KR101619081B1 - 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법 - Google Patents

상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법으로서, (1) 터치 위치의 감지를 위해 송신 전극(Tx)과 수신 전극(Rx)의 교차하는 조합으로 복수의 노드를 통해 채널을 형성하는 상기 정전용량 터치 센서에서, 복수의 노드를 형성하는 송신 전극(Tx)의 송신채널(TXCH)로 Tx 신호를 인가하기 전에 CTX 구간에서 수신 전극(Rx)의 수신채널(RXCH)에 Tx 신호의 반대 위상 신호(reverse phase signal)를 인가하여 Cs(Self Capacitance)의 전하(Charge)를 먼저 빼주는 단계; (2) TX 구간에서 송신 전극(Tx)의 송신채널(TXCH)에 Tx 신호가 입력되는 단계; 및 (3) 상기 단계 (2)에서의 Tx 신호에 의해 노드를 형성하는 송신채널(TXCH)과 수신채널(RXCH) 사이에 생성되는 Cm(Mutual Capacitance)에 전하가 더해짐에 따라 두 Cs와 Cm의 전하를 상쇄시키는 방식으로 캘리브레이션이 수행되는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법에 따르면, 복수의 노드를 형성하는 터치 센서에서 송신채널로 Tx 신호를 인가하기 전에 CTX 구간에서 수신채널에 Tx 신호의 반대 위상 신호를 인가하여 Cs의 전하를 먼저 빼준 후, TX 구간에서 송신채널에 Tx 신호가 입력하여 Cm에 전하가 더해지고, 두 전하를 상쇄시키는 방식으로 캘리브레이션이 수행될 수 있도록 함으로써, 기존의 정전용량 터치 센서에서 IC 내부회로 또는 별도의 외부회로를 통해 다른 경로로 Cm의 전하를 상쇄시키는 복잡한 회로를 이용한 캘리브레이션에 비해 간단하게 캘리브레이션이 수행될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 캘리브레이션 과정의 수행 이후, 송신채널의 터치가 발생된 채널(CH0)에서의 Cm의 전하량의 감소를 터치 감도로 검출하고, 추가적으로 CTX 구간에서 Tx 신호의 반대 위상 신호가 수신채널의 터치가 발생된 채널(CH2)에 입력되고, 그 상태에서 터치를 하게 되면, Cs에 의해 -(minus) 전하량이 증가하게 됨에 따라 두 양을 합하게 되는 가산 처리를 통해 터치 감도가 증가될 수 있도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 캘리브레이션을 위한 기존의 부가회로를 구비하지 않음으로써, 부가회로를 구비하는 기존 방법에 비해 간단하게 구현됨은 물론, 제품 크기의 소형화가 가능하도록 할 수 있다.

Description

상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법{A CALIBRATION METHOD FOR INCREASING THE TOUCH OF A CAPACITIVE TOUCH SENSOR SENSITIVITY OF THE MUTUAL CAPACITANCE}
본 발명은 캘리브레이션 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법에 관한 것이다.
일반적으로 터치스크린 패널(Touch Screen Panel)은 손으로 접촉(touch)하면 그 위치를 입력받도록 하는 특수한 입력 장치를 장착한 화면으로서, 키보드를 사용하지 않고 화면(스크린)에 나타난 문자나 특정 위치에 사람의 손 또는 물체가 닿으면, 그 위치를 파악하여 저장된 소프트웨어에 의해 특정 처리를 할 수 있도록 화면에서 직접 입력 자료를 받을 수 있게 한 화면을 말한다.
이러한 터치스크린 패널은 일반 모니터 또는 모바일 기기의 화면에 터치 센서(Touch Sensor)라는 장치를 덧붙여서 기능을 발휘하는 것이다. 터치 센서는 Tx 및 Rx의 기능을 하는 투명 전극을 이용해 다수의 사각형 격자가 생기도록 하며 각 격자에는 Tx와 Rx 간의 전기장이 형성된다. 손끝이나 기타 물체(스타일러스 펜)로 이 격자에 접촉할 때 전기장의 변화는 정전용량의 변화를 발생시키며 이 변화를 감지함으로 접촉한 위치를 파악할 수 있도록 하는 기능을 가지고 있다. 따라서 터치 센서를 장착한 화면에 미리 나타낸 문자나 그림 정보를 손으로 접촉하면, 접촉한 화면의 위치에 따라 사용자가 선택한 사항이 무엇인지를 파악하고 이에 대응하는 명령을 컴퓨터로 처리하도록 하여, 아주 쉽게 자신이 원하는 정보를 얻을 수 있도록 할 수 있다. 터치스크린 패널의 이와 같은 특성 때문에 대중들이 많이 이용하는 장소 즉, 지하철, 백화점, 은행 등의 장소에서의 안내용 기기에도 많이 이용되며, 각종 점포에서 판매용 단말기에도 많이 응용될 뿐만 아니라, 일반 업무용으로도 활용되고 있다.
최근 급격히 보급되고 있는 스마트 폰 등의 모바일 기기는 대부분 터치 센서를 적용하여 다양한 기능을 구현하고 있다. 터치 센서에서 터치를 인식하는 방식은 크게 저항 막 방식과 정전용량 방식으로 나뉠 수 있다. 2008년도까지는 저항 막 방식이 경제적인 측면에서 저렴하기 때문에 널리 사용되어 왔으나, 최근에는 거의 모든 기기에서 내구성이 우수하고 화면이 선명하며 멀티 터치가 가능한 정전용량 방식으로 교체되었다.
정전용량 방식의 터치스크린 패널은, 사람의 몸에 있는 정전용량을 이용하는 방식으로, 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 터치스크린 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, 정전용량의 충전 방식을 이용하는 터치스크린 패널은 다중 포인트의 인식이 가능하고 소형으로 제작이 가능하여 모바일 스마트 기기에 많이 사용되고 있다.
정전용량 방식의 터치 패널은 주로 ITO(Indium Tin Oxide)를 사용하는데, 커버 윈도우(Cover window) 상부에 ITO를 투명 전극으로 사용하여 터치 신호를 감지하게 된다. 이때, 투명 전극은 2개 층을 사용하여 터치 신호를 감지하고 위치를 검출하는 방법이 사용되고 있으며, 이와 같은 방법이 가장 편리하고 안전한 터치 방식으로 알려져 있다. 또한, 하나의 투명 전극 층만을 이용하여 2층을 사용하는 것과 같은 효과를 내기 위한 싱글 레이어 방식의 다양한 연구도 진행되고 있다.
터치스크린을 구비하는 단말기기는 터치스크린 패널에 표시되는 하드웨어적인 위치와 사용자에 의해 입력되는 소프트웨어적인 위치를 일치시키기 위해 TSP 교정(Calibration)을 수행한다. 캘리브리에션을 위한 종래의 방식은 전류 또는 일정한 커패시터를 이용한다. 이와 같이 전류 또는 일정한 커패시터를 이용하여 캘리브레이션 하는 방식의 경우, 단말 장치에 전류 구동회로 및 커패시터가 내장되므로 많은 면적을 차지하는 문제가 있으며, 이는 단말장치의 제품 크기에 영향을 미치게 되고, 제품 크기의 소형화를 제한하는 문제로 작용한다. 즉, 종래의 캘리브레이션 방법은, 터치스크린 패널의 캘리브레이션을 진행하기 위해 단말장치의 제품 내에 전류 구동회로 및 커패시터와 같은 복잡한 부가회로를 별도 구성해야 하는 문제가 있었다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 복수의 노드를 형성하는 터치 센서에서 송신채널로 Tx 신호를 인가하기 전에 CTX 구간에서 수신채널에 Tx 신호의 반대 위상 신호를 인가하여 Cs의 전하를 먼저 빼준 후, TX 구간에서 송신채널에 Tx 신호가 입력하여 Cm에 전하가 더해지고, 두 전하를 상쇄시키는 방식으로 캘리브레이션이 수행될 수 있도록 함으로써, 기존의 정전용량 터치 센서에서 IC 내부회로 또는 별도의 외부회로를 통해 다른 경로로 Cm의 전하를 상쇄시키는 복잡한 회로를 이용한 캘리브레이션에 비해 간단하게 캘리브레이션이 수행될 수 있도록 하는, 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 캘리브레이션 과정의 수행 이후, 송신채널의 터치가 발생된 채널(CH0)에서의 Cm의 전하량의 감소를 터치 감도로 검출하고, 추가적으로 CTX 구간에서 Tx 신호의 반대 위상 신호가 수신채널의 터치가 발생된 채널(CH2)에 입력되고, 그 상태에서 터치를 하게 되면, Cs에 의해 -(minus) 전하량이 증가하게 됨에 따라 두 양을 합하게 되는 가산 처리를 통해 터치 감도가 증가될 수 있도록 하는, 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 캘리브레이션을 위한 기존의 부가회로를 구비하지 않음으로써, 부가회로를 구비하는 기존 방법에 비해 간단하게 구현됨은 물론, 제품 크기의 소형화가 가능하도록 하는, 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법은,
상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법으로서,
(1) 터치 위치의 감지를 위해 송신 전극(Tx)과 수신 전극(Rx)의 교차하는 조합으로 복수의 노드를 통해 채널을 형성하는 상기 정전용량 터치 센서에서, 복수의 노드를 형성하는 송신 전극(Tx)의 송신채널(TXCH)로 Tx 신호를 인가하기 전에 CTX 구간에서 수신 전극(Rx)의 수신채널(RXCH)에 Tx 신호의 반대 위상 신호(reverse phase signal)를 인가하여 Cs(Self Capacitance)의 전하(Charge)를 먼저 빼주는 단계;
(2) TX 구간에서 송신 전극(Tx)의 송신채널(TXCH)에 Tx 신호가 입력되는 단계; 및
(3) 상기 단계 (2)에서의 Tx 신호에 의해 노드를 형성하는 송신채널(TXCH)과 수신채널(RXCH) 사이에 생성되는 Cm(Mutual Capacitance)에 전하가 더해짐에 따라 두 Cs와 Cm의 전하를 상쇄시키는 방식으로 캘리브레이션이 수행되는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는,
(4) 상기 단계 (3)의 캘리브레이션 수행 이후, 상기 송신채널(TXCH)과 수신채널(RXCH)의 노드로 터치가 발생되면, 송신채널(TXCH)의 터치가 발생된 채널(CH0)에서는 Cm의 전하량이 감소하게 되고, 그 감소된 양이 터치 감도로 검출되는 단계; 및
(5) 상기 단계 (4)를 통해 터치 감도 검출 이후, CTX 구간에서 Tx 신호의 반대 위상 신호가 수신채널(RXCH)의 터치가 발생된 채널(CH2)에 입력되고, 그 상태에서 터치를 하게 되면, Cs에 의해 -(minus) 전하량이 증가하게 됨에 따라 두 양을 합하게 되는 가산 처리를 통해 터치 감도가 증가되는 단계를 더 포함하여 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 CTX 구간은,
상기 정전용량 터치 센서의 캘리브레이션 실행을 위한 타이밍 구간이다.
더욱 바람직하게는, 상기 정전용량 터치 센서는,
하나의 전도성 레이어에 복수의 송신 전극(Tx)이 채널로 배치되고, 나머지 다른 하나의 전도성 레이어에 복수의 수신 전극(Rx)이 채널로 배치되는 2개의 전도성 레이어가 조합되는 구조로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 정전용량 터치 센서는,
하나의 전도성 레이어의 일면으로 복수의 송신 전극(Tx)이 채널로 배치되고, 다른 일면으로 복수의 수신 전극(Rx)이 채널로 배치되는 단일 레이어 구조로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 정전용량 터치 센서는,
상기 송신 전극과 수신 전극을 투명 도전 물질의 ITO(Indium Tin Oxide)의 재질로 구성할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 정전용량 터치 센서는,
상기 송신 전극과 수신 전극을 투명 도전 물질의 투명 전극으로 구성하되, 상기 ITO(Indium Tin Oxide) 이외에도 메탈 메쉬, 실버 나노 와이어, 탄소나노튜브, 및 그래핀 재질 중 어느 하나의 재질로 구성할 수도 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 정전용량 터치 센서는,
캘리브레이션을 위한 기존의 별도 부가회로를 구비하지 않고도 송신 채널 및 수신 채널에서 생성되는 두 전하를 상쇄시키는 방식으로 캘리브레이션이 구현되도록 구동할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법에 따르면, 복수의 노드를 형성하는 터치 센서에서 송신채널로 Tx 신호를 인가하기 전에 CTX 구간에서 수신채널에 Tx 신호의 반대 위상 신호를 인가하여 Cs의 전하를 먼저 빼준 후, TX 구간에서 송신채널에 Tx 신호가 입력하여 Cm에 전하가 더해지고, 두 전하를 상쇄시키는 방식으로 캘리브레이션이 수행될 수 있도록 함으로써, 기존의 정전용량 터치 센서에서 IC 내부회로 또는 별도의 외부회로를 통해 다른 경로로 Cm의 전하를 상쇄시키는 복잡한 회로를 이용한 캘리브레이션에 비해 간단하게 캘리브레이션이 수행될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 캘리브레이션 과정의 수행 이후, 송신채널의 터치가 발생된 채널(CH0)에서의 Cm의 전하량의 감소를 터치 감도로 검출하고, 추가적으로 CTX 구간에서 Tx 신호의 반대 위상 신호가 수신채널의 터치가 발생된 채널(CH2)에 입력되고, 그 상태에서 터치를 하게 되면, Cs에 의해 -(minus) 전하량이 증가하게 됨에 따라 두 양을 합하게 되는 가산 처리를 통해 터치 감도가 증가될 수 있도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 캘리브레이션을 위한 기존의 부가회로를 구비하지 않음으로써, 부가회로를 구비하는 기존 방법에 비해 간단하게 구현됨은 물론, 제품 크기의 소형화가 가능하도록 할 수 있다.
도 1은 일반적인 정전용량 터치 센서의 자기 정전용량 방식과 상호 정전용량 방식의 동작원리를 설명하기 위한 개념도를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법에 적용되는 터치 센서에서의 캘리브레이션을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 4는 도 3에 따른 캘리브레이션 과정의 타이밍을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법의 터치 감도 검출 과정을 설명하기 위한 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법의 터치 감도 증가 과정을 설명하기 위한 구성을 도시한 도면.
이하, 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 동일한 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 일반적인 정전용량 터치 센서의 자기 정전용량 방식과 상호 정전용량 방식의 동작원리를 설명하기 위한 개념도를 도시한 도면이다. 도 1의 (a)는 자기 정전용량(Self Capacitance) 터치 센서의 동작원리를 나타낸다. 즉, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, TSP(Touch Screen Panel)에 터치(Touch)를 가하게 되면, 터치한 손가락(Finger) 및 스타일러스 펜과 TSP 간에 정전용량 성분이 발생하게 되고, 그 손가락 정전용량(Finger Capacitance)의 증가량이 터치 감도가 된다. 도 1의 (b)는 상호 정전용량(Mutual Capacitance) 터치 센서의 동작원리를 나타낸다. 즉, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, Tx와 Rx 간에는 전기장(electric field)이 형성되어 있고, 터치를 가하게 되면 전기장이 감소하게 되어 Rx에 유입되는 전하량이 감소하게 되고, 그 감소량이 터치 감도가 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법은, 도 1에 도시된 자기 정전용량 방식과 상호 정전용량 방식의 원리를 접목하여 캘리브레이션에 필요한 기존의 복잡한 회로 구성없이 간단하게 캘리브레이션을 수행할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법의 흐름을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법에 적용되는 터치 센서에서의 캘리브레이션을 설명하기 위해 도시한 도면이며, 도 4는 도 3에 따른 캘리브레이션 과정의 타이밍을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법의 터치 감도 검출 과정을 설명하기 위한 구성을 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법의 터치 감도 증가 과정을 설명하기 위한 구성을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법은, 수신 전극의 수신채널에 Tx 신호의 반대 위상 신호를 인가하여 Cs의 전하(Charge)를 먼저 빼주는 단계(S110), 송신 전극의 송신채널에 Tx 신호가 입력되는 단계(S120), 및 두 Cs와 Cm의 전하를 상쇄시키는 방식으로 캘리브레이션이 수행되는 단계(S130)를 포함하여 구성될 수 있으며, 터치가 발생되면, 송신채널의 터치가 발생된 채널에서는 Cm의 전하량이 감소하게 되고, 그 감소된 양이 터치 감도로 검출되는 단계(S140), 및 반대 위상 신호가 수신채널의 터치가 발생된 채널에 입력되고, 그 상태에서 터치를 하게 되면, Cs에 의해 -(minus) 전하량이 증가하게 됨에 따라 두 양을 합하게 되는 가산 처리를 통해 터치 감도가 증가되는 단계(S150)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
단계 S110에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 터치 위치의 감지를 위해 송신 전극(Tx)(11)과 수신 전극(Rx)(12)의 교차하는 조합으로 복수의 노드를 통해 채널을 형성하는 정전용량 터치 센서(10)에서, 복수의 노드를 형성하는 송신 전극(Tx)(11)의 송신채널(TXCH)로 Tx 신호를 인가하기 전에 CTX 구간에서 수신 전극(Rx)(12)의 수신채널(RXCH)에 Tx 신호의 반대 위상 신호(reverse phase signal)를 인가하여 Cs(Self Capacitance)의 전하를 먼저 빼주는 처리과정을 수행하게 된다. 여기서, CTX 구간은 도 4에 도시된 바와 같이, 정전용량 터치 센서(10)의 캘리브레이션 실행을 위한 타이밍 구간이다.
단계 S120에서는, 단계 S110의 과정을 통해 Cs의 전하를 먼저 빼준 상태에서, 도 4에 도시되는 타이밍의 TX 구간에서 송신 전극(Tx)(11)의 송신채널(TXCH)에 Tx 신호가 입력되도록 한다.
단계 S130에서는, 단계 S120에서의 인가된 Tx 신호에 의해 노드를 형성하는 송신채널(TXCH)과 수신채널(RXCH) 사이에 생성되는 Cm(Mutual Capacitance)에 전하가 더해짐에 따라 두 Cs와 Cm의 전하를 상쇄시키는 방식으로 캘리브레이션이 수행될 수 있도록 한다. 즉, 본 발명에 따른 캘리브레이션 방법은 도 4의 타이밍에 따라 단계 S110 내지 단계 S130이 앞서 설명한 바와 같이 순차로 진행되며, 그에 따라 도 3에 도시된 바와 같이, Cs의 전하(Charge)는 -100이 되고, Cm의 전하는 100이 되어 캘리브레이션의 합은 0 이 되게 된다. 본 발명에서는 정전용량 터치 센서(10)의 송신 전극(Tx)(11) 2개와 수신 전극(Rx)(12) 2개의 구현을 일례로 들어 설명하고 있으나, 복수의 송신 전극과 수신 전극이 교차하는 형태로 더 구비되는 것으로 이해되어야 한다.
단계 S140에서는, 단계 S130의 캘리브레이션 수행 이후, 송신채널(TXCH)과 수신채널(RXCH)의 노드로 터치가 발생되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 송신채널(TXCH)의 터치가 발생된 채널(CH0)에서는 Cm의 전하량이 감소하게 되고, 그 감소된 양이 터치 감도로 검출되게 된다.
단계 S150에서는, 단계 S140을 통해 터치 감도 검출 이후, CTX 구간에서 Tx 신호의 반대 위상 신호가 수신채널(RXCH)의 터치가 발생된 채널(CH2)에 입력되고, 그 상태에서 터치를 하게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이 Cs에 의해 -(minus) 전하량이 증가하게 됨에 따라 두 양을 합하게 되는 가산 처리를 통해 터치 감도가 증가하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법에 적용되는 정전용량 터치 센서(10)는, 하나의 전도성 레이어에 복수의 송신 전극(Tx)(11)이 채널로 배치되고, 나머지 다른 하나의 전도성 레이어에 복수의 수신 전극(Rx)(12)이 채널로 배치되는 2개의 전도성 레이어가 조합되는 구조로 구성될 수 있다. 또한, 정전용량 터치 센서(10)는 하나의 전도성 레이어의 일면으로 복수의 송신 전극(Tx)(11)이 채널로 배치되고, 다른 일면으로 복수의 수신 전극(Rx)(12)이 채널로 배치되는 단일 레이어 구조로 구성될 수도 있다.
또한, 정전용량 터치 센서(10)는 송신 전극(11)과 수신 전극(12)을 투명 도전 물질의 ITO(Indium Tin Oxide)의 재질로 구성할 수 있다. 또한, 정전용량 터치 센서(10)는 송신 전극(11)과 수신 전극(12)을 투명 도전 물질의 투명 전극으로 구성하되, ITO(Indium Tin Oxide) 이외에도 메탈 메쉬, 실버 나노 와이어, 탄소나노튜브, 및 그래핀 재질 중 어느 하나의 재질로 구성할 수도 있다. 이러한 정전용량 터치 센서(10)는 캘리브레이션을 위한 기존의 별도 부가회로를 구비하지 않고도 송신 채널 및 수신 채널에서 생성되는 두 전하를 상쇄시키는 방식으로 캘리브레이션이 구현되도록 구동될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법은, 기존의 터치 센서에서 IC 내부 회로 또는 별도의 외부회로를 통해 다른 경로로 Cm의 전하를 상쇄시키는 복잡한 회로를 이용한 캘리브레이션 방법과 달리, TSP(Touch Screen Panel)에서 발생되는 기생 커패시턴스(Parasitic Capacitance)를 이용한 캘리브레이션 방법으로써 터치 감도 또한 증가시킬 수 있게 된다.
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.
10: 정전용량 터치 센서 11: 송신 전극(Tx)
12: 수신 전극(Rx)
S110: 수신 전극의 수신채널에 Tx 신호의 반대 위상 신호를 인가하여 Cs의 전하를 먼저 빼주는 단계
S120: 송신 전극의 송신채널에 Tx 신호가 입력되는 단계
S130: 두 Cs와 Cm의 전하를 상쇄시키는 방식으로 캘리브레이션이 수행되는 단계
S140: 터치가 발생되면, 송신채널의 터치가 발생된 채널에서는 Cm의 전하량이 감소하게 되고, 그 감소된 양이 터치 감도로 검출되는 단계
S150: 반대 위상 신호가 수신채널의 터치가 발생된 채널에 입력되고, 그 상태에서 터치를 하게 되면, Cs에 의해 -(minus) 전하량이 증가하게 됨에 따라 두 양을 합하게 되는 가산 처리를 통해 터치 감도가 증가되는 단계

Claims (8)

  1. 상호 정전용량 터치 센서(10)의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법으로서,
    (1) 터치 위치의 감지를 위해 송신 전극(Tx)(11)과 수신 전극(Rx)(12)의 교차하는 조합으로 복수의 노드를 통해 채널을 형성하는 상기 정전용량 터치 센서(10)에서, 복수의 노드를 형성하는 송신 전극(Tx)(11)의 송신채널(TXCH)로 Tx 신호를 인가하기 전에 CTX 구간에서 수신 전극(Rx)(12)의 수신채널(RXCH)에 Tx 신호의 반대 위상 신호(reverse phase signal)를 인가하여 Cs(Self Capacitance)의 전하(Charge)를 먼저 빼주는 단계;
    (2) TX 구간에서 송신 전극(Tx)(11)의 송신채널(TXCH)에 Tx 신호가 입력되는 단계; 및
    (3) 상기 단계 (2)에서의 Tx 신호에 의해 노드를 형성하는 송신채널(TXCH)과 수신채널(RXCH) 사이에 생성되는 Cm(Mutual Capacitance)에 전하(Charge)가 더해짐에 따라 두 Cs와 Cm의 전하를 상쇄시키는 방식으로 캘리브레이션이 수행되는 단계를 포함하되,
    (4) 상기 단계 (3)의 캘리브레이션 수행 이후, 상기 송신채널(TXCH)과 수신채널(RXCH)의 노드로 터치가 발생되면, 송신채널(TXCH)의 터치가 발생된 채널(CH0)에서는 Cm의 전하량이 감소하게 되고, 그 감소된 양이 터치 감도로 검출되는 단계; 및
    (5) 상기 단계 (4)를 통해 터치 감도 검출 이후, CTX 구간에서 Tx 신호의 반대 위상 신호가 수신채널(RXCH)의 터치가 발생된 채널(CH2)에 입력되고, 그 상태에서 터치를 하게 되면, Cs에 의해 -(minus) 전하량이 증가하게 됨에 따라 두 양을 합하게 되는 가산 처리를 통해 터치 감도가 증가되는 단계를 더 포함하며,
    상기 CTX 구간은,
    상기 정전용량 터치 센서(10)의 캘리브레이션 실행을 위한 타이밍 구간인 것을 특징으로 하는, 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 정전용량 터치 센서(10)는,
    하나의 전도성 레이어에 복수의 송신 전극(Tx)(11)이 채널로 배치되고, 나머지 다른 하나의 전도성 레이어에 복수의 수신 전극(Rx)(12)이 채널로 배치되는 2개의 전도성 레이어가 조합되는 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는, 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 정전용량 터치 센서(10)는,
    하나의 전도성 레이어의 일면으로 복수의 송신 전극(Tx)(11)이 채널로 배치되고, 다른 일면으로 복수의 수신 전극(Rx)(12)이 채널로 배치되는 단일 레이어 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는, 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 정전용량 터치 센서(10)는,
    상기 송신 전극(11)과 수신 전극(12)을 투명 도전 물질의 ITO(Indium Tin Oxide)의 재질로 구성하는 것을 특징으로 하는, 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 정전용량 터치 센서(10)는,
    상기 송신 전극(11)과 수신 전극(12)을 투명 도전 물질의 투명 전극으로 구성하되, 상기 ITO(Indium Tin Oxide) 이외에도 메탈 메쉬, 실버 나노 와이어, 탄소나노튜브, 및 그래핀 재질 중 어느 하나의 재질로 구성하는 것을 특징으로 하는, 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 정전용량 터치 센서(10)는,
    캘리브레이션을 위한 기존의 별도 부가회로를 구비하지 않고도 송신 채널 및 수신 채널에서 생성되는 두 전하를 상쇄시키는 방식으로 캘리브레이션이 구현되도록 구동하는 것을 특징으로 하는, 상호 정전용량 터치 센서의 터치 감도 증가를 위한 캘리브레이션 방법.
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