide), IZO (ITO), or the like which is transparent to the base material of transparent film material such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyethersulfone For example, a material such as indium zinc oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), carbon nanotube (CNT), or graphene. A wiring pattern connected to the sensing electrode formed of a transparent conductive material is disposed in the bezel area 115 of the display device and the wiring pattern is visually shielded by the bezel area 115, It can also be formed of a metal material.

물론, 본 발명에 따른 접촉 감지 장치가 노트북의 터치 패드 등과 같이 디스플레이 장치와 일체로 구비되지 않아도 되는 경우에는, 단순하게 회로기판에 금속으로 감지 전극을 패터닝하여 제조하는 것도 가능하다. 다만 설명의 편의를 위하여, 이하 터치스크린의 경우를 전제로 본 발명에 따른 접촉 감지 장치 및 접촉 감지 방법을 설명한다.
Of course, when the touch sensing device according to the present invention does not need to be integrated with a display device such as a touch pad of a notebook, it is also possible to simply manufacture a sensing electrode by patterning metal on a circuit board. For convenience of explanation, a touch sensing apparatus and a touch sensing method according to the present invention will be described below based on a case of a touch screen.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실시예에 따른 접촉 감지 장치와 전기적으로 연결되는 접촉 감지 패널을 도시한 평면도이다.2 is a plan view showing a touch sensing panel electrically connected to the touch sensing device according to the embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 접촉 감지 패널(200)은 기판(210), 기판(210) 상에 마련되는 복수의 감지 전극(220, 230)을 포함한다. 도 2에는 도시되지 않았으나, 복수의 감지 전극(220, 230) 각각은 배선을 통해 기판(210)의 일단에 부착되는 회로 기판의 배선 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. Referring to FIG. 2, the touch sensing panel 200 includes a substrate 210 and a plurality of sensing electrodes 220 and 230 provided on the substrate 210. Although not shown in FIG. 2, each of the plurality of sensing electrodes 220 and 230 may be electrically connected to a wiring pattern of a circuit board attached to one end of the substrate 210 through wiring.

터치스크린 장치의 경우, 기판(210)은 감지 전극(220, 230)이 형성되기 위한 투명한 기판일 수 있으며, PI(Polyimide), PMMA(Polymethylmethacrylate), PET(Polyethyleneterephthalate), PC(Polycarbonate)과 같은 플라스틱 재료, 또는 강화 글라스(tempered glass)로 마련될 수 있다. 또한, 감지 전극(220, 230)이 형성되는 영역 이외에, 감지 전극(220, 230)과 연결되는 배선이 마련되는 영역에 대해서는 통상 불투명한 금속 물질로 형성되는 배선을 시각적으로 차폐하기 위한 소정의 인쇄 영역이 기판(210)에 형성될 수 있다.In the case of a touch screen device, the substrate 210 may be a transparent substrate for forming the sensing electrodes 220 and 230, and may be formed of a plastic such as polyimide (PI), polymethylmethacrylate (PMMA), polyethyleneterephthalate (PET), or polycarbonate Material, or a tempered glass. In addition to the area where the sensing electrodes 220 and 230 are formed, the area where the wiring connected to the sensing electrodes 220 and 230 is provided is not limited to a predetermined printing for visually shielding wiring formed of an opaque metal material Regions may be formed in the substrate 210. [

복수의 감지 전극(220, 230)은 기판(210)의 일면 또는 양면에 마련될 수 있으며, 터치스크린 장치의 경우 투명하고 전도성을 갖는 ITO(Indium Tin-Oxide), IZO(Indium Zinc-Oxide), ZnO(Zinc Oxide), CNT(Carbon Nano Tube), 그라핀 계열 물질 등으로 형성될 수 있다. 도 2에는 마름모, 또는 다이아몬드 형상의 패턴을 갖는 감지 전극(220, 230)이 도시되었으나, 이 외에 직사각형, 삼각형 등의 다양한 다각형 형상의 패턴을 가질 수 있음은 물론이다. The plurality of sensing electrodes 220 and 230 may be formed on one or both surfaces of the substrate 210. In the case of a touch screen device, a transparent conductive ITO (Indium Tin-Oxide), IZO (Indium Zinc-Oxide) ZnO (Zinc Oxide), CNT (Carbon Nano Tube), and graphene-based materials. 2, the sensing electrodes 220 and 230 having rhombic or diamond-like patterns are illustrated. However, it is needless to say that the sensing electrodes 220 and 230 may have various polygonal patterns such as a rectangle and a triangle.

복수의 감지 전극(220, 230)은 X 축 방향으로 연장되는 제1 전극(220)과, Y 축 방향으로 연장되는 제2 전극(230)을 포함한다. 제1 전극(220)과 제2 전극(230)은 기판(210)의 양면에 마련되거나, 또는 서로 다른 기판(210)에 마련되어 교차될 수 있으며, 기판(210)의 일면에 모두 마련되는 경우에는 제1 전극(220)과 제2 전극(230)의 교차 지점에 부분적으로 소정의 절연층을 형성할 수 있다.The plurality of sensing electrodes 220 and 230 include a first electrode 220 extending in the X-axis direction and a second electrode 230 extending in the Y-axis direction. The first electrode 220 and the second electrode 230 may be provided on both sides of the substrate 210 or alternatively may be provided on different substrates 210. If the first electrode 220 and the second electrode 230 are all provided on one surface of the substrate 210 A predetermined insulating layer may be partially formed at the intersection of the first electrode 220 and the second electrode 230. [

복수의 감지 전극(220, 230)과 전기적으로 연결되어 접촉 입력을 감지하는 장치는, 접촉 입력에 의해 복수의 감지 전극(220, 230)에서 생성되는 정전용량 변화를 검출하고 그로부터 접촉 입력을 감지한다. 제1 전극(220)은 컨트롤러 집적 회로에서 D1~D8로 정의되는 채널에 연결되어 소정의 구동 신호를 인가받을 수 있으며, 제2 전극(230)은 S1~S8로 정의되는 채널에 연결되어 접촉 감지 장치가 감지 신호를 검출하는 데에 이용될 수 있다. 이때, 컨트롤러 집적 회로는 제1 전극(220)과 제2 전극(230) 사이에서 생성되는 결합 정전용량(mutual-capacitance) 변화를 감지 신호로 검출할 수 있으며, 제1 전극(220) 각각에 순차적으로 구동 신호를 인가하고, 제2 전극(230)에서 동시에 정전용량 변화를 검출하는 방식으로 동작할 수 있다.
An apparatus electrically connected to the plurality of sensing electrodes 220 and 230 to sense a touch input senses a capacitance change generated at the plurality of sensing electrodes 220 and 230 by a contact input and senses a touch input therefrom . The first electrode 220 may be coupled to a channel defined by D1 through D8 in the controller integrated circuit to receive a predetermined driving signal. The second electrode 230 may be connected to a channel defined by S1 through S8, The device can be used to detect the detection signal. At this time, the controller integrated circuit may detect a change in mutual-capacitance generated between the first electrode 220 and the second electrode 230 as a sensing signal, And the second electrode 230 can detect the change in capacitance at the same time.

도 3 a는 일반적인 접촉 감지 패널과 접촉 감지 IC의 물리적 연결 관계의 일 예를 도시하는 구성도이고, 도 3b는 이러한 접촉 감지 IC의 각 단자의 연결 단자를 도시하는 구성도이다 .3 (a) is a configuration diagram showing an example of a physical connection relationship between a general contact sensing panel and a contact sensing IC, and FIG. 3 (b) is a diagram showing a connection terminal of each terminal of the contact sensing IC.

도시된 바와 같이, 일반적으로 패널 노드 가장자리로 X채널과 Y채널의 접점이 존재하도록 설계되고 있다. 이를 1:1로 연결하기 위하여 선들이 가지런히 배열되어 접촉 감지IC의 해당 핀으로 매핑된다. 이때 선들이 꼬이지 않도록 하기 위하여 도 3b와 같이 접촉 감지 IC상에서도 순서대로 핀을 배치하고 있다. As shown, it is generally designed to have the contacts of the X and Y channels at the edge of the panel node. In order to connect this 1: 1, the lines are aligned and mapped to the corresponding pins of the contact sensing IC. In order to prevent the lines from being twisted, the pins are arranged in order on the contact detection IC as shown in FIG. 3B.

또한, 도시된 예에서는Y채널은 그대로 연결되고 좌우로 X채널이 순서대로 배치되고 있다. 도시된 예와 다른 예로는 X채널이 좌우로 짝수번째 홀수 번째로 나누어져 배치되는 될 수도 있다.In the illustrated example, the Y channel is connected as it is, and the X channels are arranged in order on the left and right. In another example different from the illustrated example, the X channels may be arranged in even-numbered odd-numbered positions on the left and right.

이와 같은 경우, 배선 관계에 따라 접촉 감지 IC의 단자를 결정해야 하므로, 배선의 변경이 이루어지는 경우 IC의 재 설계가 요구되는 문제가 있다. 또한, 배선이 고정화 되어 있으므로 설계 유연성 및 설계 호환성이 부족하고, 배선 자체가 복잡하게 결선되어야 하므로 그로 인하여 수율이 낮아지는 등의 문제가 발생할 수 있다.
In such a case, since the terminal of the contact detection IC must be determined in accordance with the wiring relationship, there is a problem that redesign of the IC is required when the wiring is changed. In addition, since the wiring is fixed, design flexibility and design compatibility are insufficient, and the wiring itself must be connected in a complicated manner, which may result in a problem of lowering the yield.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 접촉 감지 장치를 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 접촉 감지 장치는 패널부(410), 구동 회로부(420), 감지 회로부(430), 신호 변환부(440), 및 연산부(450)를 포함한다. 4, the touch sensing apparatus according to the present embodiment includes a panel unit 410, a driving circuit unit 420, a sensing circuit unit 430, a signal conversion unit 440, and an operation unit 450.

패널부(410)는 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명한 접촉 감지 패널에 상응한다. The panel unit 410 corresponds to the touch sensing panel described with reference to Figs.

즉, 패널부(410)는 제1축 - 도 4의 가로 방향 - 방향으로 연장되는 복수의 제1 전극과, 제1축에 교차하는 제2축 - 도 4의 세로 방향 - 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극을 포함한다.That is, the panel unit 410 includes a first axis - a plurality of first electrodes extending in the transverse direction of FIG. 4, and a second axis crossing the first axis - a plurality And a second electrode.

여기에서, 제1 전극과 제2 전극의 교차점에서 정전용량 변화 C11~Cmn가 발생하고, 이러한 정전용량 변화 C11~Cmn은 구동 회로부(420)에 의해 제1 전극에 인가되는 구동 신호에 의해 생성되는 결합 정전용량(mutual-capacitance) 변화일 수 있다. Here, the capacitance changes C11 to Cmn are generated at the intersections of the first and second electrodes, and the capacitance changes C11 to Cmn are generated by the driving signal applied to the first electrode by the driving circuit unit 420 It may be a mutual-capacitance change.

구동 회로부(420), 감지 회로부(430), 신호 변환부(440), 및 연산부(450)는 하나의 집적 회로(IC)로 구현될 수 있다.The driving circuit unit 420, the sensing circuit unit 430, the signal conversion unit 440, and the operation unit 450 may be implemented as one integrated circuit (IC).

구동 회로부(420)와 감지 회로부(430)는 패널부(410)와 복수의 배선으로 연결될 수 있다. 즉, 구동 회로부(420)는 패널부(410)의 구동 전극과 구동 라인을 통하여 연결되고, 감지 회로부(430)는 패널부(410)의 감지 전극과 감지 라인을 통하여 연결된다. The driving circuit unit 420 and the sensing circuit unit 430 may be connected to the panel unit 410 through a plurality of wirings. That is, the driving circuit unit 420 is connected to the driving electrode of the panel unit 410 through the driving line, and the sensing circuit unit 430 is connected to the sensing electrode of the panel unit 410 through the sensing line.

구동 회로부(420)는 패널부(410)의 제1 전극에 소정의 구동 신호를 인가한다. 구동 신호는 소정 주기와 진폭을 갖는 구형파(Square Wave), 사인파(Sine Wave), 삼각파(Triangle Wave) 등일 수 있으며, 복수의 제1 전극 각각에 순차적으로 인가될 수 있다. 도 4에는 구동 신호를 생성 및 인가하기 위한 회로가 복수의 제1 전극 각각에 개별적으로 연결되는 것으로 도시하였으나, 하나의 구동 신호 생성 회로를 구비하고 스위칭 회로를 이용하여 복수의 제1 전극 각각에 구동 신호를 인가하는 구성 또한 가능함은 물론이다.The driving circuit unit 420 applies a predetermined driving signal to the first electrode of the panel unit 410. The driving signal may be a square wave having a predetermined period and amplitude, a sine wave, a triangle wave, or the like, and may be sequentially applied to each of the plurality of first electrodes. 4, a circuit for generating and applying a driving signal is separately connected to each of a plurality of first electrodes. However, it is also possible to provide a driving signal generating circuit and a switching circuit for driving Of course, it is also possible to apply a signal.

감지 회로부(430)는 제2 전극으로부터 정전용량 변화 C11~Cmn을 감지하기 위한 적분 회로를 포함할 수 있다. 적분 회로는 적어도 하나의 연산 증폭기와 소정 용량을 갖는 커패시터 C1을 포함할 수 있으며, 연산 증폭기의 반전 입력단이 제2 전극과 연결되어 정전용량 변화 C11~Cmn을 전압 신호 등와 같은 아날로그 신호로 변환, 출력한다. 복수의 제1 전극 각각에 순차적으로 구동 신호를 인가하는 경우, 복수의 제2 전극으로부터 정전용량 변화를 동시에 검출할 수 있으므로, 적분 회로는 제2 전극의 갯수 m개 만큼 구비될 수 있다.The sensing circuitry 430 may include an integration circuit for sensing the capacitance changes C11 to Cmn from the second electrode. The integrating circuit may include at least one operational amplifier and a capacitor C1 having a predetermined capacitance. The inverting input terminal of the operational amplifier is connected to the second electrode to convert the electrostatic capacitance changes C11 to Cmn into analog signals such as voltage signals, do. When a driving signal is sequentially applied to each of the plurality of first electrodes, the change in capacitance can be detected simultaneously from the plurality of second electrodes, so that the number of the integrating circuits can be set to m.

신호 변환부(440)는 적분 회로가 생성하는 아날로그 신호로부터 디지털 신호 SD를 생성한다. 일례로, 신호 변환부(440)는 전압 형태로 감지 회로부(430)가 출력하는 아날로그 신호가 소정의 기준 전압 레벨까지 도달하는 시간을 측정하여 이를 디지털 신호 SD로 변환하는 TDC(Time-to-Digital Converter) 회로 또는 감지 회로부(430)가 출력하는 아날로그 신호의 레벨이 소정 시간 동안 변화하는 양을 측정하여 이를 디지털 신호 SD로 변환하는 ADC(Analog-to-Digital Converter) 회로를 포함할 수 있다. The signal converting unit 440 generates the digital signal SD from the analog signal generated by the integrating circuit. For example, the signal converter 440 may include a time-to-digital converter (TDC) that converts the analog signal output from the sensing circuit 430 to a predetermined reference voltage level and converts the analog signal to a digital signal SD (ADC) circuit for measuring the amount of change of the level of the analog signal output from the sensing circuit unit 430 for a predetermined time and converting the measured amount into a digital signal SD.

연산부(450)는 감지 회로부(430)의 출력 신호(예컨대, 디지털 신호 SD)를 이용하여 패널부(410)에 인가된 접촉 입력을 판단한다. 일실시예로, 연산부(450)는 패널부(410)에 인가된 접촉 입력의 갯수, 좌표, 제스처 동작 등을 판단할 수 있다.
The operation unit 450 determines the touch input applied to the panel unit 410 using the output signal of the sensing circuit unit 430 (for example, the digital signal SD). In one embodiment, the operation unit 450 can determine the number of touch inputs applied to the panel unit 410, coordinates, gesture operation, and the like.

도 5는 도 4의 연산부의 일 실시예를 나타내는 구성도이다. 이하에서는, 연산부(450)에 대하여 보다 상세히 설명한다.5 is a configuration diagram showing an embodiment of the operation unit of FIG. Hereinafter, the operation unit 450 will be described in more detail.

도 5를 더 참조하면, 연산부(450)는 저장부(510), 매핑 보정부(520) 및 접촉 연산부(530)를 포함할 수 있다.5, the operation unit 450 may include a storage unit 510, a mapping unit 520, and a contact operation unit 530.

연산부(450)는 복수의 구동 라인 또는 복수의 감지 라인의 물리 배열 정보에 논리 배열 정보를 반영하여 접촉 입력을 판단할 수 있다. The operation unit 450 can determine the contact input by reflecting the logical arrangement information on the physical arrangement information of the plurality of driving lines or the plurality of sensing lines.

저장부(510)는 논리 배열 정보를 저장한다.The storage unit 510 stores logical array information.

매핑 보정부(520)는 감지 회로부(430)로부터 감지 신호를 수신하면, 논리 배열 정보를 반영하여 감지 신호를 재 매핑할 수 있다.The mapping correction unit 520 may receive the sensing signal from the sensing circuit unit 430 and may remap the sensing signal by reflecting the logical arrangement information.

일 실시예에서, 논리 배열 정보는 복수의 구동 라인 또는 복수의 감지 라인 각각에 대한 배열 재매핑 값을 포함할 수 있으며, 이러한 경우 매핑 보정부(520)는 복수의 구동 라인 또는 복수의 감지 라인에 대한 물리 배열 정보에 배열 재매핑 값을 가산하는 가산기로 구성될 수 있다.In one embodiment, the logical alignment information may include an array remapping value for each of a plurality of drive lines or a plurality of sense lines, in which case the mapping corrector 520 may provide a plurality of drive lines or a plurality of sense lines And an adder for adding the array remapping value to the physical array information for the physical array information.

접촉 연산부(530)는 논리 배열 정보가 반영된 감지 신호를 기초로 상기 패널부에 인가된 접촉 입력을 판단할 수 있다.
The contact calculator 530 can determine the touch input applied to the panel unit based on the sensing signal reflecting the logical arrangement information.

도 6은 IC로 구현된 접촉 감지 장치의 일 예를 나타내는 회로도이다.6 is a circuit diagram showing an example of a touch sensing device implemented by an IC.

도 6을 참조하면, TSP Timing State Machine은 IC의 핵심부로서 아날로그단과 연계된 동작들을 제어한다. TSP Timing State Machine은 ROI에 대한 스캔을 할 수 있도록 세팅하여 동작하며, 다음단인 Driving signal generator를 동작시키고 demux동작을 위한 X_COUNT값을 출력한다.Referring to FIG. 6, the TSP Timing State Machine controls the operations associated with the analog stage as a core part of the IC. The TSP Timing State Machine operates by setting the scan for the ROI, activating the next driving signal generator and outputting the X_COUNT value for the demux operation.

X_ORDER Remap블럭은 X_COUNT값을 입력받아서 논리 배열 정보를 반영하여 새로운 순서값을 출력한다. DEMUX단은 Remap된 최종 X_COUNT값의 선택을 입력받아서 Driving Signal을 선택된 X pin으로 출력한다.X_ORDER Remap block receives X_COUNT value and reflects logical array information and outputs new order value. The DEMUX stage receives the selection of the last X_COUNT value remapped and outputs the driving signal to the selected X pin.

Y_ORDER Remap블럭은 Y_COUNT값을 입력으로 받아서 논리 배열 정보를 반영하여 새로운 순서값을 출력한다. Y채널의 MUX는 아날로그 MUX일 수 있으며, ADC가 샘플링 할 값을 선택하는 스위치 역할을 수행할 수 있다. 새롭게 정의된 Y_COUNT값이 MUX의 입력으로 사용되며 해당되는 채널이 선택되어 ADC입력으로 연결되도록 한다.
Y_ORDER Remap block receives Y_COUNT value as an input and reflects logical array information and outputs new order value. The MUX of the Y channel can be an analog MUX and can act as a switch for the ADC to select the value to sample. The newly defined Y_COUNT value is used as input to the MUX and the corresponding channel is selected to be connected to the ADC input.

결국, 접촉 입력 장치에서 X 드라이빙 핀과 Y 센싱핀이 순서대로 배열되어 있지만, 패널상의 핀과는 모듈 제작시 일대일로 선이 꼬이지 않게 배치되기는 힘든 상황이다. 따라서, 본 발명은 상술한 바와 같이 핀의 순서를 내부적을 변경(또는 배선 라인의 연결을 리매핑)할 수 있어, 접촉 입력 장치에 대한 연결 측면에서 자유도 개선 효과가 있고, 모듈상의 선 연결 복잡도가 개선되어 신호 왜곡을 줄일 수 있다.
As a result, although the X driving pin and the Y sensing pin are arranged in order in the contact input device, it is difficult to arrange the pins on the panel so that the lines are not twisted one to one when the module is manufactured. Therefore, the present invention can change the order of the pins internally (or remap the connection of the wiring lines) as described above, thereby improving the degree of freedom in connection with the contact input device, and the line connection complexity on the module The signal distortion can be reduced.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular forms disclosed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

210, 310 : 기판
220, 320 : 제1 전극
230, 330 : 제2 전극
410 : 패널부
420 : 구동 회로부
430 : 감지 회로부
440 : 신호 변환부
450 : 연산부
510 : 저장부
520 : 매핑 보정부
530 : 접촉 연산부210, 310: substrate
220, 320: first electrode
230, 330: second electrode
410:
420:
430:
440: Signal conversion unit
450:
510:
520:
530:

Claims (11)

서로 교차하는 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극을 포함하는 패널부;
상기 복수의 제1 전극과 각각 복수의 구동 라인을 통하여 연결되고, 상기 구동 라인을 통하여 구동 신호를 제공하는 구동 회로부;
상기 복수의 제2 전극과 각각 복수의 감지 라인을 통하여 연결되고, 상기 감지 라인을 통하여 감지 신호를 수신하는 감지 회로부; 및
수신한 상기 감지 신호를 기초로 상기 패널부에 인가된 접촉 입력을 판단하는 연산부;를 포함하고,
상기 연산부는
상기 복수의 구동 라인 또는 상기 복수의 감지 라인의 물리 배열 정보에 논리 배열 정보를 반영하여 상기 접촉 입력을 판단하는 접촉 감지 장치.
A panel unit including a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes crossing each other;
A driving circuit connected to the plurality of first electrodes through a plurality of driving lines, respectively, for providing driving signals through the driving lines;
A sensing circuit unit connected to the plurality of second electrodes through a plurality of sensing lines, respectively, and receiving sensing signals through the sensing lines; And
And a calculator for determining a touch input applied to the panel unit based on the received sensing signal,
The operation unit
And the touch input is determined by reflecting logical arrangement information on physical arrangement information of the plurality of driving lines or the plurality of sensing lines.
제1항에 있어서, 상기 연산부는
상기 논리 배열 정보를 저장하는 저장부; 및
상기 감지 회로부로부터 상기 감지 신호를 수신하면, 상기 논리 배열 정보를 반영하여 상기 감지 신호를 재 매핑하는 매핑 보정부; 를 포함하는 접촉 감지 장치.
2. The apparatus of claim 1,
A storage unit for storing the logical arrangement information; And
A mapping corrector for receiving the sensing signal from the sensing circuit unit and remapping the sensing signal by reflecting the logic arrangement information; And a contact sensing device.
제2항에 있어서, 상기 연산부는
상기 논리 배열 정보가 반영된 감지 신호를 기초로 상기 패널부에 인가된 접촉 입력을 판단하는 접촉 연산부; 를 더 포함하는 접촉 감지 장치.
3. The image processing apparatus according to claim 2,
A contact arithmetic unit for determining a touch input applied to the panel unit based on a sensing signal in which the logical array information is reflected; Further comprising:
제2항에 있어서, 상기 논리 배열 정보는
상기 복수의 구동 라인 각각에 대한 배열 재매핑 값 또는 상기 복수의 감지 라인 각각에 대한 배열 재매핑 값을 포함하는 접촉 감지 장치.
3. The method of claim 2,
An array remapping value for each of the plurality of drive lines or an array remapping value for each of the plurality of sense lines.
제4항에 있어서, 상기 매핑 보정부는
상기 복수의 구동 라인 또는 상기 복수의 감지 라인에 대한 상기 물리 배열 정보에 상기 배열 재매핑 값을 가산하는 가산기; 를 포함하는 접촉 감지 장치.
5. The apparatus of claim 4, wherein the mapping corrector
An adder for adding the arrangement remapping value to the physical arrangement information for the plurality of driving lines or the plurality of sensing lines; And a contact sensing device.
제1항에 있어서, 상기 감지 신호는
상기 복수의 제2 전극에 대한 정전 용량의 변화량이고,
상기 접촉 감지 장치는
상기 정전 용량의 변화량을 디지털 값으로 변환하여, 상기 연산부에 제공하는 신호 변환부; 를 더 포함하는 접촉 감지 장치.
2. The method of claim 1, wherein the sense signal
A change amount of a capacitance with respect to the plurality of second electrodes,
The contact sensing device
A signal converter for converting the change amount of the capacitance into a digital value and providing the digital value to the calculation unit; Further comprising:
서로 교차하는 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극을 포함하는 패널부; 및
상기 복수의 제1 및 제2 전극과 각각 매칭되는 배선 라인으로 연결되고, 상기 배선 라인의 물리 배열 정보에 논리 배열 정보를 반영하여 상기 패널부에 인가된 접촉 입력을 판단하는 제어 IC(Integrated Circuit); 를 포함하는 접촉 감지 장치.
A panel unit including a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes crossing each other; And
A control IC (Integrated Circuit) connected to the plurality of first and second electrodes by a wiring line matching each other, for determining the contact input applied to the panel unit by reflecting logical arrangement information on the physical arrangement information of the wiring line, ; And a contact sensing device.
제7항에 있어서, 상기 제어 IC는
서로 교차하는 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극을 포함하는 패널부;
상기 복수의 제1 전극과 각각 복수의 구동 라인을 통하여 연결되고, 상기 구동 라인을 통하여 구동 신호를 제공하는 구동 회로부;
상기 복수의 제2 전극과 각각 복수의 감지 라인을 통하여 연결되고, 상기 감지 라인을 통하여 감지 신호를 수신하는 감지 회로부; 및
수신한 상기 감지 신호를 기초로 상기 패널부에 인가된 접촉 입력을 판단하는 연산부;를 포함하고,
상기 연산부는
상기 복수의 구동 라인 또는 상기 복수의 감지 라인의 물리 배열 정보에 논리 배열 정보를 반영하여 상기 접촉 입력을 판단하는 접촉 감지 장치.
8. The apparatus of claim 7, wherein the control IC
A panel unit including a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes crossing each other;
A driving circuit connected to the plurality of first electrodes through a plurality of driving lines, respectively, for providing driving signals through the driving lines;
A sensing circuit unit connected to the plurality of second electrodes through a plurality of sensing lines, respectively, and receiving sensing signals through the sensing lines; And
And a calculator for determining a touch input applied to the panel unit based on the received sensing signal,
The operation unit
And the touch input is determined by reflecting logical arrangement information on physical arrangement information of the plurality of driving lines or the plurality of sensing lines.
제8항에 있어서, 상기 연산부는
상기 논리 배열 정보를 저장하는 저장부; 및
상기 감지 회로부로부터 상기 감지 신호를 수신하면, 상기 논리 배열 정보를 반영하여 상기 감지 신호를 재 매핑하는 매핑 보정부; 를 포함하는 접촉 감지 장치.
9. The image processing apparatus according to claim 8,
A storage unit for storing the logical arrangement information; And
A mapping corrector for receiving the sensing signal from the sensing circuit unit and remapping the sensing signal by reflecting the logic arrangement information; And a contact sensing device.
제9항에 있어서, 상기 논리 배열 정보는
상기 복수의 구동 라인 각각에 대한 배열 재매핑 값 또는 상기 복수의 감지 라인 각각에 대한 배열 재매핑 값을 포함하는 접촉 감지 장치.
10. The method of claim 9,
An array remapping value for each of the plurality of drive lines or an array remapping value for each of the plurality of sense lines.
제10항에 있어서, 상기 매핑 보정부는
상기 복수의 구동 라인 또는 상기 복수의 감지 라인에 대한 상기 물리 배열 정보에 상기 배열 재매핑 값을 가산하는 가산기; 를 포함하는 접촉 감지 장치.
11. The apparatus of claim 10, wherein the mapping corrector
An adder for adding the arrangement remapping value to the physical arrangement information for the plurality of driving lines or the plurality of sensing lines; And a contact sensing device.
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