KR101678209B1 - Touch sensing deving and driving method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 감지장치에 관한 것으로, 서로 교차되는 행방향 도전패턴들 및 열방향 도전패턴들과, 제1 기판을 사이에 두고 상기 도전패턴들과 대향하는 공통전극을 포함하는 터치 스크린; 상기 행방향 도전패턴들에 고전위 전원전압을 순차적으로 공급하고 상기 고전위 전원전압이 인가되는 행방향 도전패턴 이외의 다른 행방향 도전패턴들을 플로팅시키는 로우 드라이버; 및 상기 열방향 도전패턴들에 상기 고전위 전원전압을 순차적으로 공급하고 상기 고전위 전원전압이 인가되는 열방향 도전패턴 이외의 다른 열방향 도전패턴들을 플로팅시키는 컬럼 드라이버를 구비한다. The present invention relates to a touch sensing device, comprising: a touch screen including row-direction conductive patterns and column-direction conductive patterns intersecting with each other, and a common electrode opposing the conductive patterns with a first substrate interposed therebetween; A row driver sequentially supplying a high potential power supply voltage to the row direction conductive patterns and floating row-direction conductive patterns other than the row direction conductive pattern to which the high potential power supply voltage is applied; And a column driver sequentially supplying the high potential power source voltage to the column direction conductive patterns and floating column direction conductive patterns other than the column direction conductive pattern to which the high potential power source voltage is applied.

Description

터치 감지장치와 그 구동 방법{TOUCH SENSING DEVING AND DRIVING METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a touch sensing device and a method of driving the touch sensing device.

본 발명은 정전용량 방식의 터치 감지장치와 그 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a capacitive touch sensing device and a driving method thereof.

가전기기나 각종 정보통신 시스템의 경량화, 슬림화 추세에 따라 유저 입력 수단이 버튼형 스위치에서 터치 센서로 대체되고 있다. 터치 센서는 정전용량 방식, 저항 방식, 압력 방식, 광학 방식, 초음파 방식 등이 알려져 있다. 터치 스크린은 다수의 터치 센서들로 구성된다. User input means has been replaced with a touch sensor in a button-type switch in accordance with the trend of lightening and slimming of household appliances and various information communication systems. The touch sensor is known as an electrostatic capacity type, a resistance type, a pressure type, an optical type, and an ultrasonic type. The touch screen is composed of a plurality of touch sensors.

도 1은 정전용량 방식의 터치 스크린(100)을 보여 주는 도면이다. FIG. 1 is a view showing a touch screen 100 of a capacitive type.

도 1을 참조하면, 정전용량 방식의 터치 스크린(100)은 다수의 행방향 도전패턴들(R1~Rn), 행방향 도전패턴들(R1~Rn)과 교차되는 열방향 도전패턴들(C1~Cm), 행방향 도전패턴들(R1~Rn)을 구동하기 위한 로우 드라이버(row driver)(110), 열방향 도전패턴들(C1~Cm)을 구동하기 위한 컬럼 드라이버(column driver)(120)를 구비한다. 1, the electrostatic capacitive touch screen 100 includes a plurality of row direction conductive patterns R1 to Rn, column direction conductive patterns R1 to Rn, A row driver 110 for driving the row direction conductive patterns R1 to Rn, a column driver 120 for driving the column direction conductive patterns C1 to Cm, Respectively.

로우 드라이버(110)는 행방향 도전패턴들(R1~Rn)에 고전위 전원전압(VDD)을 순차적으로 공급하여 행방향 도전패턴들(R1~Rn)을 스캐닝한다. 이 스캐닝 동작에서, 행방향 도전패턴들(R1~Rn)은 하나씩 고전위 전원전압(VDD)을 충전한다. 로우 드라이버(110)는 고전위 전원전압(VDD)을 충전하는 행방향 도전패턴(R3) 이외의 다른 행방향 도전패턴들(R1, R2, R4~Rn)에 기저전압(GND)을 공급한다. The row driver 110 sequentially supplies the high potential power supply voltage VDD to the row direction conductive patterns R1 to Rn to scan the row direction conductive patterns R1 to Rn. In this scanning operation, the row direction conductive patterns R1 to Rn charge the high-potential power supply voltage VDD one by one. The row driver 110 supplies the ground voltage GND to the row direction conductive patterns R1, R2, R4 to Rn other than the row direction conductive pattern R3 for charging the high potential supply voltage VDD.

컬럼 드라이버(120)는 행방향 도전패턴들(R1~Rn)의 스캐닝 동작이 완료된 후에 열방향 도전패턴들(C1~Cm)에 고전위 전원전압(VDD)을 순차적으로 공급하여 열방향 도전패턴들(C1~Cm)을 스캐닝한다. 이 스캐닝 동작에서, 열방향 도전패턴들(C1~Cm)은 하나씩 고전위 전원전압(VDD)을 충전한다. 고전위 전원전압(VDD)을 충전하는 열방향 도전패턴 이외의 다른 열방향 도전패턴들에는 기저전압(GND)이 공급된다. The column driver 120 sequentially supplies the high potential power supply voltage VDD to the column direction conductive patterns C1 to Cm after the scanning operation of the row direction conductive patterns R1 to Rn is completed, (C1 to Cm) are scanned. In this scanning operation, the column-direction conductive patterns C1 to Cm charge the high-potential power supply voltage VDD one by one. The base low voltage GND is supplied to the column direction conductive patterns other than the column direction conductive pattern for charging the high potential supply voltage VDD.

로우 드라이버(110)와 컬럼 드라이버(120) 각각은 행방향 도전패턴들(R1~Rn)과 열방향 도전패턴들(C1~Cm)에 고전위 전원전압(VDD)과 기저전압을 공급하는 다수의 인버터회로를 포함한다. 인버터회로 각각은 도 2와 같이 스캐닝 제어신호에 의해 제어되는 PMOS 트랜지스터(PT1), 및 NMOS 트랜지스터(NT1)를 포함한다. 스캐닝 제어신호는 하이논리전압(VH)과 로우논리전압(VL) 사이에서 스윙하는 펄스신호이다. PMOS 트랜지스터(PT1)는 스캐닝 제어신호의 전압이 로우논리전압(VL)일 때 턴-온되어 고전위 전원전압(VDD)을 센싱 라인에 공급한다. 여기서, 센싱 라인은 행방향 도전패턴들(R1~Rn)과 열방향 도전패턴들(C1~Cm)을 의미한다. Each of the row driver 110 and the column driver 120 includes a plurality of row drivers 110 and a plurality of column drivers 120 for supplying a high potential supply voltage VDD and a low potential supply voltage to the row direction conductive patterns R1 to Rn and the column direction conductive patterns C1 to Cm, And an inverter circuit. Each of the inverter circuits includes a PMOS transistor PT1 and an NMOS transistor NT1 which are controlled by a scanning control signal as shown in Fig. The scanning control signal is a pulse signal swinging between the high logic voltage VH and the low logic voltage VL. The PMOS transistor PT1 is turned on when the voltage of the scanning control signal is the low logic voltage VL to supply the high potential power supply voltage VDD to the sensing line. Here, the sensing line refers to the row direction conductive patterns R1 to Rn and the column direction conductive patterns C1 to Cm.

도 1과 같은 터치 스크린(100)은 터치가 없을 때의 초기 정전용량과, 피검지 체가 터치 스크린(100)에 접촉되었을 때 검출되는 터치 정전용량 사이의 변화를 바탕으로 터치를 감지한다. 그런데 도 1과 같은 터치 스크린(100)의 터치인식 감도는 만족할만한 수준에 이르지 못하고 있다. 이를 상세히 설명하면, 정전용량 방식의 터치 스크린(100)의 터치인식 감도 S(sensitivity)는 터치 정정용량(Cf)과 초기 정전용량(Ci)의 비로써 수학식 1과 같다. The touch screen 100 as shown in FIG. 1 senses a touch on the basis of the initial electrostatic capacitance when there is no touch and the change in the touch capacitance detected when the object to be detected touches the touch screen 100. However, the touch recognition sensitivity of the touch screen 100 as shown in FIG. 1 has not reached a satisfactory level. The sensitivity S (sensitivity) of the touch screen 100 of the capacitance type is expressed by Equation 1 as a ratio of the touch correction capacitance C f to the initial capacitance C i .

Figure 112009073711732-pat00001
Figure 112009073711732-pat00001

정전용량 방식의 터치 스크린(100)은 고전위 전원전압을 충전하는 도전패턴 이외의 도전패턴들의 전위가 기저전압(GND)을 유지하고 있다. 이 때문에, 정전용량 방식의 터치 스크린(100)의 초기 정전용량(Ci)은 도 3 및 도 4와 같이 공통전압이 인가되는 배면전극(Ecom)과 기저전압(또는 고전위 전원전압)이 인가되는 도전패턴들(R2, R4) 사이의 정전용량(Cs)과, 고전위 전원전압(VDD)이 인가되는 도전패턴(R3)과 기저전압(GND)이 인가되는 도전패턴들(R2, R4) 사이의 기생용량(Parastic capacitance, Cp)의 합(Cs+Cp)이다. 도 3에서 "De"는 도전패턴들(R2~R4)과 배면전극(Ecom) 사이의 유전체를 의미한다. 따라서, 도 1과 같은 터치 스크린(100)의 터치인식 감도(S)는 초기 정전용량(Ci)이 높으므로 수학식 2와 같이 낮다. In the capacitive touch screen 100, the potential of the conductive patterns other than the conductive pattern for charging the high potential power supply voltage maintains the ground voltage GND. 3 and 4, the initial capacitance C i of the capacitive touch screen 100 is applied to the back electrode Ecom to which the common voltage is applied and the base voltage (or high-potential power supply voltage) A conductive pattern R3 between which a high potential power source voltage VDD is applied and conductive patterns R2 and R4 to which a ground potential GND is applied are formed between the conductive patterns R2 and R4, (C s + C p ) of the parasitic capacitance (Cp) between the electrodes. In Fig. 3, "De" means a dielectric between the conductive patterns R2 to R4 and the back electrode Ecom. Accordingly, the touch sensing sensitivity S of the touch screen 100 as shown in FIG. 1 is low as shown in Equation (2) because the initial capacitance C i is high.

Figure 112009073711732-pat00002
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본 발명은 정전용량 방식의 터치 스크린에서 터치인식 감도를 높이도록 한 터치 감지장치와 그 구동 방법을 제공한다. The present invention provides a touch sensing device and a method of driving the touch sensing device, which improves the touch sensing sensitivity in a capacitive touch screen.

본 발명의 터치 감지장치는 서로 교차되는 행방향 도전패턴들 및 열방향 도전패턴들과, 제1 기판을 사이에 두고 상기 도전패턴들과 대향하는 공통전극을 포함하는 터치 스크린; 상기 행방향 도전패턴들에 고전위 전원전압을 순차적으로 공급하고 상기 고전위 전원전압이 인가되는 행방향 도전패턴 이외의 다른 행방향 도전패턴들을 플로팅시키는 로우 드라이버; 및 상기 열방향 도전패턴들에 상기 고전위 전원전압을 순차적으로 공급하고 상기 고전위 전원전압이 인가되는 열방향 도전패턴 이외의 다른 열방향 도전패턴들을 플로팅시키는 컬럼 드라이버를 구비한다. The touch sensing apparatus of the present invention includes a touch screen including row-direction conductive patterns and column-direction conductive patterns which intersect with each other, and a common electrode facing the conductive patterns with the first substrate interposed therebetween; A row driver sequentially supplying a high potential power supply voltage to the row direction conductive patterns and floating row-direction conductive patterns other than the row direction conductive pattern to which the high potential power supply voltage is applied; And a column driver sequentially supplying the high potential power source voltage to the column direction conductive patterns and floating column direction conductive patterns other than the column direction conductive pattern to which the high potential power source voltage is applied.

상기 터치 감지장치의 구동 방법은 상기 행방향 도전패턴들에 고전위 전원전압을 순차적으로 공급하고 상기 고전위 전원전압이 인가되는 행방향 도전패턴 이외의 다른 행방향 도전패턴들을 플로팅시키는 단계; 및 상기 열방향 도전패턴들에 상 기 고전위 전원전압을 순차적으로 공급하고 상기 고전위 전원전압이 인가되는 열방향 도전패턴 이외의 다른 열방향 도전패턴들을 플로팅시키는 단계를 포함한다. The method of driving the touch sensing apparatus sequentially supplying a high potential power supply voltage to the row direction conductive patterns and floating the row direction conductive patterns other than the row direction conductive pattern to which the high potential power supply voltage is applied; And sequentially supplying the high-potential power supply voltage to the column-direction conductive patterns and floating the column-direction conductive patterns other than the column-direction conductive pattern to which the high-potential power-supply voltage is applied.

본 발명은 정전용량 방식의 터치 스크린에서 도전패턴들의 스캐닝시에 고전위 전원전압이 인가되는 도전패턴 이외의 다른 도전패턴들을 플로팅시킴으로써 도전패턴들 간의 기생 정전용량이 발생하는 현상을 방지할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 정전용량 방식의 터치 스크린에서 터치인식 감도를 향상시킬 수 있다. 나아가, 본 발명은 정전용량 방식의 터치 스크린을 구동하기 위한 구동회로를 간소화시킬 수 있다. The present invention can prevent generation of parasitic capacitance between conductive patterns by floating conductive patterns other than conductive patterns to which a high potential power supply voltage is applied when scanning conductive patterns in a capacitive touch screen. As a result, the present invention can improve the touch recognition sensitivity in a capacitive touch screen. Furthermore, the present invention can simplify the driving circuit for driving the capacitive touch screen.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품 구성의 명칭과는 상이할 수 있다. The component names used in the following description are selected in consideration of ease of specification, and may be different from actual product configuration names.

도 5 및 6은 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지장치를 보여 주는 도면들이 다. 5 and 6 are views showing a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지장치는 액정표시패널에 내장된다. 이 터치 감지장치는 터치 스크린의 도전패턴들(11)이 내장된 액정표시패널, 제1 구동회로(41), 제2 구동회로(42), 콘트롤러(43), 터치 인식 프로세서(44) 등을 구비한다. 5 and 6, the touch sensing apparatus according to the embodiment of the present invention is incorporated in a liquid crystal display panel. The touch sensing apparatus includes a liquid crystal display panel, a first driving circuit 41, a second driving circuit 42, a controller 43, a touch recognition processor 44, etc., in which conductive patterns 11 of a touch screen are embedded Respectively.

액정표시패널은 두 장의 유리기판(12, 17) 사이에 액정층(15)이 형성된다. 상부 유리기판(12)에는 상부 편광필름(10)이 접착되고, 하부 유리기판(16)에는 하부 편광필름(17)이 접착된다. 유리기판들(12, 16) 사이에는 컬럼 스페이서(Culumn Spacer, CS)가 형성될 수 있다. 컬럼 스페이서는 액정셀의 셀갭을 유지한다. In the liquid crystal display panel, the liquid crystal layer 15 is formed between the two glass substrates 12 and 17. The upper polarizing film 10 is adhered to the upper glass substrate 12 and the lower polarizing film 17 is adhered to the lower glass substrate 16. [ A column spacer (CS) may be formed between the glass substrates 12 and 16. The column spacer maintains the cell gap of the liquid crystal cell.

액정표시패널의 하부 유리기판(16)에는 비디오 데이터를 표시하기 위한 화소 어레이가 형성된다. 화소 어레이는 데이터라인들, 그 데이터라인들과 교차되는 게이트라인들, 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부들에 형성되는 다수의 TFT들(Thin Film Transistor, TFT), 액정셀들에 데이터전압을 충전시키기 위한 화소전극들, 및 화소전극 각각에 접속되어 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터들(Storage Capacitor, Cst)을 포함한다. TFT들은 게이트라인으로부터의 게이트펄스에 따라 턴-온되어 데이터라인으로부터의 정극성/부극성 비디오 아날로그 데이터전압을 화소전극에 공급한다. A pixel array for displaying video data is formed on the lower glass substrate 16 of the liquid crystal display panel. The pixel array includes data lines, gate lines intersecting the data lines, a plurality of TFTs (Thin Film Transistors, TFTs) formed at intersections of the data lines and the gate lines, And storage capacitors (Cst) connected to the pixel electrodes to maintain the voltage of the liquid crystal cell, respectively. The TFTs are turned on according to the gate pulse from the gate line to supply the pixel electrode with the positive / negative polarity video analog data voltage from the data line.

상부 유리기판(12)에는 터치 스크린과 컬러필터 어레이가 형성된다. 터치 스크린의 도전패턴들(11)은 도 6에 도시된 행방향 도전패턴들(R1~Rn)과 열방향 도전패턴들(C1~Cm)을 포함한다. 도전패턴들(11)은 액정표시패널의 상부 유리기 판(12)과 상부 편광필름(10) 사이에 형성된다. 컬러필터 어레이는 블랙매트릭스, 컬러필터(13), 공통전극(14) 등이 형성된다. 공통전극(14)에는 공통전압(Vcom)이 공급된다. 공통전극(14)은 액정셀의 화소전극과 대향하여 액정셀에 공통전압을 인가하고, 터치 스크린의 초기 정전용량을 형성하는 배면전극 역할을 한다. On the upper glass substrate 12, a touch screen and a color filter array are formed. The conductive patterns 11 of the touch screen include the row direction conductive patterns R1 to Rn and the column direction conductive patterns C1 to Cm shown in FIG. The conductive patterns 11 are formed between the upper glass plate 12 and the upper polarizing film 10 of the liquid crystal display panel. The color filter array includes a black matrix, a color filter 13, a common electrode 14, and the like. The common electrode 14 is supplied with the common voltage Vcom. The common electrode 14 functions as a back electrode that applies a common voltage to the liquid crystal cell facing the pixel electrode of the liquid crystal cell and forms an initial capacitance of the touch screen.

액정표시패널의 액정 모드는 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment), IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다. 액정표시패널은 투과형 액정표시패널, 반투과형 액정표시패널, 반사형 액정표시패널 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다. 액정표시패널이 투과형 액정표시패널이나 반투과형 액정표시패널로 구현되는 경우에, 그 액정표시패널에 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛이 필요한다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. The liquid crystal mode of the liquid crystal display panel can be implemented in any liquid crystal mode such as TN (Twisted Nematic) mode, VA (Vertical Alignment), IPS (In Plane Switching) mode and FFS (Fringe Field Switching) mode. The liquid crystal display panel can be implemented in any form such as a transmissive liquid crystal display panel, a transflective liquid crystal display panel, and a reflective liquid crystal display panel. When the liquid crystal display panel is implemented as a transmissive liquid crystal display panel or a transflective liquid crystal display panel, a backlight unit for irradiating light to the liquid crystal display panel is required. The backlight unit may be implemented as a direct type backlight unit or an edge type backlight unit.

제1 구동회로(41)는 터치 스크린의 도전패턴들(11)에 고전위 전원전압을(VDD)을 순차적으로 공급하고 고전위 전원전압(VDD)이 공급되지 않은 도전패턴들(11)을 플로팅시킨다. 제1 구동회로(41)는 도 6에 도시된 로우 드라이버(21)와 컬럼 드라이버(22)를 포함한다. 로우 드라이버(21)는 행방향 도전패턴들(R1~Rn)에 고전위 전원전압(VDD)을 순차적으로 공급하여 행방향 도전패턴들(R1~Rn)을 스캐닝한다. 로우 드라이버(21)는 현재 고전위 전원전압(VDD)이 인가되는 행방향 도전패턴 이외의 다른 행방향 도전패턴들을 플로팅(floating)시킨다. 플로팅 상태에서, 도전패턴과 전압원 사이의 전류패스는 개방된다. 따라서, 플로팅 상태의 도전패턴 에는 외부전압이 인가되지 않는다. 컬럼 드라이버(22)는 행방향 도전패턴들(R1~Rn)의 스캐닝 동작이 완료된 후에 열방향 도전패턴들(C1~Cm)에 고전위 전원전압(VDD)을 순차적으로 공급하여 열방향 도전패턴들(C1~Cm)을 스캐닝한다. 고전위 전원전압(VDD)을 충전하는 열방향 도전패턴 이외의 다른 열방향 도전패턴들은 플로팅된다. 로우 드라이버(21)와 컬럼 드라이버(22) 각각은 콘트롤러(43)로부터의 스캐닝 제어신호에 응답하여 고전위 전원전압(VDD)을 도전패턴들(R1~Rn, C1~Cm)에 공급하는 스위치소자(Sr1~Srn, Sc1~Scm)를 포함한다. 스위치소자(Sr1~Srn, Sc1~Scm)들 각각은 PMOS 트랜지스터(PT1)로 구현될 수 있다. 로우 드라이버(21)와 컬럼 드라이버(22)에는 기저전압을 도전패턴들(R1~Rn, C1~Cm)에 공급하기 위한 스위치소자(도 2에 도시된 NT1)가 필요 없다.The first driving circuit 41 sequentially supplies the high potential power source voltage VDD to the conductive patterns 11 of the touch screen and the conductive patterns 11 to which the high potential power source voltage VDD is not supplied, . The first driving circuit 41 includes the row driver 21 and the column driver 22 shown in Fig. The row driver 21 sequentially supplies the high potential power supply voltage VDD to the row direction conductive patterns R1 to Rn to scan the row direction conductive patterns R1 to Rn. The row driver 21 floats row-direction conductive patterns other than the row-direction conductive pattern to which the high-potential power-supply voltage VDD is applied. In the floating state, the current path between the conductive pattern and the voltage source is opened. Therefore, no external voltage is applied to the conductive pattern in the floating state. The column driver 22 sequentially supplies the high potential power supply voltage VDD to the column direction conductive patterns C1 to Cm after the scanning operation of the row direction conductive patterns R1 to Rn is completed, (C1 to Cm) are scanned. The column direction conductive patterns other than the column direction conductive pattern for charging the high potential power supply voltage VDD are floated. Each of the row driver 21 and the column driver 22 is responsive to a scanning control signal from the controller 43 to supply a switching element for supplying the high potential power supply voltage VDD to the conductive patterns R1 to Rn and C1 to Cm (Sr1 to Srn, Sc1 to Scm). Each of the switch elements Sr1 to Srn and Sc1 to Scm may be implemented by a PMOS transistor PT1. The row driver 21 and the column driver 22 do not need a switch element (NT1 shown in FIG. 2) for supplying a base voltage to the conductive patterns R1 to Rn, C1 to Cm.

제2 구동회로(42)는 액정표시패널의 화소 어레이를 구동하기 위한 데이터 구동회로와 게이트 구동회로를 포함한다. 데이터 구동회로는 콘트롤러(43)의 제어 하에 콘트롤러(43)로부터의 디지털 비디오 데이터를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 화소 어레이의 데이터라인들에 공급한다. 게이트 구동회로는 콘트롤러(43)의 제어 하에 데이터전압과 동기되는 게이트펄스를 화소 어레이의 게이트라인들에 순차적으로 공급한다.The second driving circuit 42 includes a data driving circuit and a gate driving circuit for driving the pixel array of the liquid crystal display panel. The data driving circuit converts the digital video data from the controller 43 into an analog positive / negative gamma compensation voltage under the control of the controller 43 and supplies it to the data lines of the pixel array. The gate drive circuit sequentially supplies gate pulses synchronized with the data voltage to the gate lines of the pixel array under the control of the controller 43.

콘트롤러(43)는 디지털 비디오 데이터를 데이터 구동회로에 공급하고, 데이터 구동회로와 게이트 구동회로의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 발생한다. 또한, 콘트롤러(43)는 터치 스크린을 구동하기 위한 로우 드라이버(21)와 컬럼 드라이버(22)의 스캐닝 제어신호를 발생한다. The controller 43 supplies digital video data to the data driving circuit, and generates control signals for controlling the operation timing of the data driving circuit and the gate driving circuit. In addition, the controller 43 generates a scanning control signal for the column driver 22 and the row driver 21 for driving the touch screen.

터치 인식 프로세서(44)는 터치 스크린의 도전패턴(11)에 접속되어 도전패턴(11)의 초기 정전용량의 전압과 터치 정전용량의 전압을 차동 증폭하고 그 결과를 디지털 데이터로 변환한다. 그리고 터치 인식 프로세서(44)는 터치 인식 알고리즘을 이용하여 초기 정전용량과 터치 정전용량의 차이를 바탕으로 터치 위치를 판단하고, 그 터치 위치를 지시하는 터치 좌표 데이터(Cxy)를 출력한다. The touch recognition processor 44 is connected to the conductive pattern 11 of the touch screen to differentially amplify the voltage of the initial capacitance of the conductive pattern 11 and the voltage of the touch capacitance and converts the result to digital data. Then, the touch recognition processor 44 determines the touch position based on the difference between the initial capacitance and the touch capacitance using the touch recognition algorithm, and outputs touch coordinate data (Cxy) indicating the touch position.

도 8은 본 발명의 터치 스크린에서 초기 정전용량을 보여 주는 도면이다. 도 9 및 도 10은 터치 스크린의 초기 정전용량과 터치 정전용량을 보여 주는 도면이다. 8 is a graph showing the initial capacitance in the touch screen of the present invention. 9 and 10 are diagrams showing the initial capacitance and the touch capacitance of the touch screen.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 터치 스크린의 도전 패턴 스캐닝시에 고전위 전원전압이 공급되지 않는 도전패턴들(11)은 플로팅 상태이다. 따라서, 고전위 전원이 인가되는 도전패턴과 그와 이웃하는 플로팅 상태의 도전패턴 사이에는 정전용량이 존재하지 않는다. Referring to FIGS. 8 to 10, the conductive patterns 11 to which the high-potential power supply voltage is not applied at the time of scanning the conductive pattern of the touch screen of the present invention are in a floating state. Therefore, there is no capacitance between the conductive pattern to which the high potential power is applied and the conductive pattern in the neighboring floating state.

도전패턴들(11)이 플로팅되므로 수학식 1에서 초기 정전용량(Ci)은 공통전압이 인가되는 공통전극(14)과 고전위 전원전압이 인가되는 정전용량(Cs)과 동일하다. 따라서, 본 발명의 터치 스크린의 터치인식 감도(S)는 수학식 3과 같고, 수학식 2 및 3의 대비에서 알 수 있는 바와 같이 종래에 비하여 더 높다. Since the conductive patterns 11 are floating, the initial capacitance C i in Equation 1 is equal to the capacitance C s to which the common electrode 14 to which the common voltage is applied and the high-potential power supply voltage are applied. Accordingly, the touch sensing sensitivity S of the touch screen of the present invention is as shown in Equation 3 and is higher than the conventional one, as can be seen from the contrast of Equations 2 and 3. [

Figure 112009073711732-pat00003
Figure 112009073711732-pat00003

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the present invention should not be limited to the details described in the detailed description, but should be defined by the claims.

도 1은 정전용량 방식의 터치 스크린의 스캐닝 동작을 보여 주는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a scanning operation of a capacitive touch screen.

도 2는 도 1에 도시된 로우 드라이버와 컬럼 드라이버의 인버터 회로를 보여 주는 회로도이다. 2 is a circuit diagram showing an inverter circuit of the row driver and the column driver shown in FIG.

도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 터치 스크린의 기생 용량을 보여 주는 도면들이다. 3 and 4 are diagrams showing the parasitic capacitance of the touch screen shown in FIG.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지장치의 단면과 그 터치 감지장치의 구동회로를 보여 주는 블록도이다. 5 is a block diagram illustrating a cross section of a touch sensing apparatus and a driving circuit of the touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터치 감지장치의 터치 스크린을 보여 주는 평면도이다. 6 is a plan view showing a touch screen of a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 7은 도 6에 도시된 로우 드라이버와 컬럼 드라이버의 스위치소자를 보여 주는 회로도이다. 7 is a circuit diagram showing a row driver and a column driver switch element shown in FIG.

도 8은 본 발명의 터치 스크린에서 초기 정전용량을 보여 주는 도면이다. 8 is a graph showing the initial capacitance in the touch screen of the present invention.

도 9 및 도 10은 터치 스크린의 초기 정전용량과 터치 정전용량을 보여 주는 도면이다. 9 and 10 are diagrams showing the initial capacitance and the touch capacitance of the touch screen.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

11 : 터치 스크린의 도전패턴 41 : 제1 구동회로11: conductive pattern of the touch screen 41: first driving circuit

42 : 제2 구동회로 43 : 콘트롤러42: second driving circuit 43: controller

44 : 터치 인식 프로세서44: Touch recognition processor

Claims (6)

서로 교차되는 행방향 도전패턴들 및 열방향 도전패턴들과, 제1 기판을 사이에 두고 상기 도전패턴들과 대향하는 공통전극을 포함하는 터치 스크린; A touch screen including row-direction conductive patterns and column-direction conductive patterns intersecting with each other, and a common electrode facing the conductive patterns with the first substrate interposed therebetween; 상기 행방향 도전패턴들에 고전위 전원전압을 순차적으로 공급하고 상기 고전위 전원전압이 인가되는 행방향 도전패턴 이외의 다른 행방향 도전패턴들을 플로팅시키는 로우 드라이버; 및 A row driver sequentially supplying a high potential power supply voltage to the row direction conductive patterns and floating row-direction conductive patterns other than the row direction conductive pattern to which the high potential power supply voltage is applied; And 상기 열방향 도전패턴들에 상기 고전위 전원전압을 순차적으로 공급하고 상기 고전위 전원전압이 인가되는 열방향 도전패턴 이외의 다른 열방향 도전패턴들을 플로팅시키는 컬럼 드라이버를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 감지장치. And a column driver for sequentially supplying the high potential power source voltage to the column direction conductive patterns and floating the column direction conductive patterns other than the column direction conductive pattern to which the high potential power source voltage is applied. Device. 제 1 항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 도전패턴들의 전압을 입력 받아 상기 터치 스크린의 초기 정전용량과 상기 터치 스크린의 터치 정전용량의 차이에 기초하여 터치 위치를 판단하는 터치 인식 프로세서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 감지장치. Further comprising a touch recognition processor for receiving a voltage of the conductive patterns and determining a touch position based on a difference between an initial capacitance of the touch screen and a touch capacitance of the touch screen. 제 1 항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 제1 기판에 형성된 컬러필터 어레이; A color filter array formed on the first substrate; 제2 기판에 형성된 화소 어레이; 및 A pixel array formed on the second substrate; And 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성된 액정층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 감지장치. And a liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, 상기 화소 어레이의 데이터라인들에 비디오 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동회로; 및 A data driving circuit for supplying a video data voltage to the data lines of the pixel array; And 상기 화소 어레이의 게이트라인들에 상기 비디오 데이터 전압과 동기되는 게이트펄스를 순차적으로 공급하는 게이트 구동회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 감지장치. And a gate driving circuit for sequentially supplying gate pulses synchronized with the video data voltage to the gate lines of the pixel array. 제 4 항에 있어서, 5. The method of claim 4, 상기 데이터 구동회로에 디지털 비디오 데이터를 공급하고, 상기 데이터 구동회로, 상기 게이트 구동회로, 상기 로우 드라이버 및 상기 컬럼 드라이버 각각의 동작 타이밍을 제어하는 콘트롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 감지장치. Further comprising: a controller for supplying digital video data to the data driving circuit and controlling the operation timings of the data driving circuit, the gate driving circuit, the row driver, and the column driver, respectively. 서로 교차되는 행방향 도전패턴들 및 열방향 도전패턴들과, 제1 기판을 사이에 두고 상기 도전패턴들과 대향하는 공통전극을 포함하는 터치 스크린의 구동 방법에 있어서, A method of driving a touch screen including row-direction conductive patterns and column-direction conductive patterns crossing each other and a common electrode facing the conductive patterns with a first substrate interposed therebetween, 상기 행방향 도전패턴들에 고전위 전원전압을 순차적으로 공급하고 상기 고전위 전원전압이 인가되는 행방향 도전패턴 이외의 다른 행방향 도전패턴들을 플로 팅시키는 단계; 및 Sequentially supplying high-potential power supply voltages to the row-direction conductive patterns and floating row-direction conductive patterns other than the row-direction conductive patterns to which the high-potential power-supply voltage is applied; And 상기 열방향 도전패턴들에 상기 고전위 전원전압을 순차적으로 공급하고 상기 고전위 전원전압이 인가되는 열방향 도전패턴 이외의 다른 열방향 도전패턴들을 플로팅시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 감지장치의 구동방법. Sequentially supplying the high potential power supply voltage to the column direction conductive patterns and floating the column direction conductive patterns other than the column direction conductive pattern to which the high potential power supply voltage is applied, .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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