KR101885810B1 - Apparatus and method for driving touch screen - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터치 스크린 장치와 그 구동 방법에 관한 것으로, 셋업 동작, 센싱 동작, ADC 동작, 좌표 인식 동작, 및 데이터 전송 동작을 수행하고, 상기 센싱 동작에 필요한 센싱 시간 동안 상기 센싱 동작과 함께 상기 센싱 동작과 상기 ADC 동작 중 하나 이상을 병렬 수행한다. The present invention relates to a touch screen device and a driving method thereof, and more particularly to a touch screen device and a driving method thereof that perform a setup operation, a sensing operation, an ADC operation, a coordinate recognition operation and a data transmission operation, Operation and the ADC operation in parallel.
Description
본 발명은 터치 스크린 장치와 그 구동 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a touch screen device and a driving method thereof.
가전기기나 휴대용 정보기기의 경량화, 슬림화 추세에 따라 유저 입력 수단이 버튼형 스위치에서 터치 스크린으로 대체되고 있다. 터치 스크린은 다수의 터치센서들을 포함한다.User input means has been replaced with a touch screen in a button-type switch in accordance with the trend of lightening and slimming of household appliances and portable information devices. The touch screen includes a plurality of touch sensors.
미국 공개 특허 US 2010/0200310(2010. 08. 12. 공개)는 서로 교차하는 X 라인들과 Y 라인들의 교차부마다 용량성 터치 센서들(capacitive touch sensor)을 포함하는 종래의 터치 스크린(이하 "Self capacitance 방식의 터치 스크린"이라 함)을 개시하고 있다. Self capacitance 방식의 터치 스크린은 X 라인들을 스캐닝하여 X 라인들로부터 수신된 신호를 아날로그-디지털 변환(Analog to Digital conversion, 이라 "ADC"라 함) 과정을 통해 디지털 데이터로 변환하고 또한, Y 라인들을 스캐닝하여 Y 라인들로부터 수신된 신호를 ADC 과정을 통해 디지털 데이터로 변환한다. Self capacitance 방식의 터치 스크린은 터치 전후의 변화량이 큰 X 라인과 Y 라인의 교점에 위치하는 터치 센서를 터치 위치로 인식한다. 이러한 Self capacitance 방식의 터치 스크린은 X 라인과 Y 라인 각각을 센싱하여 ADC로 변환하여 얻어진 디지털 데이터를 분석하여 터치 위치를 판단하기 때문에 실제 터치 위치와 같은 X 라인과 Y 라인에 존재하는 고스트 포인트(ghost point)를 터치 위치로 오인식할 수 있다. 따라서, Self capacitance 방식의 터치 스크린은 멀티 터치 인식 감도가 떨어지고, 복잡한 고스트 검출 및 제거 알고리즘을 추가로 적용하여야 하는 등의 단점이 있다. US Published Patent Application No. 2010/0200310 (published Dec. 12, 2010) discloses a conventional touch screen (hereinafter referred to as "touch screen ") including capacitive touch sensors at each intersection of X lines and Y lines crossing each other. Self capacitance touch screen "). The self capacitance type touch screen scans the X lines to convert the signals received from the X lines into digital data through analog to digital conversion (ADC) And converts the signal received from the Y lines into digital data through the ADC process. The self-capacitance type touch screen recognizes the touch sensor located at the intersection of the X line and the Y line, which are large before and after the touch, as the touch position. This self capacitance touch screen senses each of the X and Y lines and converts them into ADCs to analyze the digital data obtained to determine the touch position. Therefore, a ghost point (ghost point) to the touch position. Therefore, the self-capacitance type touch screen is disadvantageous in that the multi-touch recognition sensitivity is lowered, and a complicated ghost detection and removal algorithm is additionally applied.
미국 공개 특허 US 2010/0200310에 개시된 Self capacitance 방식의 터치 스크린은 프리 스캔 단계(Pre-scan)에서 그룹 단위로 X 라인들과 Y 라인들을 센싱한다. 이어서, 미국 공개 특허 US 2010/0200310에 개시된 Self capacitance 방식의 터치 스크린은 ADC 과정과 터치 위치 검출 과정을 거친 후에 리 스캔(Re-scan) 과정과 터치 위치 검출 과정을 거쳐 터치 인식의 정확도를 높인다. 또한, 미국 공개 특허 US 2010/0200310에 개시된 Self capacitance 방식의 터치 스크린은 프리 스캔 과정에서 그룹 내의 X 라인들(또는 Y 라인들)을 동시에 스캐닝하므로 터치 위치를 인식할 때마다 모든 X 라인들과 Y 라인들을 순차적으로 센싱하는 방식에 비하여 터치 센싱 속도를 줄일 수 있다. 그러나 미국 공개 특허 US 2010/0200310에 개시된 Self capacitance 방식의 터치 스크린은 터치 위치를 인식할 때마다 프리 스캔, ADC, 터치 인식 알고리즘 실행, 리 스캔, ADC, 터치 인식 알고리즘 실행 등을 순차적으로 처리하여야 하므로 터치 센싱 속도를 줄이는데 한계가 있다. The Self-capacitance type touch screen disclosed in U.S. Patent Application Publication No. US20030 / 2003103 senses X lines and Y lines on a group basis in a pre-scan step. Subsequently, the self-capacitance touch screen disclosed in U.S. Patent Application Publication No. US20030 / 030010 increases the accuracy of touch recognition through a re-scan process and a touch position detection process after an ADC process and a touch position detection process. The self capacitance touch screen disclosed in US Patent Application Publication No. US 2010/0200310 simultaneously scans the X lines (or Y lines) in the group during the pre-scan process, so that every X line and Y The speed of touch sensing can be reduced compared to a method of sequentially sensing lines. However, the self capacitance touch screen disclosed in U.S. Publication No. US 2010/0200310 needs to sequentially perform a pre-scan, an ADC, a touch recognition algorithm execution, a rescan, an ADC, and a touch recognition algorithm every time the touch position is recognized There is a limit to reducing the speed of touch sensing.
터치 레포트 레이트(Touch Report Rate)는 터치 스크린 내의 모든 센서 노드들을 센싱하는데 필요한 총 센싱 시간에 반비례한다. 총 센싱 시간이 길어지면 터치 레포트 레이트는 감소된다. 터치 레포트 레이트는 초당 전송되는 터치 좌표값들의 개수를 의미한다. 따라서, 미국 공개 특허 US 2010/0200310에 개시된 Self capacitance 방식의 터치 스크린은 터치 레포트 레이트를 충분히 높일 수 없으므로 터치 스크린의 해상도 증가에 적절히 대처하기가 곤란하다.
The Touch Report Rate is inversely proportional to the total sensing time required to sense all the sensor nodes in the touch screen. As the total sensing time increases, the touch report rate decreases. The touch report rate refers to the number of touch coordinate values transmitted per second. Therefore, the self capacitance type touch screen disclosed in US Patent Application Publication No. US20030 / 030010 can not sufficiently increase the touch report rate, so it is difficult to properly cope with the increase in the resolution of the touch screen.
본 발명은 터치 스크린의 총 센싱 시간을 줄이고 터치 레포트 레이트를 높일 수 있는 터치 스크린 장치와 그 구동 방법을 제공한다.
The present invention provides a touch screen device and a method of driving the same that can reduce the total sensing time of the touch screen and increase the touch report rate.
본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 장치는 Tx 라인들과 Rx 라인들이 교차되고 그 교차부마다 센서 노드들이 형성된 터치 스크린; 상기 Tx 라인들에 펄스를 공급하고, 상기 Rx 라인들을 통해 수신된 상기 센서 노드들의 전압을 샘플링하고 디지털 데이터로 변환하는 터치 스크린 구동회로를 포함한다. A touch screen device according to an embodiment of the present invention includes a touch screen in which Tx lines and Rx lines are intersected and sensor nodes are formed at intersections thereof; And a touch screen driving circuit for supplying a pulse to the Tx lines and sampling and converting the voltages of the sensor nodes received through the Rx lines into digital data.
상기 터치 스크린 구동회로는 상기 펄스가 공급될 Tx 라인들을 선택하고 상기 센서 노드의 전압이 수신될 Rx 라인들을 선택하기 위한 셋업 동작, 상기 Tx 라인들에 펄스를 공급하고 상기 Rx 라인들을 통해 센서 노드 전압을 수신하여 샘플링하는 센싱 동작, 샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환하는 ADC 동작, 미리 설정된 터치 인식 알고리즘을 이용하여 상기 디지털 데이터를 분석하여 터치 입력 위치의 좌표를 추정하는 좌표 인식 동작, 및 상기 좌표를 포함한 터치 좌표 데이터를 외부 시스템으로 전송하는 데이터 전송 동작을 수행한다. Wherein the touch screen drive circuit comprises: a setup operation for selecting Tx lines to which the pulse is to be supplied and for selecting the Rx lines on which the voltage of the sensor node is to be received; supplying pulses to the Tx lines, , An ADC operation for converting the sampled voltage into digital data, a coordinate recognition operation for estimating the coordinates of the touch input position by analyzing the digital data using a preset touch recognition algorithm, And transmits the touch coordinate data to the external system.
상기 터치 스크린 구동회로는 상기 센싱 동작에 필요한 센싱 시간 동안 상기 센싱 동작과 함께 상기 센싱 동작과 상기 ADC 동작 중 하나 이상을 병렬 수행한다. The touch screen driving circuit performs at least one of the sensing operation and the ADC operation in parallel with the sensing operation during a sensing time required for the sensing operation.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린 장치에서, 터치 스크린 구동회로는 다수의 Tx 셋업 정보들과 다수의 Rx 셋업 정보들을 포함한 그룹 셋업 정보를 수신하여 상기 펄스가 공급될 Tx 라인들을 선택하고 상기 센서 노드의 전압이 수신될 Rx 라인들을 선택하는 셋업 동작, 상기 Tx 라인들에 펄스를 공급하고 상기 Rx 라인을 통해 센서 노드 전압을 수신하여 샘플링하는 센싱 동작, 샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환하는 ADC 동작, 미리 설정된 터치 인식 알고리즘을 이용하여 상기 디지털 데이터를 분석하여 터치 입력 위치의 좌표를 추정하는 좌표 인식 동작, 및 상기 좌표를 포함한 터치 좌표 데이터를 외부 시스템으로 전송하는 데이터 전송 동작을 수행한다. In the touch screen device according to another embodiment of the present invention, the touch screen driving circuit receives group setup information including a plurality of Tx setup information and a plurality of Rx setup information, selects Tx lines to which the pulses are to be supplied, A sensing operation to supply a pulse to the Tx lines and to receive and sample the sensor node voltage through the Rx line, an ADC operation to convert the sampled voltage to digital data, A coordinate recognition operation for analyzing the digital data using a preset touch recognition algorithm to estimate coordinates of a touch input position, and a data transmission operation for transmitting touch coordinate data including the coordinates to an external system.
상기 터치 스크린 구동회로는 상기 센싱 동작에 필요한 센싱 시간 동안 상기 센싱 동작과 상기 ADC 동작을 병렬 수행한다. The touch screen driving circuit performs the sensing operation and the ADC operation in parallel during a sensing time required for the sensing operation.
본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 구동 방법은 펄스가 공급될 Tx 라인들을 선택하고 상기 센서 노드의 전압이 수신될 Rx 라인들을 선택하기 위한 셋업 동작을 수행하는 단계; 선택된 Tx 라인들에 상기 펄스를 공급하고 선택된 Rx 라인들을 통해 센서 노드 전압을 수신하여 샘플링하는 센싱 동작을 수행하는 단계; 샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환하는 ADC 동작을 수행하는 단계; 미리 설정된 터치 인식 알고리즘을 이용하여 상기 디지털 데이터를 분석하여 터치 입력 위치의 좌표를 추정하는 좌표 인식 동작을 수행하는 단계, 및 상기 좌표를 포함한 터치 좌표 데이터를 외부 시스템으로 전송하는 데이터 전송 동작을 수행하는 단계를 포함한다. A method of driving a touch screen device according to an exemplary embodiment of the present invention includes performing Tx lines to be supplied with pulses and performing a setup operation to select Rx lines to which the voltage of the sensor node is to be received; Performing a sensing operation of supplying the pulse to selected Tx lines and receiving and sampling a sensor node voltage through selected Rx lines; Performing an ADC operation to convert the sampled voltage to digital data; Performing a coordinate recognition operation for estimating coordinates of a touch input position by analyzing the digital data using a preset touch recognition algorithm and performing a data transmission operation for transmitting touch coordinate data including the coordinates to an external system .
상기 센싱 동작에 필요한 센싱 시간 동안 상기 센싱 동작과 함께 상기 센싱 동작과 상기 ADC 동작 중 하나 이상이 병렬 처리된다. At least one of the sensing operation and the ADC operation is performed in parallel with the sensing operation during a sensing time required for the sensing operation.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 구동 방법은 다수의 Tx 셋업 정보들과 다수의 Rx 셋업 정보들을 포함한 그룹 셋업 정보를 수신하여 상기 펄스가 공급될 Tx 라인들을 선택하고 상기 센서 노드의 전압이 수신될 Rx 라인들을 선택하는 셋업 동작을 수행하는 단계; 선택된 Tx 라인들에 상기 펄스를 공급하고 선택된 Rx 라인들을 통해 센서 노드 전압을 수신하여 샘플링하는 센싱 동작을 수행하는 단계; 샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환하는 ADC 동작을 수행하는 단계; 미리 설정된 터치 인식 알고리즘을 이용하여 상기 디지털 데이터를 분석하여 터치 입력 위치의 좌표를 추정하는 좌표 인식 동작을 수행하는 단계, 및 상기 좌표를 포함한 터치 좌표 데이터를 외부 시스템으로 전송하는 데이터 전송 동작을 수행하는 단계를 포함한다. A method of driving a touch screen device according to another embodiment of the present invention includes receiving Tx setup information including a plurality of Tx setup information and a plurality of Rx setup information to select Tx lines to which the pulse is to be supplied, Performing a setup operation to select Rx lines to be received; Performing a sensing operation of supplying the pulse to selected Tx lines and receiving and sampling a sensor node voltage through selected Rx lines; Performing an ADC operation to convert the sampled voltage to digital data; Performing a coordinate recognition operation for estimating coordinates of a touch input position by analyzing the digital data using a preset touch recognition algorithm and performing a data transmission operation for transmitting touch coordinate data including the coordinates to an external system .
상기 센싱 동작에 필요한 센싱 시간 동안 상기 센싱 동작과 상기 ADC 동작 이 병렬 수행된다.
During the sensing time required for the sensing operation, the sensing operation and the ADC operation are performed in parallel.
본 발명은 터치 스크린의 센싱 동작 시간 동안 센싱 동작과 함께 셋업 동작 및/또는 ADC 동작을 병렬 수행하여 터치 스크린의 총 센싱 시간을 대폭 줄이고 터치 레포트 레이트를 높일 수 있다. 또한, 본 발명은 그룹 셋업을 적용하여 터치 스크린의 총 센싱 시간을 더 줄일 수 있다. 본 발명은 노이즈가 유입될 수 있는 터치 스크린의 센싱 시간을 대폭 줄일 수 있으므로 센서 노드로부터 얻어진 데이터의 노이즈를 낮출 수 있다.The present invention can greatly reduce the total sensing time of the touch screen and increase the touch report rate by performing the setup operation and / or the ADC operation in parallel with the sensing operation during the sensing operation time of the touch screen. In addition, the present invention can further reduce the total sensing time of the touch screen by applying group setup. The present invention can significantly reduce the sensing time of a touch screen on which noises can be introduced, thereby reducing noise of data obtained from the sensor node.
본 발명은 터치 스크린의 총 센싱 시간을 줄이고 또한, 터치 인식 알고리즘의 실행과, 터치 좌표 데이터의 전송 동작을 병렬 수행하여 터치 인식 알고리즘 실행과 터치 좌표 데이터 전송에 필요한 시간을 줄일 수 있다.The present invention can reduce the total sensing time of the touch screen and reduce the time required for executing the touch recognition algorithm and transmitting the touch coordinate data by executing the touch recognition algorithm and transmitting the touch coordinate data in parallel.
본 발명은 터치 스크린을 2 개 이상의 블록들로 가상 분할하고, 블록들 단위로 터치(또는 근접) 입력 유무를 빠르게 판단한 후에, 터치(또는 근접) 입력이 검출된 블록에 한하여 터치 입력 위치를 정밀하게 센싱한다. 그 결과, 본 발명은 터치 스크린의 총 센싱 시간을 최소화할 수 있다. The touch screen is virtually divided into two or more blocks, and the presence or absence of touch (or proximity) input is quickly judged on a block-by-block basis. Then, only a block in which a touch Sensing. As a result, the present invention can minimize the total sensing time of the touch screen.
나아가, 본 발명은 터치 스크린의 총 센싱 시간을 줄임으로써 터치 스크린에 영향을 줄 수 있는 노이즈 유입 시간을 줄이고 블록 센싱에서 터치로 오인식된 오터치를 파셜 센싱을 통해 검증하여 노이즈 영향을 최소화할 수 있고 터치 인식의 정밀도를 높일 수 있다. 블록 센싱 방법과 파셜 센싱 방법 각각은 센싱 동작과 함께 셋업 동작 및/또는 ADC 동작을 병렬 수행하거나 그룹 셋업을 적용하고 센싱 동작과 ADC 동작을 병렬 수행할 수 있다. 또한, 본 발명은 블록 센싱 방법과 파셜 센싱 방법 을 수행한 이후에 터치 인식 알고리즘의 실행과, 터치 좌표 데이터의 전송 동작을 병렬 수행하여 터치 인식 알고리즘과 터치 좌표 데이터의 전송에 필요한 시간을 줄일 수 있다.
Furthermore, the present invention can reduce the total sensing time of the touch screen, thereby reducing the noise inflow time that may affect the touch screen, and verifying the erroneous touch sensed by the touch in the block sensing through partial sensing, thereby minimizing the noise influence The accuracy of touch recognition can be enhanced. Each of the block sensing method and the partial sensing method may perform the setup operation and / or the ADC operation in parallel with the sensing operation, or the group setup, and perform the sensing operation and the ADC operation in parallel. In addition, after performing the block sensing method and the partial sensing method, the present invention can reduce the time required for the touch recognition algorithm and the transmission of the touch coordinate data by executing the touch recognition algorithm and transmitting the touch coordinate data in parallel .
도 1은 터치 스크린의 센서 노드 배열 예를 보여 주는 도면이다.
도 2는 상호 용량 방식의 터치 스크린에서 센서 노드 마다 셋업, 센싱, ADC를 순차적으로 처리하는 경우에 총 센싱 시간을 보여 주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 4는 도 3에서 터치 스크린의 일부를 확대하여 전극 패턴을 상세히 보여 주는 평면도이다.
도 5 내지 도 7은 터치 스크린과 표시패널의 다양한 조합 형태를 보여 주는 도면들이다.
도 8은 본 발명의 ROIC를 상세히 보여 주는 블록도이다.
도 9는 Tx 라인들에 공급되는 펄스의 일 예를 보여 주는 파형도이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 구동 방법을 보여 주는 도면들이다.
도 13 내지 도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 구동 방법을 보여 주는 도면들이다.
도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 구동 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 20 내지 도 34는 본 발명의 실시예에 따른 블록 센싱 방법과 파셜 센싱 방법을 보여 주는 도면들이다.
도 35는 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 구동 방법을 보여 주는 흐름도이다. 1 is a view showing an example of arrangement of sensor nodes of a touch screen.
2 is a graph showing the total sensing time when the setup, the sensing, and the ADC are sequentially performed for each sensor node in the mutual capacity type touch screen.
3 is a block diagram showing a display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a detail of an electrode pattern by enlarging a part of the touch screen in FIG.
5 to 7 are views showing various combinations of the touch screen and the display panel.
8 is a detailed block diagram of the ROIC of the present invention.
9 is a waveform diagram showing an example of pulses supplied to the Tx lines.
10 to 12 are views illustrating a method of driving the touch screen device according to the first embodiment of the present invention.
13 to 18 are views illustrating a method of driving the touch screen device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a flowchart illustrating a method of driving a touch screen device according to a third embodiment of the present invention.
20 to 34 are views showing a block sensing method and a partial sensing method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 35 is a flowchart illustrating a method of driving a touch screen device according to a fourth embodiment of the present invention.
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.
상호 용량(mutual capacitance) 방식의 터치 스크린은 Tx 라인들, Tx 라인들과 교차되는 Rx 라인들, 및 Tx 라인들과 Rx 라인들의 교차부에 형성된 센서 노드들을 포함한다. 센서 노드들 각각은 상호 용량을 갖는다. 터치 스크린 장치는 터치(또는 근접) 전후의 센서 노드들에 충전된 전압의 변화를 감지하여 전도성 물질의 접촉(또는 근접) 여부와 그 위치를 판단한다. 상호 용량 방식의 터치 스크린은 Tx 라인들에 펄스를 공급하고 그 펄스에 동기하여 Rx 라인들을 통해 센서 노드들 각각의 용량 변화를 개별 센싱한다. 이러한 센싱 방식으로 인하여 상호 용량 방식의 터치 스크린은 센서 노드들 각각에서 터치 전후의 전압 변화를 감지할 수 있으므로 멀티 터치를 정확하게 인식할 수 있다. A mutual capacitance touch screen includes Tx lines, Rx lines intersecting Tx lines, and sensor nodes formed at intersections of Tx lines and Rx lines. Each of the sensor nodes has mutual capacity. The touch screen device senses a change in the voltage charged in the sensor nodes before and after the touch (or proximity) to determine whether or not the conductive material is in contact (or proximity) and its position. The mutual capacitive touch screen provides pulses to the Tx lines and individually senses capacitance variations of each of the sensor nodes through the Rx lines in synchronization with the pulses. Due to this sensing method, mutual capacitance type touch screen can detect the voltage change before and after the touch in each of the sensor nodes, so that multi touch can be accurately recognized.
j(j는 자연수) 개의 Tx 라인들과 i(i는 자연수) 개의 Rx 라인들이 교차된다면, 터치 스크린은 도 1과 같이 Tx 라인들과 Rx 라인들의 교차부에 형성된 i×j 개 센서 노드들{(1,1)~(j,i)}을 포함한다. 하나의 Tx 라인에는 라인 방향을 따라 횡방향으로 배열된 i 개의 센서 노드들이 연결되고, 하나의 Rx 라인에는 컬럼 방향을 따라 종방향으로 배열된 j 개의 센서 노드들이 연결된다. If i (j is a natural number) Tx lines and i (i is a natural number) Rx lines intersect, then the touch screen will display i x j sensor nodes { (1, 1) to (j, i)}. In one Tx line, i sensor nodes arranged in the transverse direction are connected along the line direction, and j sensor nodes arranged in the longitudinal direction along the column direction are connected to one Rx line.
터치 스크린 장치는 도 2와 같이 센서 노드들의 전압을 센싱하기 위하여 매 센서 노드 마다 셋업(setup, STP), 센싱(Sensing, SS), ADC 과정을 포함한다. As shown in FIG. 2, the touch screen device includes setup (STP), sensing (SS), and ADC processes for each sensor node in order to sense the voltages of the sensor nodes.
셋업 과정(STP)은 셋업신호를 발생하고 그 셋업신호를 Tx 구동회로와 Rx 구동회로에 전송하여 펄스가 공급될 Tx 라인과, 센서 노드 전압이 수신될 Rx 라인을 선택한다. 센싱 과정(SS)은 Tx 셋업신호에 의해 선택된 Tx 라인에 펄스를 공급하고, Rx 셋업신호에 의해 선택된 Rx 라인을 통해 센서 노드 전압을 수신하여 샘플링한다. ADC 과정은 Rx 구동회로에 내장된 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital converter)를 이용하여 샘플링된 센서 노드 전압을 디지털 데이터로 변환한다. 터치 스크린 장치는 터치 스크린으로부터 얻어진 디지털 데이터 즉, 터치 원시 데이터(touch raw data)를 분석하여 터치(또는 근접) 입력 위치를 추정하기 위하여 터치 인식 알고리즘을 실행한다. The setup process (STP) generates a setup signal and transmits the setup signal to the Tx driver circuit and the Rx driver circuit to select the Tx line to which the pulse is supplied and the Rx line to receive the sensor node voltage. The sensing process SS supplies a pulse to the Tx line selected by the Tx setup signal and receives and samples the sensor node voltage through the Rx line selected by the Rx setup signal. The ADC process converts the sampled sensor node voltage into digital data using an analog-to-digital converter built into the Rx drive circuit. The touch screen apparatus executes a touch recognition algorithm to analyze digital data obtained from a touch screen, that is, touch raw data, to estimate a touch (or proximity) input position.
터치 인식 알고리즘은 아날로그-디지털 변환 과정에 의해 얻어진 디지털 데이터를 분석하여 터치(또는 근접) 입력된 위치를 추정하여 그 터치 위치의 터치 좌표값을 계산한다. 이러한 터치 인식 알고리즘은 공지된 어떠한 알고리즘으로 구현될 수 있다. The touch recognition algorithm analyzes the digital data obtained by the analog-to-digital conversion process, estimates the position where the touch (or proximity) input is made, and calculates the touch coordinate value of the touch position. Such a touch recognition algorithm can be implemented with any known algorithm.
터치 스크린 내의 모든 센서 노드들을 센싱하기 위하여 센서 노드 마다 셋업 과정(STP), 센싱 과정(SS), ADC 과정을 반복한다. 따라서, 터치 스크린 내의 모든 센서 노드들을 센싱하는데 필요한 총 센싱 시간(total sensing time)은 "총 센싱 시간 = (STP + SS + ADC) × i × j " 정도이다. 여기서, "STP"는 셋업 동작에 필요한 시간, "SS"는 센싱 동작에 필요한 시간, "ADC"는 ADC 동작에 필요한 시간을 의미한다.The setup process (STP), the sensing process (SS), and the ADC process are repeated for each sensor node to sense all the sensor nodes in the touch screen. Therefore, the total sensing time required to sense all the sensor nodes in the touch screen is about "total sensing time = (STP + SS + ADC) × i × j". Here, "STP" is the time required for the setup operation, "SS" is the time required for the sensing operation, and "ADC"
이렇게 매 센서 노드마다 셋업, 센싱, ADC를 순차적으로 처리하면 터치 스크인의 총 센싱 시간을 줄이기가 어렵다. Thus, it is difficult to reduce the total sensing time of the touchscreen by sequentially processing setup, sensing, and ADC for each sensor node.
본 발명은 도 3 내지 도 12와 같이 셋업 동작과 센싱 동작을 병렬 수행하거나 센싱 동작과 ADC를 병렬 수행하거나, 또는 셋업 동작, 센싱 동작 및 ADC 동작을 병렬 수행하여 터치 스크린의 총 센싱 시간을 획기적으로 줄일 수 있다. 3 to 12, the sensing operation and the ADC operation are performed in parallel, or the setup operation, the sensing operation, and the ADC operation are performed in parallel to dramatically increase the total sensing time of the touch screen, Can be reduced.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(DIS), 디스플레이 구동회로, 및 터치 스크린 장치를 포함한다. 터치 스크린 장치는 터치 스크린(TSP)과, 터치 스크린 구동회로를 포함한다. 3 and 4, a display device according to an embodiment of the present invention includes a display panel DIS, a display driving circuit, and a touch screen device. The touch screen device includes a touch screen (TSP) and a touch screen driving circuit.
본 발명의 표시장치는 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자 기반으로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 평판 표시소자의 일 예로서 표시장치를 액정표시소자 중심으로 설명하지만, 본 발명의 표시장치는 액정표시소자에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다.The display device of the present invention can be applied to a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting display , OLEDs, and electrophoresis (EPD) devices. In the following embodiments, a display device is described as a liquid crystal display device as an example of a flat panel display device, but it should be noted that the display device of the present invention is not limited to a liquid crystal display device.
표시패널(DIS)은 두 장의 유리기판들 사이에 액정층이 형성된다. 표시패널(DIS)의 하부 기판에는 다수의 데이터라인들(D1~Dm, m은 자연수), 데이터라인들(D1~Dm)과 교차되는 다수의 게이트라인들(G1~Gn, n은 자연수), 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)의 교차부들에 형성되는 다수의 TFT들(Thin Film Transistor), 액정셀들에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 화소전극, 화소전극에 접속되어 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor) 등을 포함한다. The display panel (DIS) has a liquid crystal layer formed between two glass substrates. A plurality of gate lines G1 to Gn, n being a natural number) intersecting the data lines D1 to Dm and m are natural numbers and the data lines D1 to Dm are formed on the lower substrate of the display panel DIS, A plurality of TFTs (Thin Film Transistors) formed at intersections of the data lines D1 to Dm and the gate lines G1 to Gn, a plurality of pixel electrodes for charging data voltages to the liquid crystal cells, And a storage capacitor for maintaining the voltage of the liquid crystal cell.
표시패널(DIS)의 픽셀들은 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)에 의해 정의된 픽셀 영역에 형성되어 매트릭스 형태로 배치된다. 픽셀들 각각의 액정셀은 화소전극에 인가되는 데이터전압과 공통전극에 인가되는 공통전압의 전압차에 따라 인가되는 전계에 의해 구동되어 입사광의 투과양을 조절한다. TFT들은 게이트라인(G1~Gn)으로부터의 게이트펄스에 응답하여 턴-온되어 데이터라인(D1~Dm)으로부터의 전압을 액정셀의 화소전극에 공급한다. The pixels of the display panel DIS are formed in a pixel region defined by the data lines D1 to Dm and the gate lines G1 to Gn and arranged in a matrix form. Each liquid crystal cell of the pixels is driven by an electric field applied according to a voltage difference between a data voltage applied to the pixel electrode and a common voltage applied to the common electrode to control the amount of incident light. The TFTs are turned on in response to gate pulses from the gate lines G1 to Gn to supply a voltage from the data lines D1 to Dm to the pixel electrodes of the liquid crystal cell.
표시패널(DIS)의 상부 기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등을 포함할 수 있다. 표시패널(DIS)의 하부 기판은 COT(Color filter On TFT) 구조로 구현될 수 있다. 이 경우에, 블랙매트릭스와 컬러필터는 표시패널(DIS)의 하부 기판에 형성될 수 있다. The upper substrate of the display panel DIS may include a black matrix, a color filter, and the like. The lower substrate of the display panel DIS may be implemented with a COT (Color Filter On TFT) structure. In this case, the black matrix and the color filter can be formed on the lower substrate of the display panel DIS.
표시패널(DIS)의 상부 기판과 하부 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(DIS)의 상부 기판과 하부 기판 사이에는 액정셀의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성된다. On the upper substrate and the lower substrate of the display panel DIS, a polarizing plate is attached, and an alignment film for forming a pre-tilt angle of the liquid crystal on the inner surface in contact with the liquid crystal is formed. A column spacer for maintaining a cell gap of the liquid crystal cell is formed between the upper substrate and the lower substrate of the display panel DIS.
표시패널(DIS)의 배면에는 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛은 에지형(edge type) 또는 직하형(Direct type) 백라이트 유닛으로 구현되어 표시패널(DIS)에 빛을 조사한다. 표시패널(DIS)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 공지된 어떠한 액정 모드로도 구현될 수 있다. A backlight unit may be disposed on the back surface of the display panel DIS. The backlight unit is implemented as an edge type or direct type backlight unit, and irradiates the display panel (DIS) with light. The display panel DIS may be implemented in any known liquid crystal mode such as TN (Twisted Nematic) mode, VA (Vertical Alignment) mode, IPS (In Plane Switching) mode and FFS (Fringe Field Switching) mode.
디스플레이 구동회로는 데이터 구동회로(12), 스캔 구동회로(14), 및 타이밍 콘트롤러(20)를 포함하여 입력 영상의 비디오 데이터를 픽셀들에 기입한다. The display driving circuit includes a
데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(20)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 출력한다. 데이터전압은 데이터라인들(D1~Dm)에 공급된다. 스캔 구동회로(14)는 데이터전압에 동기되는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 게이트라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터가 기입될 표시패널(DIS)의 라인을 선택한다.The
타이밍 콘트롤러(20)는 외부의 호스트 시스템으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받는다. 타이밍 콘트롤러(20)는 데이터 구동회로(12)와 스캔 구동회로(14)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스캔 타이밍 제어신호와 데이터 타이밍 제어신호를 발생한다. 스캔 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity, POL), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. The
터치 스크린(TSP)은 도 5와 같이 표시패널(DIS)의 상부 편광판(POL1) 상에 접합되거나, 도 6과 같이 상부 편광판(POL1)과 상부 유리기판(GLS1) 사이에 형성될 수 있다. 또한, 터치 스크린(TSP)의 센서 노드들(TSN)은 도 7과 같이 표시패널(DIS) 내에서 픽셀 어레이와 함께 인셀(In-cell) 타입으로 하부 기판에 내장될 수도 있다. 도 5 내지 도 7에서 "PIX"는 액정셀의 화소전극, "GLS2"는 하부 기판, "POL2"는 하부 편광판을 각각 의미한다. The touch screen TSP may be bonded on the upper polarizer POL1 of the display panel DIS as shown in FIG. 5 or may be formed between the upper polarizer POL1 and the upper glass substrate GLS1 as shown in FIG. In addition, the sensor nodes TSN of the touch screen TSP may be embedded in the lower substrate as an in-cell type together with the pixel array in the display panel DIS as shown in FIG. 5 to 7, "PIX" denotes a pixel electrode of a liquid crystal cell, "GLS2" denotes a lower substrate, and "POL2" denotes a lower polarizer plate.
터치 스크린(TSP)은 Tx 라인들(T1~Tj, j는 n 보다 작은 양의 정수), Tx 라인들(T1~Tj)과 교차하는 Rx 라인들(R1~Ri, i는 m 보다 작은 양의 정수), 및 Tx 라인들(T1~Tj)과 Rx 라인들(R1~Ri)의 교차부들에 형성된 i×j 개의 센서 노드들(TSN)을 포함한다.The touch screen TSP includes Tx lines (T1 to Tj, j is a positive integer less than n), Rx lines (R1 to Ri, i being an amount less than m) crossing the Tx lines Integer), and ixj sensor nodes TSN formed at intersections of Tx lines T1 to Tj and Rx lines R1 to Ri.
터치 스크린 구동회로는 Tx 구동회로(32), Rx 구동회로(34) 및 터치 콘트롤러(30)를 포함한다. 터치 스크린 구동회로는 Tx 라인들(T1~Tj)에 도 9와 같은 펄스를 공급하고 그 펄스와 동기하여 Rx 라인들(R1~Ri)을 통해 센서 노드의 전압을 센싱한다. Tx 구동회로(32)와 Rx 구동회로(34)는 도 8과 같이 하나의 ROIC(Read-out IC) 내에 집적될 수 있다. 터치 콘트롤러(30)도 ROIC 내에 집적될 수 있다.The touch screen driving circuit includes a
Tx 구동회로(32)는 터치 콘트롤러(30)로부터 입력된 셋업신호에 응답하여 펄스가 공급될 Tx 라인을 선택한다. 그리고 Tx 구동회로(32)는 센싱 시간 마다 Tx 셋업신호에 따라 선택된 Tx 라인들(T1~Tj)에 펄스를 공급한다. The
센서 노드(TSN)의 전압을 N(N은 2 이상의 자연수)회 반복 누적하여 Rx 구동회로(34)의 샘플링 커패시터에 충전함으로써 샘플링 커패시터의 충전양을 터치 전후의 센서 노드의 전압 변화를 크게 할 수 있다. 이를 위하여, Tx 라인들(T1~Tj) 각각에 인가되는 펄스는 도 9와 같이 소정 시간 간격으로 발생되는 N 개의 펄스를 포함할 수 있다. 하나의 Tx 라인에 센서 노드가 j 개 연결되어 있다면, N 개의 펄스를 포함한 펄스가 j회 연속으로 Tx 라인에 공급된 후에, 다음 Tx 라인에도 같은 방식으로 펄스들이 공급된다. The voltage of the sensor node TSN is repeatedly accumulated in the sampling capacitor of the
Rx 구동회로(34)는 터치 콘트롤러(30)로부터 입력된 Rx 셋업신호에 응답하여 센서 노드 전압을 수신할 Rx 라인을 선택한다. Rx 구동회로(34)는 Rx 셋업신호에 따라 선택된 Rx 라인을 통해 센서 노드의 전압을 수신하여 샘플링한다. Rx 구동회로(34)는 아날로그-디지털 변환기를 이용하여 샘플링한 전압을 디지털 데이터로 변환하여 터치 원시 데이터(touch raw data, TData)를 출력한다. 터치 원시 데이터(TData)는 터치 콘트롤러(30)로 전송된다. The
터치 콘트롤러(30)는 I2C 버스, SPI(serial peripheral interface), 시스템 버스(System bus) 등의 인터페이스를 통해 Tx 구동회로(32)와 Rx 구동회로(34)에 연결된다. 터치 콘트롤러(30)는 셋업 정보(또는 그룹 셋업 정보), 샘플링 타이밍 정보, ADC 타이밍 정보 등 Tx 구동회로(32)와 Rx 구동회로(34)를 제어하기 위하여 필요한 제어신호(CTRL)를 발생한다.The
터치 콘트롤러(30)는 Rx 구동회로(34)로부터 입력되는 터치 원시 데이터들을 미리 설정된 터치 인식 알고리즘으로 분석한다. 터치 인식 알고리즘은 터치 원시 데이터들과 소정의 문턱값을 비교하여 문턱값 이상의 터치 원시 데이터들을 터치(또는 근접) 입력 위치의 데이터로 추정하고, 그 터치(또는 근접) 입력 위치에 대한 좌표를 계산한다. 터치 인식 알고리즘은 공지의 어떠한 알고리즘으로도 적용될 수 있다. 터치 콘트롤러(30)는 터치 인식 알고리즘의 연산 결과로 얻어진 터치(또는 근접) 입력 위치의 좌표 정보를 포함한 좌표 데이터(HIDxy)를 외부의 호스트 시스템으로 전송된다. 터치 콘트롤러(30)는 터치 인식 알고리즘의 계산 결과와 터치 좌표 데이터를 일시 저장하는 버퍼 메모리를 포함할 수 있다.The
터치 스크린 구동회로는 터치 스크린의 센서 노드 각각의 센싱 시간을 줄이기 위하여 도 10 내지 도 12와 같이 센싱 시간 내에 셋업 동작과 센싱 동작을 병렬 수행하거나 센싱 동작과 ADC를 병렬 수행하거나, 또는 셋업 동작, 센싱 동작 및 ADC 동작을 병렬 수행한다. 따라서, 터치 스크린 구동회로는 셋업 시간 내에 셋업 동작은 물론 센싱 동작과 ADC를 동시에 처리한다. 이를 위하여, 터치 콘트롤러(30)는 센싱 시간 동안 셋업신호 및/또는 ADC 클럭을 발생할 수 있다. 터치 콘트롤러(30)는 MCU(Micro Controller Unit, MCU)로 구현될 수 있다.In order to reduce the sensing time of each of the sensor nodes of the touch screen, the touch screen driver circuit may perform a setup operation and a sensing operation in parallel or perform a sensing operation and an ADC in parallel, or perform a setup operation, The operation and the ADC operation are performed in parallel. Therefore, the touch screen driver circuit simultaneously processes the sensing operation and the ADC in the setup time as well as the setup operation. To this end, the
호스트 시스템은 외부 비디오 소스 기기 예를 들면, 네비게이션 시스템, 셋톱박스, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 방송 수신기, 폰 시스템(Phone system) 등에 접속되어 그 외부 비디오 소스 기기로부터 영상 데이터를 입력받을 수 있다. 호스트 시스템은 외부 비디오 소스 기기로부터의 영상 데이터를 표시패널(DIS)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 또한, 호스트 시스템은 터치 콘트롤러(30)로부터 입력되는 좌표 데이터과 연계된 응용 프로그램을 실행한다.The host system may be connected to an external video source device such as a navigation system, a set top box, a DVD player, a Blu-ray player, a personal computer (PC), a home theater system, a broadcast receiver, a phone system, Video data can be input from the device. The host system converts the image data from the external video source device into a format suitable for display on the display panel DIS. Further, the host system executes an application program associated with the coordinate data input from the
도 8은 본 발명의 ROIC를 상세히 보여 주는 블록도이다. 8 is a detailed block diagram of the ROIC of the present invention.
도 8을 참조하면, ROIC는 Tx 구동회로(32), Rx 구동회로(34) ROIC 콘트롤러(36), 클럭 발생부(38) 등을 포함한다. Referring to FIG. 8, the ROIC includes a
Tx 구동회로(32)는 Tx 펄스 발생부(32a)와, Tx 셋업 스위치들(S1)을 포함한다. Rx 구동회로(34)는 샘플링부(34a), 아날로그-디지털 변환기(34b), 및 Rx 셋업 스위치들(S2)을 포함한다. The
ROIC 콘트롤러(36)는 명령어 처리부(36a), 제1 버퍼 메모리(36b), 제2 버퍼 메모리(36c) 등을 포함한다. 버퍼 메모리들(36b, 36c)은 FIFO(First-in first-out) 메모리로 동작한다.The
명령어 처리부(36a)는 터치 콘트롤러(30)로부터 수신된 제어신호(CTRL)를 디코딩하여 셋업 정보, 샘플링 타이밍 정보, ADC 타이밍 정보를 추출한다. 버퍼 메모리들(36b, 36c)에는 셋업 정보, 샘플링 타이밍 정보, ADC 타이밍 정보 등이 일시 저장될 수 있다. 명령어 처리부(36a)는 셋업 정보에 따라 Tx 라인과 Rx 라인을 선택하기 위한 셋업 신호들(STP(Tx), STP(Rx))을 발생한다. 명령어 처리부(36a)는 샘플링 타이밍 정보와 ADC 타이밍 정보에 기초하여 센서 노드 전압 샘플링부(34a)와 아날로그-디지털 변환기(34b)의 동작 타이밍을 제어한다.The
Tx 펄스 발생부(32a)는 명령어 처리부(36a)의 제어 하에 펄스를 발생한다. Tx 펄스 발생부(32a)와 Tx 라인(T1~Tj) 사이에는 Tx 셋업 스위치들(S1)이 연결된다. Tx 셋업 스위치들(S1)은 Tx 셋업 신호(STP(Tx))에 응답하여 턴-온되어 펄스 가 공급될 Tx 라인을 Tx 펄스 발생부(32a)의 출력 단자에 연결한다. The Tx
센서 노드 전압 샘플링부(34a)는 명령어 처리부(36a)의 제어 하에 Rx 라인들(R1~Ri)을 통해 수신되는 센서 노드 전압을 샘플링한다. 센서 노드 전압 샘플링부(34a)와 Rx 라인(R1~Ri) 사이에는 Rx 셋업 스위치들(S2)이 연결된다. Rx 셋업 스위치들(S2)은 명령어 처리부(36a)로부터 입력된 Rx 셋업 신호에 응답하여 턴-온되어 센서 노드 전압이 수신될 Rx 라인을 센서 노드 전압 샘플링부(34a)의 입력 단자에 연결한다.The sensor node
아날로그-디지털 변환기(34b)는 명령어 처리부(36a)의 제어 하에 샘플링된 센서 노드 전압을 디지털 데이터인 터치 원시 데이터(TDATA)로 변환한다. The analog-to-
클럭 발생기(38)는 ROIC 콘트롤러(36)의 제어 하에 Tx 펄스 발생부(32a), 센서 노드 전압 샘플링부(34a), 아날로그-디지털 변환기(34b)에 클럭신호를 전송하여 Tx 구동회로(32)와 Rx 구동회로(34)의 동작 타이밍을 동기시킨다.The
도 10 내지 도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 구동 방법을 보여 주는 도면들이다.10 to 12 are views illustrating a method of driving the touch screen device according to the first embodiment of the present invention.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 터치 콘트롤러(30)는 제I(I는 자연수) 센서 노드의 센싱 시간 동안 제I+1 센서 노드를 선택하기 위한 셋업신호(STP(TX), STP(RX))를 발생한다. 또한, 터치 콘트롤러(30)는 제I 센서 노드의 센싱 시간 동안 제I-1 센서 노드의 전압을 디지털 데이터로 변환하기 위한 ADC 클럭(ADC)을 발생한다. Tx 셋업신호(STP(TX))는 Tx 구동회로(32)로 전송된다. Rx 셋업신호(STP(RX))와 ADC 클럭(ADC)은 Rx 구동회로(34)에 전송된다. 10 to 12, the
터치 콘트롤러(30)는 제1 라인(LINE#1)의 첫 번째 센서 노드인 제1 센서 노드{TSN(1,1)}의 전압을 센싱하기 위하여 t1 시간 동안 Tx 구동회로(32)에 제1 Tx 셋업신호를 발생한다. Tx 구동회로(32)는 제1 Tx 셋업신호에 응답하여 제1 Tx 라인(T1)을 선택한다. 제1 Tx 라인(T1)은 제1 내지 제i 센서 노드들{TSN(1,1)~TSN(1,i)}에 연결되어 있다. The
터치 콘트롤러(30)는 t2 시간 내에서 제2 센서 노드{TSN(1,2)}를 선택하기 위한 제2 Tx 셋업신호를 발생하고, 샘플링 회로의 스위치 제어신호를 출력한다. Tx 구동회로(32)는 t2 시간(센싱 시간) 내에서 펄스를 제1 Tx 라인(T1)에 공급한다. 또한, Tx 구동회로(32)는 t2 시간(센싱 시간) 내에서 제2 셋업신호(STP)에 응답하여 제1 Tx 라인(T1)을 다시 선택한다. Rx 구동회로(34)는 t2 시간 동안 제1 Rx 셋업신호에 응답하여 센서 노드 전압을 수신할 제1 Rx 라인(R1)을 선택한다. Rx 구동회로(34)는 t2 시간 동안 펄스에 동기하여 제1 Rx 라인(R1)을 통해 수신된 제1 센서 노드의 전압을 샘플링 커패시터(Samping capacitor)에 저장하여 샘플링한다. 제1 Rx 라인(R1)에는 제1 센서 노드{TSN(1, 1)}, 제i+1 센서 노드(TSN(2, 1), ... 제(j-2)+1 센서 노드{TSN((j-1), 1)}, 제(j-1)+1 센서 노드{TSN(j, 1)} 등 제1 컬럼 라인을 따라 배치된 센서 노드들이 연결된다.The
터치 콘트롤러(30)는 t3 시간 내에서 ADC 클럭(ADC)을 출력하고, 제3 센서 노드{TSN(1,3)}를 선택하기 위한 제3 Tx 셋업신호(도면에서 생략됨)를 발생한다. Tx 구동회로(32)는 t3 시간 내에서 제2 Tx 셋업신호에 따라 설정된 펄스를 제1 Tx 라인(T1)에 공급하고, 제3 셋업신호에 응답하여 다시 제1 Tx 라인(T1)을 선택한다. Rx 구동회로(34)는 t3 기간 동안 샘플링된 제1 센서 노드의 전압을 아날로그-디지털 변환기에 입력하여 제1 센서 노드의 전압을 디지털 데이터로 변환한다. The
이와 같은 동작이 반복되어, 제1 라인(LINE#1)에 속한 모든 센서 노드들{TSN(1,1)~TSN(1,i)}의 전압이 순차적으로 샘플링되고 디지털 데이터로 변환된다. 제1 라인(LINE#1)의 마지막 센서 노드인 제i 센서 노드{TSN(1,i)}의 센싱 시간 동안, Tx 구동회로(32)는 제1 Tx 라인(T1)에 펄스를 공급하고 Rx 구동회로(34)는 제i Rx 라인(Ri)을 통해 수신된 제i 센서 노드{TSN(1,i)}의 전압을 샘플링한다. 터치 콘트롤러(30)는 제i 센서 노드{TSN(1,i)}의 센싱 시간 동안 제2 라인(LINE#2)의 첫 번째 센서 노드인 제i+1 센서 노드{TSN(2,i)}를 선택하기 위한 셋업신호들을 출력한다. This operation is repeated so that the voltages of all the sensor nodes TSN (1,1) to TSN (1, i) belonging to the first
본 발명의 터치 스크린은 위와 같이 센싱 동작, 센업 동작 및/또는 ADC 동작을 병렬 수행하여 센서 노드들{TSN(1,i)~TSN(j,i)}의 센싱 시간을 종래에 비하여 획기적으로 줄일 수 있다. 나아가, 본 발명은 터치 레포트 레이트를 높일 수 있으므로 터치 스크린의 센서 노드들의 개수를 증가시켜 터치 스크린의 고해상도에 효과적으로 대응할 수 있다. 도 10과 같은 병렬 수행 방법에서 총 센싱 시간은 "총 센싱 시간 = STP + {SS × i × j} + 아날로그-디지털 변환 시간(ADC)" 이다. The touch screen according to the present invention performs the sensing operation, the sensing operation and / or the ADC operation in parallel in the above manner to greatly reduce the sensing time of the sensor nodes TSN (1, i) to TSN (j, i) . Further, since the present invention can increase the touch report rate, the number of sensor nodes of the touch screen can be increased to effectively cope with the high resolution of the touch screen. In the parallel execution method as shown in FIG. 10, the total sensing time is "total sensing time = STP + {SS × i × j} + analog-digital conversion time (ADC)".
터치 스크린은 표시패널(DIS)과의 전기적 커플링된다. 따라서, 터치 스크린의 센서 노드들로부터 수신된 센서 노드 전압에는 표시패널(DIS)의 구동 신호 영향으로 인하여 센싱 시간 동안 노이즈가 포함될 수 있다. 도 10과 같이 터치 스크린의 총 센싱 시간이 줄어 들면, 센서 노드에 유입되는 노이즈 시간을 줄일 수 있으므로 터치 스크린에 악영향을 주는 노이즈를 줄일 수 있다. The touch screen is electrically coupled to the display panel (DIS). Therefore, noise may be included in the sensor node voltage received from the sensor nodes of the touch screen due to the driving signal of the display panel DIS during the sensing time. As shown in FIG. 10, when the total sensing time of the touch screen is reduced, the noise time flowing into the sensor node can be reduced, thereby reducing noise that adversely affects the touch screen.
본 발명은 Tx 라인에 연결된 다수의 센서 노드들을 동시에 센싱하여 터치 스크린(TSP)의 총 센싱 시간을 더 줄일 수 있다. 이를 위하여, 터치 콘트롤러(30)는 그룹 Rx 셋업신호를 발생한다. Rx 구동회로(34)는 터치 콘트롤러(30)로부터의 그룹 Rx 셋업신호에 응답하여 센서 노드 전압들을 수신할 G(G는 2 이상 i/2 보다 작은 양의 정수) 개의 Rx 라인들을 동시에 선택한다. 따라서, Rx 구동회로(34)는 그룹 Rx 셋업신호에 응답하여 Tx 라인에 펄스가 입력되면 G 개의 Rx 라인들을 통해 G 개의 센서 노드 전압들을 동시에 수신하여 샘플링한 다음, 다음 그룹 Rx 셋업 신호에 응답하여 그 다음 G 개의 Rx 라인들을 동시에 선택한다. 여기서, G는 도 11a 내지 도 11b에서 "6"으로 예시되었지만 이에 한정되지 않는다. The present invention can further reduce the total sensing time of the touch screen (TSP) by simultaneously sensing a plurality of sensor nodes connected to the Tx line. To this end, the
도 11a 내지 도 11c는 다수의 Rx 라인들 통해 동시에 수신되는 센서 노드들의 전압을 동시에 센싱하는 예를 보여 주는 도면들이다. 도 12는 도 11a 내지 도 11c와 같이 다수의 센서 노드들이 동시에 센싱될 때 신호 시퀀스를 보여 주는 도면이다. 11A to 11C are diagrams illustrating an example of simultaneously sensing the voltages of sensor nodes simultaneously received through a plurality of Rx lines. 12 is a diagram illustrating a signal sequence when a plurality of sensor nodes are simultaneously sensed as shown in FIGS. 11A to 11C.
도 11a 내지 도 12를 참조하면, Rx 구동회로(34)는 제2 Tx 라인에 펄스가 인가되면 제2 Tx 라인에 연결된 6 개의 센서 노드들의 전압을 동시에 센싱한다. 이어서, Rx 구동회로(34)는 제2 Tx 라인에 펄스가 다시 인가되면 다음 6 개의 센서 노드들의 전압을 동시에 센싱한다. 이 경우에 터치 스크린(TSP)의 총 센싱 시간은 "총 센싱 시간 = STP + {SS × i/G × j} + 아날로그-디지털 변환 시간(ADC)" 으로 더 줄어든다. 11A to 12, the
본 발명은 전술한 실시예와 같이 센싱 동작과 함께 셋업 동작 및/또는 ADC 동작을 병렬 수행하여 터치 스크린의 총 센싱 시간을 줄일 수 있다. 나아가, 본 발명의 제2 실시예는 도 13 내지 도 18과 같이 그룹 셋업 정보를 이용하여 셋업 신호 전송 횟수를 줄여 터치 스크린의 총 센싱 시간을 더 줄일 수 있다.The present invention can reduce the total sensing time of the touch screen by performing the setup operation and / or the ADC operation in parallel with the sensing operation as in the above-described embodiment. In addition, the second embodiment of the present invention can reduce the total sensing time of the touch screen by reducing the number of setup signal transmissions using the group setup information as shown in FIG. 13 to FIG.
터치 콘트롤러(30)는 그룹 셋업 정보, 샘플링 타이밍 정보, ADC 타이밍 정보 등을 포함한 제어신호(CTRL)를 발생할 수 있다. 그룹 셋업 정보는 터치 스크린(TSP)에서 미리 설정된 크기의 그룹 내에 포함된 센서 노드들의 전압을 센싱하기 위하여 필요한 다수의 Tx 셋업 정보들과 다수의 Rx 셋업 정보들을 포함한다. ROIC는 그룹 셋업 정보를 수신하면 그 그룹 셋업 정보에 기초하여 다수의 센서 노드들과 연결된 Tx 라인들과 Rx 라인들을 선택한다. 전술한 실시예에서 설명된 Tx 셋업 정보와 Rx 셋업 정보는 센서 노드를 센싱할 때마다 ROIC에 전송되는 단일 셋업 정보이다. 이에 비하여, 그룹 셋업 정보는 미리 설정된 그룹 내의 센서 노드들과 연결된 Tx 라인들과 Rx 라인들을 선택하기 위한 다수의 셋업 정보들을 포함하여 그룹 내의 센서 노드들을 센싱하는데 필요한 시간 내에서 초기에 1 회 발생된다. 그룹 셋업 정보는 그룹 내의 센서 노드들을 센싱하는데 필요한 시간의 초기에 1회 ROIC로 전송된다. 여기서, 그룹이란 2 개 이상의 센서 노드들을 포함하는 크기로 설정될 수 있다. 예를 들어, 그룹은 도 14와 같이 터치 스크린에서 하나의 Tx 라인에 연결된 센서 노드들을 포함하는 라인 단위의 그룹일 수 있고, 도 15와 같이 터치 스크린에 존재하는 모든 센서 노드들을 포함하는 크기로 설정될 수 있다. 그룹은 이에 한정되지 않는다는 것에 주의하여여 한다. 예를 들어, 그룹은 N(N은 2 이상의 양의 정수) 라인에 연결된 센서 노드들을 포함할 수 있다.The
본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 구동 방법을 구현한 ROIC는 도 8로 설명될 수 있다. The ROIC implementing the method of driving the touch screen device according to the second embodiment of the present invention can be described with reference to FIG.
도 8에서, ROIC 콘트롤러(36)는 터치 콘트롤러(30)로부터 제어신호(CTRL)를 입력 받아 그 제어신호(CTRL)를 디코딩하여 그룹 셋업 정보, 샘플링 타이밍 정보, ADC 타이밍 정보를 버퍼 메모리들(36b, 36c)에 저장한다. 8, the
그룹 셋업 정보의 Tx 셋업 정보들은 제1 버퍼 메모리(36b)에 저장되고, 그룹 셋업 정보의 Rx 셋업 정보들은 제2 버퍼 메모리(36c)에 저장될 수 있다. The Tx setup information of the group setup information may be stored in the
명령어 처리부(36a)는 해당 그룹 내의 모든 센서 노드들이 센싱 완료될 때까지 버퍼 메모리들(36a, 36b)의 어드레스 카운트를 1씩 증가시키면서 버퍼 메모리들(36b, 36c)로부터 그룹 셋업 정보의 Tx 셋업 정보와 Rx 셋업 정보를 읽어들여 Tx 셋업 신호들과 Rx 셋업 신호들을 발생한다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 스크린 구동 방법에 의하면, 터치 스크린 구동회로는 미리 수신한 하나의 그룹 셋업 정보에 기초하여 그룹 내에 속한 센서 노드들의 개수 만큼 셋업 동작들을 병렬 수행함으로써 셋업 신호를 수신하는 횟수를 줄일 수 있다. The
도 13 내지 도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 구동 방법을 보여 주는 도면들이다. 13 to 18 are views illustrating a method of driving the touch screen device according to the second embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, ROIC 콘트롤러(36)는 터치 콘트롤러(30)로부터 그룹 셋업 정보(GSTP)를 수신하여 버퍼 메모리(36b, 36c)에 저장한다.(S11) 이어서, ROIC 콘트롤러(36)는 그룹 셋업 정보(GSTP)에 기초하여 하나의 그룹 내에 존재하는 센서 노드들의 전압이 모두 센싱될 때까지 Tx 라인과 Rx 라인을 반복 설정하여 센서 노드들의 전압을 센싱하여 샘플링하고, 샘플링된 센서 노드 전압을 디지털 데이터로 변환한다.(S12~S14) ROIC 콘트롤러(36)는 S12 내지 S14 단계를 반복하여 현재의 그룹 내에 존재하는 모든 센서 노드들의 센싱 동작을 완료한다(S15 및 S16)13, the
그룹 셋업 정보(GSTP)는 터치 스크린(TSP)의 1 라인에 배열된 센서 노드들에 대한 Tx 및 Rx 채널 설정 정보들을 포함할 수 있다. 이러한 그룹 셋업 정보(GSTP)는 도 14와 같이 터치 스크린(TSP)의 1 라인 센싱 시간에 1 회 ROIC에 전송된다.Group setup information (GSTP) may include Tx and Rx channel configuration information for sensor nodes arranged in one line of the touch screen (TSP). This group setup information (GSTP) is transmitted to the ROIC once in one line sensing time of the touch screen (TSP) as shown in FIG.
도 14를 참조하면, 터치 콘트롤러(30)는 그룹 셋업 정보(GSTP)를 ROIC 콘트롤러(36)에 전송한다. 그룹 셋업 정보(GSTP)는 터치 스크린의 1 라인에 존재하는 센서 노드들을 센싱하는데 필요한 Tx 채널 정보들과 Rx 채널 정보들을 포함한다. 터치 콘트롤러(30)는 제I(I는 자연수) 센서 노드의 센싱 시간 동안 전술한 제1 실시예와 같은 방법으로 제I-1 센서 노드의 전압을 디지털 데이터로 변환하기 위한 ADC 클럭(ADC)을 출력하여 센싱 동작과 ADC 동작을 병렬 제어할 수 있다. Referring to FIG. 14, the
터치 콘트롤러(30)는 t1 시간 동안 제1 라인의 그룹 셋업 정보(GSTP)를 ROIC 콘트롤러(36)에 전송한다. ROIC 콘트롤러(36)는 t1 시간 동안 제1 라인의 그룹 셋업 정보(GSTP)를 수신하여 그 제1 라인의 그룹 셋업 정보(GSTP)에 따라 제1 라인의 그룹 셋업 정보(GSTP)가 지시하는 Tx 라인들과 Rx 라인들을 선택한다. 이어서, ROIC 콘트롤러(36)는 센싱 동작과 ADC 동작을 반복하여 그룹 셋업 정보(GSTP)에 의해 선택된 그룹 내의 모든 센서 노드들을 센싱한다. 제1 라인의 그룹 셋업 정보(GSTP)는 제1 라인(LINE#1)에 포함된 모든 센서 노드들의 전압을 센싱하기 위해 필요한 Tx 채널 정보들과 Rx 채널 정보들을 포함한다. ROIC 콘트롤러(36)는 t2 및 t3 시간 동안 Tx 구동회로(32)와 Rx 구동회로(34)를 제어하여 제1 센서 노드(TSN(1,1))의 전압을 센싱하여 샘플링하고 디지털 데이터로 변환한다. ROIC 콘트롤러(36)는 제1 센서 노드(TSN(1,1))부터 제1 라인(LINE#1)의 마지막 센서 노드인 제i 센서 노드(TSN(1,i))의 센싱이 완료될 때까지 이미 수신한 그룹 셋업 정보(GSTP)에 기초하여 제1 라인의 센서 노드들에 연결된 Tx 라인들과 Rx 라인들을 선택한다. The
예를 들어, ROIC 콘트롤러(36)는 제1 센서 노드(TSN(1,1))의 센싱 완료 후에 이미 수신한 그룹 셋업 정보가 지시하는 제1 Tx 라인(T1)과 제2 Rx 라인(R2)을 선택하여 제2 센서 노드(TSN(1,2))를 센싱한다. 이어서, ROIC 콘트롤러(36)는 제2 센서 노드(TSN(1,2))의 센싱 완료 후에 이미 수신한 그룹 셋업 정보가 지시하는 제1 Tx 라인(T1)과 제3 Rx 라인(R3)을 선택하여 제3 센서 노드(TSN(1,3))를 센싱한다. 이어서, ROIC 콘트롤러(36)는 제3 센서 노드(TSN(1,3))의 센싱 완료 후에 이미 수신한 그룹 셋업 정보가 지시하는 제1 Tx 라인(T1)과 제4 Rx 라인(R4)을 선택하여 제4 센서 노드(TSN(1,4))를 센싱한다.For example, after the sensing of the first sensor node TSN (1, 1), the
터치 콘트롤러(30)는 제1 라인(LINE#1)의 모든 센서 노드들이 센싱(SS)과 ADC 변환이 완료된 이후에 제2 라인의 그룹 셋업 정보(GSTP)를 ROIC 콘트롤러(36)에 전송한다. 제2 라인의 그룹 셋업 정보(GSTP)는 제2 라인(LINE#2)에 포함된 모든 센서 노드들의 전압을 센싱하기 위해 필요한 Tx 채널 정보들과 Rx 채널 정보들을 포함한다. ROIC 콘트롤러(36)는 제2 라인(LINE#2)의 모든 센서 노드들이 센싱될 때까지 이미 수신한 그룹 셋업 정보에 기초하여 제2 라인의 센서 노드들에 연결된 Tx 라인들과 Rx 라인들을 선택한다. The
예를 들어, ROIC 콘트롤러(36)는 제i 센서 노드(TSN(1,i))의 센싱 완료 후에 이미 수신한 그룹 셋업 정보가 지시하는 제2 Tx 라인(T2)과 제1 Rx 라인(R1)을 선택하여 제i+1 센서 노드(TSN(2,1))를 센싱한다. 이어서, ROIC 콘트롤러(36)는 제i+1 센서 노드(TSN(2,1))의 센싱 완료 후에 이미 수신한 그룹 셋업 정보가 지시하는 제2 Tx 라인(T2)과 제2 Rx 라인(R2)을 선택하여 제i+2 센서 노드(TSN(2,2))를 센싱한다. 이어서, ROIC 콘트롤러(36)는 제i+2 센서 노드(TSN(2,2))의 센싱 완료 후에 이미 수신한 그룹 셋업 정보가 지시하는 제2 Tx 라인(T2)과 제3 Rx 라인(R3)을 선택하여 제i+3 센서 노드(TSN(2,3))를 센싱한다.For example, the
그룹 셋업 정보(GSTP)는 터치 스크린(TSP)의 모든 센서 노드들에 대한 Tx 및 Rx 채널 설정 정보들을 포함할 수 있다. 이러한 그룹 셋업 정보(GSTP)는 도 15와 같이 터치 스크린(TSP)의 총 센싱 시간에 1 회 ROIC에 전송된다.Group setup information (GSTP) may include Tx and Rx channel configuration information for all sensor nodes of the touch screen (TSP). This group setup information (GSTP) is transmitted to the ROIC once at the total sensing time of the touch screen (TSP) as shown in FIG.
도 15를 참조하면, 터치 콘트롤러(30)는 그룹 셋업 정보(GSTP)를 ROIC 콘트롤러(36)에 전송한 후에 그 그룹 셋업 정보(GSTP)에 기초하여 모든 센서 노드들과 연결된 Tx 라인들과 Rx 라인들의 셋업 동작을 제어한다. 그룹 셋업 정보(GSTP)는 터치 스크린의 모든 센서 노드들을 센싱하는데 필요한 Tx 채널 정보들과 Rx 채널 정보들을 포함한다. 15, the
터치 콘트롤러(30)는 전술한 제1 실시예와 같이 제I 센서 노드의 센싱 시간 동안 제I-1 센서 노드의 전압을 디지털 데이터로 변환하기 위한 ADC 클럭(ADC)을 출력하여 센싱 동작과 ADC 동작을 병렬 제어할 수 있다. The
ROIC 콘트롤러(36)는 t1 시간 동안 그룹 셋업 정보(GSTP)를 수신하여 그룹 셋업 정보(GSTP)에 따라 Tx 라인들과 Rx 라인들을 선택한다. ROIC 콘트롤러(36)는 t1 시간에 수신한 그룹 셋업 정보에 기초하여 Tx 라인들과 Rx 라인들을 선택하여 터치 스크린 내의 모든 센서 노드들(TSN(1,1)~TSN(j,i))을 순차적으로 센싱한다. ROIC 콘트롤러(36)는 1 프레임 기간 동안 터치 스크린의 모든 센서 노드들(TSN(1,1)~TSN(j,i))이 센싱 완료된 다음, 그 다음 프레임 기간의 초기에 터치 콘트롤러(30)로부터 다음 그룹 셋업 정보를 수신하여 터치 스크린의 센서 노드들(TSN(1,1)~TSN(j,i))을 다시 센싱한다. The
본 발명은 그룹 셋업 정보를 활용하여 터치 콘트롤러(30)로부터 ROIC로 전송되는 셋업 신호의 전송 시간을 대폭 줄이고 또한, 센싱 과정과 ADC 과정을 병렬 처리하여 모든 센서 노드들{TSN(1,i)~TSN(j,i)}을 센싱하는데 필요한 총 센싱 시간을 종래에 비하여 대폭 줄일 수 있다. The present invention significantly reduces the transmission time of the setup signal transmitted from the
예를 들어, 도 14와 같이 1 라인 단위(Line by line) 단위로 그룹 셋업 정보(GSTP)를 발생하고 1 센서 노드 단위로 Rx 채널을 선택하여 센서 노드를 센싱하는 경우에 총 센싱 시간은 "총 센싱 시간 = (GSTP + (SS × i) + ADC) × j" 이다. 도 15와 같이 1 프레임 단위(또는 한 화면 전체에 대응하는 터치 스크린) 단위로 그룹 셋업 정보(GSTP)를 발생하고 1 센서 노드 단위로 Rx 채널을 선택하여 센서 노드를 센싱하는 경우에 총 센싱 시간은 "총 센싱 시간 = GSTP + (SS × i × j) + ADC" 이다. 여기서, "GSTP"는 터치 콘트롤러(30)로부터 그룹 셋업 정보(GSTP)를 수신고 그 그룹 셋업 정보(GSTP)에 기초하여 그룹 내의 모든 센서 노드들에 대한 Tx 및 Rx 채널들의 셋업 동작을 처리하는데 필요한 시간이다. "SS"는 센싱 동작에 필요한 시간이고, "ADC"는 ADC 동작에 필요한 시간이다. For example, in the case of generating group setup information (GSTP) in units of one line (line by line) as shown in FIG. 14 and sensing the sensor node by selecting an Rx channel in units of one sensor node, the total sensing time is " Sensing time = (GSTP + (SS x i) + ADC) x j ". As shown in FIG. 15, when group setup information (GSTP) is generated in a unit of one frame (or a touch screen corresponding to one screen as a whole) and the sensor node is sensed by selecting an Rx channel in units of one sensor node, the total sensing time "Total sensing time = GSTP + (SS x i x j) + ADC ". Here, "GSTP" is used to receive the group setup information (GSTP) from the
본 발명은 동일한 Tx 라인에 연결된 다수의 센서 노드들을 동시에 센싱하여 터치 스크린(TSP)의 총 센싱 시간을 더 줄일 수 있다. 예를 들어, 터치 콘트롤러(30)는 그룹 셋업 정보(GSTP)를 이용하여 도 11a 내지 도 11c와 같이 Rx 라인들(R1~Ri)을 G 개의 Rx 그룹들로 분할 구동할 수 있다. 이 경우에, Rx 구동회로(34)는 터치 콘트롤러(30)로부터의 그룹 셋업 정보(GSTP)에 기초하여 G 개의 Rx 그룹들을 순차적으로 활성화하고, 하나의 그룹 내에 존재하는 Rx 라인들과 연결된 Rx 채널들을 동시에 활성화함으로써 하나의 그룹 내에 존재하는 Rx 라인들을 통해 센서 노드 전압들을 동시에 수신할 수 있다.The present invention can further reduce the total sensing time of the touch screen (TSP) by simultaneously sensing a plurality of sensor nodes connected to the same Tx line. For example, the
Rx 채널들을 G 개씩 동시에 설정하여 G 개의 센서 노드 전압들을 동시에 수신하는 방법은 도 14와 같이 라인 단위로 그룹 셋업 정보(GSTP)를 발생하는 실시예나, 도 15와 같이 프레임 단위로 그룹 셋업 정보(GSTP)를 발생하는 실시예 모두에 적용될 수 있다. 도 16은 도 15와 같이 프레임 단위로 그룹 셋업 정보(GSTP)를 발생하고 Rx 채널들을 G 개씩 동시에 설정하는 예를 보여 준다. The method of simultaneously receiving G sensor nodes simultaneously by setting Rx channels simultaneously includes the steps of generating group setup information (GSTP) on a line-by-line basis as shown in FIG. 14 or generating group setup information (GSTP Lt; RTI ID = 0.0 > of < / RTI > FIG. 16 shows an example in which group setup information (GSTP) is generated on a frame-by-frame basis as shown in FIG. 15 and G Rx channels are set simultaneously.
펄스가 인가되는 Tx 라인들(T1~Tj)은 그룹 셋업 정보(GSTP)에 따라 K(2 이상 j/2 이하의 양의 정수) 개의 그룹들로 분할 구동될 수 있다. 예를 들어, 도 17과 같이 Tx 채널들이 4 개의 Tx 그룹들(B1~B4)로 분할되고, 하나의 Tx 그룹 내에 존재하는 Tx 라인들에 동시에 펄스가 인가될 수 있다. 이 경우에, 1 센서 노드 단위로 설정된 Rx 채널을 통해 센서 노드 전압이 수신된다면, 총 센싱 시간은 "총 센싱 시간 = (GSTP + (SS × i) + ADC) × j/K" 로 더 줄어들 수 있다.The Tx lines T1 to Tj to which pulses are applied can be dividedly driven into K groups (positive integers of 2 or more and j / 2 or less) according to the group setup information GSTP. For example, as shown in FIG. 17, Tx channels are divided into four Tx groups B1 to B4, and pulses can be simultaneously applied to Tx lines existing in one Tx group. In this case, if the sensor node voltage is received via the Rx channel set in units of one sensor node, the total sensing time can be further reduced to "total sensing time = (GSTP + (SS xi) + ADC) x j / have.
펄스가 인가되는 Tx 라인들(T1~Tj)은 그룹 셋업 정보(GSTP)에 따라 K 개의 그룹들로 분할되고, 하나의 Tx 그룹 내에 존재하는 Tx 라인들에 펄스가 동시에 공급될 수 있다. 이 경우에, 센서 노드들이 수신되는 Rx 라인들(R1~Ri)이 도 11a 내지 도 11c와 같이 G 개의 Rx 그룹들로 분할 구동되고, 하나의 Rx 그룹 내에 존재하는 Rx 라인들을 통해 센서 노드 전압들이 동시에 수신된다면, 총 센싱 시간은 도 18과 같이 "총 센싱 시간 = (GSTP + (SS × i/G) + ADC) × j/K" 로 더 줄어들 수 있다.The Tx lines (T1 to Tj) to which pulses are applied are divided into K groups according to the group setup information (GSTP), and pulses may be simultaneously supplied to the Tx lines existing in one Tx group. In this case, the Rx lines (R1 to Ri) from which the sensor nodes are received are divided into G Rx groups as shown in FIGS. 11A to 11C, and the sensor node voltages If received at the same time, the total sensing time can be further reduced to "total sensing time = (GSTP + (SS x i / G) + ADC) x j / K"
본 발명은 전술한 실시예들과 같은 병렬 처리를 통해 터치 스크린의 총 센싱 시간을 줄일 수 있다. 나아가, 본 발명은 전술한 실시예들을 적용하고 또한, 도 19 및 도 35와 같이 터치 인식 알고리즘의 실행 동작과, 터치 좌표를 호스트 시스템으로 전송하는 데이터 전송 동작을 병렬 처리하여 터치 인식 알고리즘 실행과 터치 좌표 데이터 전송에 필요한 시간을 줄일 수 있다.The present invention can reduce the total sensing time of the touch screen through the parallel processing as in the above-described embodiments. Further, the present invention applies the above-described embodiments and parallel processing of the execution operation of the touch recognition algorithm and the data transmission operation for transmitting the touch coordinates to the host system as shown in Figs. 19 and 35, The time required for transmitting the coordinate data can be reduced.
도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 구동 방법을 보여 주는 흐름도이다. FIG. 19 is a flowchart illustrating a method of driving a touch screen device according to a third embodiment of the present invention.
도 19를 참조하면, 터치 스크린 장치의 구동 방법은 터치 스크린(TSP)의 센서 노드들을 센싱하여 터치 원시 데이터들(Tdata)을 얻는다.(S21) 터치 스크린(TSP)의 센싱 방법은 종래 기술의 센싱 방법도 적용될 수 있으나, 전술한 제1 및 제2 실시예를 적용하여 총 센싱 시간을 획기적으로 줄일 수 있는 센싱 방법을 적용하는 것이 바람직하다. 터치 스크린(TSP)의 센싱 방법은 도 20 내지 도 25와 같은 블록 센싱과 파셀 센싱 방법을 적용할 수도 있다. 19, a method of driving a touch screen device senses sensor nodes of a touch screen (TSP) to obtain touch primitive data (Tdata). (S21) A sensing method of a touch screen (TSP) However, it is preferable to apply the sensing method that can dramatically reduce the total sensing time by applying the first and second embodiments described above. As the sensing method of the touch screen TSP, the block sensing and the pacel sensing method as shown in FIGS. 20 to 25 may be applied.
이어서, 터치 스크린 장치의 구동 방법은 터치 인식 알고리즘을 실행하여 터치 원시 데이터들을 분석하여 문턱값 이상의 터치 원시 데이터들을 터치(또는 근접) 입력 위치의 데이터로 판단하여 그 좌표를 계산한다.(S22a) 이와 동시에 터치 스크린 장치의 구동 방법은 터치 인식 알고리즘 실행 결과로 이미 얻어진 터치 좌표 데이터를 호스트 시스템으로 전송한다.(S22b)Then, the touch screen device executes a touch recognition algorithm to analyze the touch source data to determine the touch source data of a threshold value or more as data of a touch (or proximity) input position and calculate its coordinates (S22a) At the same time, the driving method of the touch screen device transmits the touch coordinate data already obtained as a result of executing the touch recognition algorithm to the host system (S22b)
터치 콘트롤러(30)는 터치 인식 알고리즘을 실행하여 터치 스크린의 1 라인 단위로 터치(또는 근접) 입력 위치의 좌표를 계산하거나 1 프레임 단위로 터치(또는 근접) 입력 위치의 좌표를 계산할 수 있다. 예를 들어, 터치 콘트롤러(30)는 S22a 단계에서 터치 스크린(TSP)의 제I 라인으로부터 얻어진 터치 원시 데이터들(TData)을 분석하여 제I 라인의 터치(또는 근접) 입력에 대한 좌표를 계산하고, 그 좌표 정보를 포함한 터치 좌표 데이터를 버퍼 메모리에 저장한다. 이와 동시에, 터치 콘트롤러(30)는 S22b 단계에서 버퍼 메모리로부터 제I-1 라인의 터치 좌표 데이터를 독출(Read out)하여 외부의 호스트 시스템으로 전송한다. The
또한, 터치 콘트롤러(30)는 터치 인식 알고리즘의 실행 결과 얻어진 터치 좌표 데이터를 터치 스크린의 1 라인 단위 또는 1 프레임 단위로 호스트 시스템으로 전송할 수 있다. 터치 콘트롤러(30)는 좌표 정보를 포함한 터치 좌표 데이터를 일시 저장하는 버퍼 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 콘트롤러(30)는 S22a 단계에서 터치 스크린(TSP)의 모든 센서 노드들로부터 얻어진 1 프레임 분량의 터치 원시 데이터들(TData)을 분석하여 제I 프레임 의 터치(또는 근접) 입력에 대한 좌표를 계산하고, 그 좌표 정보를 포함한 터치 좌표 데이터를 버퍼 메모리에 저장한다. 이와 동시에, 터치 콘트롤러(30)는 S22b 단계에서 버퍼 메모리로부터 제I-1 프레임의 터치 좌표 데이터를 독출하여 외부의 호스트 시스템으로 전송한다.In addition, the
본 발명의 터치 스크린 센싱 방법은 도 20 내지 도 35와 같이 터치 스크린을 2 개 이상의 블록들로 가상 분할하고, 블록 센싱(Block sensing) 방법을 이용하여 블록들 단위로 터치(또는 근접) 입력 유무를 빠르게 판단할 수 있다. 이어서, 본 발명의 터치 스크린 센싱 방법은 터치(또는 근접) 입력이 검출된 블록에 한하여 파셜 센싱(Partial sensing) 방법을 적용하여 그 블록 내에서 터치 입력 위치를 정밀하게 센싱할 수 있고 터치 스크린의 총 센싱 시간을 더 줄일 수 있다. 블록 센싱 방법과 파셜 센싱 방법은 전술한 제1 내지 제3 실시예들과 함께 적용될 수 있다. 예컨대, 블록 센싱 방법과 파셜 센싱 방법 각각에서 셋업 동작과 함께 센싱 동작 및/또는 ADC 동작이 병렬 처리되거나, 그룹 셋업 동작을 수행하고 센싱 동작과 ADC 동작을 병렬 처리할 수 있다. 또한, 블록 센싱 방법과 파셜 센싱 방법 각각에서 위와 같은 병렬 처리와 함께 터치 인식 알고리즘의 실행과 터치 데이터 전송을 병렬 처리할 수 있다. The touch screen sensing method of the present invention is a method of virtually dividing a touch screen into two or more blocks as shown in FIGS. 20 to 35 and detecting whether or not a touch (or proximity) input is performed in units of blocks using a block sensing method You can judge quickly. According to the touch screen sensing method of the present invention, a partial sensing method is applied only to a block in which a touch (or proximity) input is detected, so that the touch input position can be precisely sensed within the block. The sensing time can be further reduced. The block sensing method and the partial sensing method can be applied together with the first to third embodiments described above. For example, in the block sensing method and the partial sensing method, the sensing operation and / or the ADC operation may be processed in parallel, the group setup operation may be performed, and the sensing operation and the ADC operation may be performed in parallel. In addition, parallel execution of the touch recognition algorithm and touch data transmission can be performed in parallel in the block sensing method and the partial sensing method, respectively.
이하에서 도 20 내지 도 35를 결부하여 블록 센싱 방법과 파셜 센싱 방법을 함께 적용한 터치 스크린 장치의 구동 방법에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a driving method of a touch screen device in which a block sensing method and a partial sensing method are applied together with FIGS. 20 to 35 will be described.
터치 스크린(TSP)은 x축 방향 및/또는 y축 방향을 따라 가상의 Tx/Rx 블록들로 분할되고 블록들 각각은 2 이상의 Tx 라인들과 2 이상의 Rx 라인들과, 다수의 센서 노드들을 포함한다. The touch screen TSP is divided into virtual Tx / Rx blocks along the x-axis direction and / or the y-axis direction, and each of the blocks includes two or more Tx lines, two or more Rx lines, do.
터치 스크린 구동회로는 도 20 내지 도 34와 같이 블록 단위로 센서 노드들을 블록 센싱(또는 1차 센싱)한 후에 터치(또는 근접) 입력이 검출된 블록에 한하여 그 블록 내의 센서 노드들을 파셜 센싱(또는 2차 센싱)하여 터치 위치를 정밀하게 검출한다. 제1 센싱 시간은 종래 기술에서 1 라인의 센싱 시간에 불과하다. 따라서, 본 발명의 터치 스크린 구동 장치는 터치 스크린 내의 모든 센서 노드들을 센싱하는데 필요한 총 센싱 시간을 줄일 수 있음은 물론 총 센싱 시간을 줄여 센서 노드로부터 얻어진 데이터의 노이즈를 줄일 수 있다. 또한, 블록 센싱 방법과 파셜 센싱 방법을 통해 터치 스크린을 매 프레임마다 2회 센싱하여 터치 센싱 결과의 정확도를 높여 터치 센서의 감도를 높일 수 있다. 20 to 34, the touch screen driving circuit only performs the partial sensing (or sensing) of the sensor nodes in the block only when the touch (or proximity) input is detected after block sensing (or primary sensing) Second-order sensing) to precisely detect the touch position. The first sensing time is only one sensing time in the prior art. Therefore, the touch screen driving apparatus of the present invention can reduce the total sensing time required for sensing all the sensor nodes in the touch screen, as well as reduce the total sensing time, thereby reducing noise of data obtained from the sensor node. Also, the sensitivity of the touch sensor can be increased by increasing the accuracy of the touch sensing result by sensing the touch screen twice per frame through the block sensing method and the partial sensing method.
Tx 구동회로(32)는 도 26 및 도 28과 같이 블록 센싱 기간 동안 Tx 블록 단위로 Tx 라인들(T1~Tj)에 펄스를 인가하고, 파셜 센싱 기간 동안 터치(또는 근접)가 검출된 Tx 블록 내에 존재하는 Tx 라인들(T1~Tj)에만 펄스를 공급한다. 26 and 28, the
Rx 구동회로(34)는 블록 센싱 기간 동안 터치 콘트롤러(30)의 제어 하에 Rx 블록 단위로 Rx 라인들(R1~Ri)을 통해 센서 노드들의 전압을 동시에 센싱하여 디지털 데이터로 변환한 후에, 파셜 센싱 기간 동안 블록 센싱 결과 터치(또는 근접) 입력이 검출된 Rx 블록에 한하여 그 블록 내의 Rx 라인들을 통해 수신되는 센서 노드들의 전압을 순차적으로 샘플링 및 디지털 변환할 수도 있다. Rx 블록은 G 개의 Rx 라인들을 포함한다. The
종래 기술에서, Tx 구동회로는 펄스를 Tx 라인들에 순차적으로 공급하였다. 이에 비하여, 본 발명의 블록 센싱 방법과 파셜 센싱 방법은 Tx 구동 시간을 줄이고 터치 오인식을 방지하기 위하여, 블록 센싱 방법을 통해 Tx 구동 시간을 대폭 줄이고 파셜 센싱 방법을 통해 터치 오인식을 방지할 수 있다. In the prior art, the Tx drive circuit sequentially supplied pulses to the Tx lines. In contrast, in the block sensing method and the partial sensing method of the present invention, the Tx driving time is reduced and the Tx driving time is greatly reduced through the block sensing method in order to prevent the touch misrecognition, and the touch misrecognition can be prevented through the partial sensing method.
Tx 구동회로(32)는 터치 콘트롤러(30)로부터 입력된 셋업신호에 응답하여 블록 센싱 기간 동안 펄스를 출력할 Tx 라인들을 블록 단위로 선택하고, 파셜 센싱 기간 동안 펄스를 출력할 Tx 라인들을 라인 단위로 선택한다. 그리고 Tx 구동회로(32)는 Tx 셋업신호에 따라 선택된 Tx 라인들(T1~Tj)에 펄스를 공급한다. 센서 노드(TSN)의 전압을 N회 반복 누적하여 샘플링 커패시터의 충전양을 높이기 위하여, 도 9, 도 26 및 도 28과 같이 Tx 라인들(T1~Tj) 각각에 인가되는 펄스는 소정 시간 간격으로 연속으로 발생되는 N 개의 펄스를 포함할 수 있다. 하나의 Tx 라인에 센서 노드가 j 개 연결되어 있다면, N 개의 펄스를 포함한 펄스가 j회 연속으로 Tx 라인에 공급된 후에, 다음 Tx 라인에도 같은 방식으로 펄스들이 공급된다.The
종래 기술에서, Rx 구동회로는 하나의 Tx 라인들에 연결된 센서 노드들을 센싱할 때 센서 노드들의 전압을 하나씩 순차적으로 샘플링하고 디지털 변환한다. 이에 비하여, 본 발명의 Rx 구동회로(34)는 블록 센싱 방법을 통해 센서 노드 전압들의 수신 및 샘플링 시간을 대폭 줄일 수 있다.In the prior art, the Rx driving circuit sequentially samples and digitizes the voltages of the sensor nodes one by one when sensing the sensor nodes connected to one Tx lines. In contrast, the
Rx 구동회로(34)는 터치 콘트롤러(30)로부터 입력된 Rx 셋업신호에 응답하여 센서 노드 전압을 수신할 Rx 라인들(R1~Ri)을 선택한다. Rx 구동회로(34)는 Rx 셋업신호에 따라 선택된 Rx 라인들을 통해 센서 노드의 전압을 수신하여 샘플링한다.The
Rx 구동회로(34)는 블록 센싱 기간 동안 Rx 블록 단위로 Rx 라인들(R1~Ri)을 통해 센서 노드들의 전압을 동시에 수신하여 샘플링하고 디지털 데이터로 변환할 수 있다. Rx 구동회로(34)는 블록 센싱 결과 터치(또는 근접) 입력이 검출된 Rx 블록에 한하여 그 Rx 블록 내의 Rx 라인들을 통해 센서 노드들의 전압을 순차적으로 수신하여 샘플링하고 디지털 데이터로 변환할 수도 있다. Rx 구동회로(34)로부터 출력된 디지털 데이터는 터치 원시 데이터(touch raw data)로서 터치 콘트롤러(30)로 전송된다. The
터치 콘트롤러(30)는 제어신호(CTRL)를 Tx 구동회로(32)와 Rx 구동회로(34)를 포함한 ROIC에 전송한다. 터치 콘트롤러(30)는 블록 센싱 결과 얻어진 터치 원시 데이터를 분석하여 터치 전후에 센서 노드 전압의 변화값이 소정의 문턱값 이상으로 큰 데이터들을 터치(또는 근접) 입력 위치의 센서 노드 데이터로 판단하여 터치(또는 근접) 입력 유무를 판단할 수 있다. 터치 콘트롤러(30)는 블록 센싱 결과 터치(또는 근접) 입력이 검출되면 Tx 구동회로(32)와 Rx 구동회로(34)를 파셜 센싱 구동 방식으로 제어한다. 터치 콘트롤러(30)는 파셜 센싱 방법을 수행하여 블록 센싱 방법으로 터치(또는 근접) 입력이 검출된 블록에 한하여 센서 노드들을 정밀 센싱하여 얻어진 터치 원시 데이터들을 분석한다. 터치 콘트롤러(30)는 파셜 센싱 결과 터치 전후의 변화량이 소정의 문턱값 이상으로 큰 데이터들을 실제 터치(또는 근접) 입력 위치의 센서 노드들로부터 얻어진 데이터로 판단하여 그 센서 노드들에 대한 좌표값을 추정한다. 터치 콘트롤러(30)는 블록 센싱 방법과 파셜 센싱 방법에서 모두 터치(또는 근접) 입력으로 검출된 센서 노드의 좌표 정보를 포함한 최종 터치 좌표 데이터를 호스트 시스템으로 전송한다. The
터치 콘트롤러(30)는 블록 센싱 방법에서 터치(또는 근접) 입력이 검출되지 않으면 파셜 센싱 방법으로 이행하지 않고 블록 센싱 방법을 반복한다. 따라서, 터치 콘트롤러(30)는 블록 센싱 결과에 따라 선택적으로 파셜 센싱 방법을 생략하여 터치 감도 저하 없이 터치 스크린의 총 센싱 시간을 줄일 수 있다. If the touch (or proximity) input is not detected in the block sensing method, the
도 20 내지 도 22를 참조하면, 블록 센싱 방법은 블록 단위로 센서 노드들을 센싱하여 제1 센싱 시간(TB) 동안 터치 스크린(TSP) 내의 모든 센서 노드들을 센싱한다.(S31) 블록 센싱 방법은 제I 블록 내에 존재하는 Tx 라인들에 펄스를 동시에 공급하여 제I 블록 내에 존재하는 모든 센서 노드들의 전압을 동시에 센싱한 후에, 제I+1 블록 내에 존재하는 Tx 라인들에 펄스를 동시에 인가하여 제I+1 블록 내에 존재하는 모든 센서 노드들의 전압을 동시에 센싱한다. 1 제1 센싱 시간은 도 26 및 도 28과 같이 1 블록 내의 모든 Tx 라인들에 펄스가 동시에 공급되므로 종래 기술에서 터치 스크린의 1 라인 센싱에 필요한 시간에 불과하다.20 to 22, a block sensing method senses sensor nodes on a block basis and senses all sensor nodes in a touch screen (TSP) during a first sensing time TB. (S31) A pulse is simultaneously supplied to the Tx lines existing in the I block to simultaneously sense the voltages of all the sensor nodes existing in the I block and simultaneously apply a pulse to the Tx lines existing in the I + The voltage of all the sensor nodes existing within the +1 block is simultaneously sensed. The first sensing time is a time required for one line sensing of the touch screen in the prior art because pulses are simultaneously supplied to all Tx lines within one block as shown in FIG. 26 and FIG.
터치 콘트롤러(30)는 블록 센싱 결과 터치(또는 근접) 입력이 검출되면, 파셜 센싱 단계로 이행하여 제2 센싱 시간(TP) 동안 터치(또는 근접) 입력이 검출된 블록 내의 Tx 라인들에 펄스를 라인별로 순차적으로 공급하여 그 블록 내에 존재하는 센서 노드들의 전압을 정밀하게 센싱함으로써 터치(또는 근접) 입력 위치를 정밀하게 검출한다.(S32 및 S33) 제2 센싱 시간(TP)은 터치(또는 근접) 입력이 검출된 블록들의 개수에 따라 달라진다. When the touch (or proximity) input is detected as a result of the block sensing, the
블록 센싱 방법으로 터치(또는 근접) 입력이 검출된 경우에, 도 21과 같이 블록 센싱 방법 이후에 파셜 센싱 방법이 수행된다. 반면에, 블록 센싱 방법에서 아무런 터치(또는 근접) 입력이 검출되지 않으면, 도 22와 같이 블록 센싱 방법 이후에 다시 블록 센싱 방법이 수행된다.When the touch (or proximity) input is detected by the block sensing method, a partial sensing method is performed after the block sensing method as shown in FIG. On the other hand, if no touch (or proximity) input is detected in the block sensing method, the block sensing method is performed again after the block sensing method as shown in FIG.
터치 스크린(TSP)의 모든 센서 노드들을 센싱하는데 필요한 총 센싱 시간(Ttotal)은 도 21 및 도 22와 같이 제1 센싱 시간(TB)과 제2 센싱 시간(TP)을 합한 시간이다. 블록 센싱 결과, 터치(또는 근접) 입력이 여러 개의 블록에서 검출되면 즉, 멀티 터치(또는 근접) 입력이 검출되면 그 블록들에 대하여 파셜 센싱이 수행된다. 따라서, 도 22와 같이 블록 센싱에 필요한 제1 센싱 시간(TB)은 고정된 반면에, 블록 센싱 결과 멀티 터치(또는 근접)가 검출되면 제2 센싱 시간(TP)이 길어지므로 파셜 센싱에 필요한 제2 센싱 시간(TP)은 가변 시간이다. The total sensing time Ttotal required to sense all the sensor nodes of the touch screen TSP is the sum of the first sensing time TB and the second sensing time TP as shown in FIGS. As a result of the block sensing, if a touch (or proximity) input is detected in a plurality of blocks, that is, a multi-touch (or proximity) input is detected, the blocks are subjected to partial sensing. Accordingly, as shown in FIG. 22, when the first sensing time TB required for block sensing is fixed, when the multi-touch (or proximity) is detected as a result of the block sensing, the second sensing time TP becomes longer, 2 The sensing time (TP) is a variable time.
도 23 내지 도 25는 터치 스크린이 y축을 따라 다수의 Tx 블록들로 분할 구동되는 경우에 블록 센싱 방법과 파셜 센싱 방법을 보여 주는 도면들이다. 23 to 25 are views showing a block sensing method and a partial sensing method when the touch screen is divided and driven into a plurality of Tx blocks along the y axis.
터치 스크린(TSP)이 도 23과 같이 제1 및 제2 Tx 블록들(B1, B2)로 분할되면, 블록 센싱 방법은 제1 Tx 블록(B1) 내의 모든 Tx 라인들에 펄스를 동시에 공급한 후에, 제2 Tx 블록(B2) 내의 모든 Tx 라인들에 펄스를 동시에 공급하여 Tx 블록 단위로 터치(또는 근접) 입력 유무를 검출한다. 블록 센싱 방법에 의해 제1 Tx 블록(B1) 내에서 터치(또는 근접) 입력이 검출되면, 파셜 센싱 방법이 수행된다. 파셜 센싱 방법은 제1 Tx 블록(B1) 내의 Tx 라인들에 펄스를 순차적으로 공급하여 제1 Tx 블록(B1) 내의 센서 노드들을 정밀하게 센싱하고, 그 결과 최종 터치(또는 근접) 입력을 검출한다. 파셜 센싱 방법은 블록 센싱 방법에서 터치(또는 근접) 입력이 검출되지 않은 제2 Tx 블록(B2)을 센싱하지 않는다.When the touch screen TSP is divided into the first and second Tx blocks B1 and B2 as shown in FIG. 23, the block sensing method simultaneously supplies pulses to all the Tx lines in the first Tx block B1 , Pulses are simultaneously supplied to all the Tx lines in the second Tx block B2 to detect the presence or absence of touch (or proximity) input in Tx block units. When a touch (or proximity) input is detected in the first Tx block B1 by the block sensing method, a partial sensing method is performed. The partial sensing method sequentially supplies pulses to the Tx lines in the first Tx block B1 to precisely sense the sensor nodes in the first Tx block B1 and thus detects the last touch (or proximity) input . The partial sensing method does not sense the second Tx block B2 in which the touch (or proximity) input is not detected in the block sensing method.
터치 스크린(TSP)이 도 24와 같이 제1 내지 제3 Tx 블록들(B1~B3)로 분할되면, 블록 센싱 방법은 제1 Tx 블록(B1) 내의 모든 Tx 라인들에 펄스를 동시에 공급한 후에, 제2 Tx 블록(B2) 내의 모든 Tx 라인들에 펄스를 동시에 공급하여 Tx 블록 단위로 터치(또는 근접) 입력 유무를 검출한 다음, 제3 블록(B3) 내의 모든 Tx 라인들에 펄스를 동시에 공급하여 제3 Tx 블록 내에서 터치(또는 근접) 입력 유무를 검출한다. 블록 센싱 방법에 의해 제2 Tx 블록(B2) 내에서 터치(또는 근접) 입력이 검출되면, 파셜 센싱 방법이 수행된다. 파셜 센싱 방법은 제2 Tx 블록(B2) 내의 Tx 라인들에 펄스를 순차적으로 공급하여 제2 Tx 블록(B2) 내의 센서 노드들을 정밀하게 센싱하고, 그 결과 최종 터치(또는 근접) 입력을 검출한다. 파셜 센싱 방법은 블록 센싱 방법에서 터치(또는 근접) 입력이 검출되지 않은 제1 및 제3 Tx 블록(B1, B3)을 센싱하지 않는다.When the touch screen TSP is divided into the first through third Tx blocks B1 through B3 as shown in FIG. 24, the block sensing method simultaneously supplies pulses to all the Tx lines in the first Tx block B1 , A pulse is simultaneously supplied to all the Tx lines in the second Tx block B2 to detect the presence or absence of touch (or proximity) input in units of Tx blocks, and then a pulse is simultaneously applied to all the Tx lines in the third block B3 And detects the presence or absence of touch (or proximity) input in the third Tx block. When a touch (or proximity) input is detected in the second Tx block B2 by the block sensing method, a partial sensing method is performed. The partial sensing method sequentially supplies pulses to the Tx lines in the second Tx block B2 to precisely sense the sensor nodes in the second Tx block B2 and thus detects the last touch (or proximity) input . The partial sensing method does not sense the first and third Tx blocks B1 and B3 in which the touch (or proximity) input is not detected in the block sensing method.
터치 스크린(TSP)이 도 25와 같이 제1 내지 제3 Tx 블록들(B1~B3)로 분할되면, 블록 센싱 방법은 제1 Tx 블록(B1) 내의 모든 Tx 라인들에 펄스를 동시에 공급된 후에, 제2 Tx 블록(B2) 내의 모든 Tx 라인들에 펄스를 동시에 공급한다. 이어서, 블록 센싱 방법은 제3 Tx 블록(B3) 내의 모든 Tx 라인들에 펄스를 동시에 공급된 후에, 제4 Tx 블록(B4) 내의 모든 Tx 라인들에 펄스를 동시에 공급하여 Tx 블록 단위로 터치(또는 근접) 입력 유무를 검출한다. 블록 센싱 방법에 의해 제2 Tx 블록(B2) 내에서 터치(또는 근접) 입력이 검출되면, 파셜 센싱 방법이 수행된다. 파셜 센싱 방법은 제2 Tx 블록(B2) 내의 Tx 라인들에 펄스를 순차적으로 공급하여 제2 Tx 블록(B2) 내의 센서 노드들을 정밀하게 센싱하고, 그 결과 최종 터치(또는 근접) 입력을 검출한다. 파셜 센싱 방법은 블록 센싱 방법에서 터치(또는 근접) 입력이 검출되지 않은 제1, 제3 및 제4 Tx 블록(B1, B3, B4)을 센싱하지 않는다. 도 26은 도 25와 같은 경우에 Tx 라인들에 공급되는 구동펄스를 보여 주는 파형도이다. When the touch screen TSP is divided into the first to third Tx blocks B1 to B3 as shown in FIG. 25, the block sensing method is performed after all the Tx lines in the first Tx block B1 are simultaneously supplied with the pulses , And simultaneously supplies pulses to all the Tx lines in the second Tx block B2. Next, the block sensing method simultaneously supplies pulses to all the Tx lines in the third Tx block B3, and then simultaneously supplies pulses to all the Tx lines in the fourth Tx block B4, Or proximity) input is detected. When a touch (or proximity) input is detected in the second Tx block B2 by the block sensing method, a partial sensing method is performed. The partial sensing method sequentially supplies pulses to the Tx lines in the second Tx block B2 to precisely sense the sensor nodes in the second Tx block B2 and thus detects the last touch (or proximity) input . The partial sensing method does not sense the first, third, and fourth Tx blocks B1, B3, and B4 in which no touch (or proximity) input is detected in the block sensing method. 26 is a waveform diagram showing drive pulses supplied to the Tx lines in the case of FIG. 25. FIG.
도 27은 멀티 터치(또는 근접) 입력에서 블록 센싱 방법과 파셜 센싱 방법을 보여 주는 도면이다. 도 28은 도 27과 같은 경우에 Tx 라인들에 공급되는 펄스를 보여 주는 파형도이다. 27 is a diagram showing a block sensing method and a partial sensing method in a multi-touch (or proximity) input. FIG. 28 is a waveform diagram showing pulses supplied to the Tx lines in the case of FIG. 27; FIG.
도 27 및 도 28을 참조하면, 블록 센싱 방법은 Tx 블록 단위로 펄스를 인가하여 Tx 블록 단위로 터치(또는 근접) 입력 유무를 검출한다. 블록 센싱 결과, 제2 및 제3 Tx 블록들(B2, B3) 각각에서 터치(또는 근접) 입력이 검출되면, 파셜 센싱 방법이 수행된다. 파셜 센싱 방법은 제2 Tx 블록(B2) 내의 Tx 라인들에 펄스를 순차적으로 공급하고 제3 Tx 블록(B3) 내의 Tx 라인들에 펄스를 순차적으로 공급하여 제2 및 제3 Tx 블록들(B2, B3) 내에서 센서 노드들을 정밀 센싱한다. 따라서, 블록 센싱 결과, 여러 개의 블록들에 걸쳐 멀티 터치(또는 근접) 입력이 검출되면 제2 센싱 시간(TP)이 길어진다. 파셜 센싱 방법은 블록 센싱 방법에서 터치(또는 근접) 입력이 검출되지 않은 제1 및 제4 블록들(B1, B4)의 센서 노드들을 센싱하지 않는다. Referring to FIGS. 27 and 28, the block sensing method detects the presence or absence of a touch (or proximity) input in units of Tx by applying a pulse in units of Tx blocks. As a result of block sensing, when a touch (or proximity) input is detected in each of the second and third Tx blocks B2 and B3, a partial sensing method is performed. The partial sensing method sequentially supplies pulses to the Tx lines in the second Tx block B2 and sequentially supplies pulses to the Tx lines in the third Tx block B3 to generate second and third Tx blocks B2 , B3). Accordingly, when the multi-touch (or proximity) input is detected over a plurality of blocks as the result of the block sensing, the second sensing time TP becomes long. The partial sensing method does not sense the sensor nodes of the first and fourth blocks B1 and B4 in which the touch (or proximity) input is not detected in the block sensing method.
도 29 및 도 34와 같이 이웃한 Tx/Rx 블록들 간의 경계에 터치(또는 근접) 입력이 검출되면, 파셀 센싱 방법은 터치(또는 근접) 입력 위치와 가까운 이웃한 블록들에 대하여 정밀 센싱한다.When a touch (or proximity) input is detected at the boundary between neighboring Tx / Rx blocks as shown in FIGS. 29 and 34, the method of performing the Pascal sensing precisely detects neighboring blocks near the touch (or proximity) input position.
도 30 내지 도 34는 터치 스크린(TSP)이 x축을 따라 다수의 Rx 블록들(C1~C4)로 분할 구동되는 경우에 블록 센싱 방법과 파셜 센싱 방법을 보여 주는 도면들이다. 30 to 34 are views showing a block sensing method and a partial sensing method when the touch screen TSP is divided and driven into a plurality of Rx blocks C1 to C4 along the x axis.
도 30 내지 도 34를 참조하면, 블록 센싱 방법은 Tx 블록 단위로 펄스를 Tx 블록들에 인가하고 제1 내지 제4 Rx 블록 단위로 센서 노드들의 전압을 수신하여 샘플링하고, 샘플링한 전압을 디지털 데이터로 변환할 수 있다. 예를 들어, 블록 센싱 방법은 제1 Tx 블록(B1)의 Tx 라인들에 제1 펄스를 동시에 공급하여 제1 Rx 블록(C1)의 Rx 라인들을 통해 센서 노드들의 전압을 동시에 수신한 후에, 제1 Tx 블록의 Tx 라인들에 제2 펄스를 동시에 공급하여 제2 Rx 블록(C2)의 Rx 라인들을 통해 센서 노드들의 전압을 동시에 수신할 수 있다. 이어서, 블록 센싱 방법은 제1 Tx 블록(B1)의 Tx 라인들에 제3 펄스를 동시에 공급하여 제3 Rx 블록(C3)의 Rx 라인들을 통해 센서 노드들의 전압을 동시에 수신한 후에, 제1 Tx 블록의 Tx 라인들에 제4 펄스를 동시에 공급하여 제4 Rx 블록(C4)의 Rx 라인들을 통해 센서 노드들의 전압을 동시에 수신할 수 있다. 이와 같은 방법으로 제1 Tx 블록 내의 모든 센서 노드들이 블록 센싱 방법으로 센싱된 다음, 다음 Tx 블록의 센서 노드들이 센싱된다. 30 to 34, a block sensing method includes applying a pulse to a Tx block on a Tx block basis, receiving and sampling a voltage of the sensor nodes on a first to a fourth Rx block basis, . ≪ / RTI > For example, the block sensing method simultaneously supplies the first pulse to the Tx lines of the first Tx block B1 to simultaneously receive the voltages of the sensor nodes through the Rx lines of the first Rx block C1, The second pulse may be simultaneously supplied to the Tx lines of the one Tx block to simultaneously receive the voltages of the sensor nodes through the Rx lines of the second Rx block C2. The block sensing method simultaneously supplies the third pulse to the Tx lines of the first Tx block B1 to simultaneously receive the voltages of the sensor nodes through the Rx lines of the third Rx block C3, The fourth pulse may be simultaneously supplied to the Tx lines of the block to simultaneously receive the voltages of the sensor nodes through the Rx lines of the fourth Rx block C4. In this manner, all the sensor nodes in the first Tx block are sensed by the block sensing method, and the sensor nodes of the next Tx block are sensed.
블록 센싱 방법에 의해 터치(또는 근접) 입력이 검출되면, 파셜 센싱 방법이 수행된다. 파셜 센싱 방법은 블록 센싱 결과 터치(또는 근접) 입력이 검출된 센서 노드와 교차하는 Tx 블록과 Rx 블록에 한하여 그 블록들이 교차하는 센서 노드들을 정밀하게 센싱한다. 이를 상세히 하면, 파셜 센싱 방법은 블록 센싱 결과 터치 (또는 근접) 입력이 검출된 Tx 블록의 Tx 라인들에 펄스를 순차적으로 인가하고, 블록 센싱 결과 터치(또는 근접) 입력이 검출된 Rx 블록의 Rx 라인들을 통해 센서 노드 전압들을 동시에 또는 순차적으로 수신하여 샘플링하고, 샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환한다. 파셜 센싱 방법은 블록 센싱 방법에 의해 터치(또는 근접) 입력이 검출되지 않은 Tx 블록들에는 펄스를 인가하지 않으며 또한, 블록 센싱 방법에 의해 터치(또는 근접) 입력이 검출되지 않은 Rx 블록들을 통해 센서 노드 전압들을 수신하지 않는다. 블록 센싱 결과, 모든 블록들에서 터치(또는 근접) 입력이 검출되지 않으면, 파셜 센싱 방법이 수행되지 않고 블록 센싱 방법이 다시 수행된다. When touch (or proximity) input is detected by the block sensing method, the partial sensing method is performed. The partial sensing method precisely senses the Tx block intersecting with the sensor node where the touch (or proximity) input is detected as a result of block sensing, and the sensor nodes intersecting only the Rx block. Specifically, in the partial sensing method, a pulse is successively applied to Tx lines of a Tx block in which touch (or proximity) input is detected as a result of block sensing, and Rx Simultaneously or sequentially receiving and sampling the sensor node voltages through the lines, and converting the sampled voltage into digital data. In the partial sensing method, a pulse is not applied to Tx blocks in which a touch (or proximity) input is not detected by the block sensing method, and a sensor is not applied to Rx blocks in which no touch And does not receive node voltages. As a result of block sensing, if no touch (or proximity) input is detected in all blocks, the partial sensing method is not performed and the block sensing method is performed again.
블록 센싱 방법에 의해 도 33과 같이 다수의 Rx 블록들 내에서 멀티 터치(또는 근접) 입력이 검출되면, 파셜 센싱 방법은 터치 (또는 근접) 입력이 검출된 Tx 블록들 각각의 Tx 라인들에 펄스를 순차적으로 인가하고, 터치(또는 근접) 입력이 각각 검출된 Rx 블록들 각각의 Rx 라인들을 통해 센서 노드 전압들을 동시에 또는 순차적으로 수신하여 샘플링하고, 샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환한다. 이 경우에도, 파셜 센싱 방법은 블록 센싱 방법에 의해 터치(또는 근접) 입력이 검출되지 않은 Tx 블록들에는 펄스를 인가하지 않으며 또한, 블록 센싱 방법에 의해 터치(또는 근접) 입력이 검출되지 않은 Rx 블록들을 통해 센서 노드 전압들을 수신하지 않는다. 블록 센싱 결과, 모든 블록들에서 터치(또는 근접) 입력이 검출되지 않으면, 파셜 센싱 방법이 수행되지 않고 블록 센싱 방법이 다시 수행된다. When a multi-touch (or proximity) input is detected in a plurality of Rx blocks by the block sensing method as shown in FIG. 33, the partial sensing method is a method in which a touch (or proximity) input is applied to the Tx lines of the detected Tx blocks And the touch (or proximity) input simultaneously or sequentially receives and samples the sensor node voltages through the Rx lines of each of the detected Rx blocks, respectively, and converts the sampled voltage into digital data. Also in this case, the partial sensing method does not apply the pulse to the Tx blocks in which the touch (or proximity) input is not detected by the block sensing method, and the Rx And does not receive sensor node voltages through the blocks. As a result of block sensing, if no touch (or proximity) input is detected in all blocks, the partial sensing method is not performed and the block sensing method is performed again.
블록 센싱 방법에 의해 도 34와 같이 이웃하는 Rx 블록들의 경계에서 터치(또는 근접) 입력이 검출되면, 파셜 센싱 방법은 터치 (또는 근접) 입력이 검출된 Tx 블록의 Tx 라인들에 펄스를 순차적으로 인가하고, 터치(또는 근접) 입력 위치를 경계로 한 이웃한 Rx 블록들의 Rx 라인들을 통해 센서 노드 전압들을 동시에 또는 순차적으로 수신하여 샘플링하고, 샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환한다. 이 경우에도, 파셜 센싱 방법은 블록 센싱 방법에 의해 터치(또는 근접) 입력이 검출되지 않은 Tx 블록들에는 펄스를 인가하지 않으며 또한, 블록 센싱 방법에 의해 터치(또는 근접) 입력이 검출되지 않은 Rx 블록들을 통해 센서 노드 전압들을 수신하지 않는다. 블록 센싱 결과, 모든 블록들에서 터치(또는 근접) 입력이 검출되지 않으면, 파셜 센싱 방법이 수행되지 않고 블록 센싱 방법이 다시 수행된다. When a touch (or proximity) input is detected at the boundary of neighboring Rx blocks as shown in FIG. 34 by the block sensing method, the partial sensing method sequentially outputs pulses to the Tx lines of the Tx block in which the touch Simultaneously or sequentially receiving and sampling the sensor node voltages through Rx lines of neighboring Rx blocks bounded by the touch (or proximity) input position, and converting the sampled voltage into digital data. Also in this case, the partial sensing method does not apply the pulse to the Tx blocks in which the touch (or proximity) input is not detected by the block sensing method, and the Rx And does not receive sensor node voltages through the blocks. As a result of block sensing, if no touch (or proximity) input is detected in all blocks, the partial sensing method is not performed and the block sensing method is performed again.
도 19를 결부하여 전술한 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 구동 방법은 블록 센싱 방법과 파셜 센싱 방법과 함께 적용되어 터치 스크린 장치의 응답 속도를 대폭 줄일 수 있고 터치(또는 근접) 센싱 감도를 현저히 향상시킬 있다. 이러한 터치 스크린 장치의 구동 방법은 도 35와 같다. 19, the method of driving the touch screen device according to the third embodiment of the present invention is applied together with the block sensing method and the partial sensing method, so that the response speed of the touch screen device can be greatly reduced and the touch (or proximity) The sensing sensitivity can be remarkably improved. Such a method of driving the touch screen apparatus is shown in FIG.
도 35를 참조하면, 터치 스크린 장치의 구동 방법은 도 20 내지 도 34와 같은 블록 센싱 방법과 파셜 센싱 방법을 이용하여 터치 스크린(TSP)의 센서 노드들을 센싱하여 터치 원시 데이터들(Tdata)을 얻는다.(S41~S43) Referring to FIG. 35, a method of driving a touch screen device senses sensor nodes of a touch screen (TSP) by using a block sensing method and a partial sensing method as shown in FIGS. 20 to 34 to obtain touch primitive data Tdata (S41 to S43)
이어서, 터치 스크린 장치의 구동 방법은 터치 인식 알고리즘을 실행하여 터치 원시 데이터들을 분석하여 문턱값 이상의 터치 원시 데이터들을 터치(또는 근접) 입력 위치의 데이터로 판단하여 그 좌표를 계산한다.(S44a) 이와 동시에 터치 스크린 장치의 구동 방법은 터치 인식 알고리즘 실행 결과로 이미 얻어진 터치 좌표 데이터를 호스트 시스템으로 전송한다.(S44b)Then, the touch screen device executes a touch recognition algorithm to analyze the touch source data to determine the touch source data of a threshold value or more as data of a touch (or proximity) input position and calculate coordinates thereof (S44a) At the same time, the driving method of the touch screen device transmits the already obtained touch coordinate data to the host system as a result of executing the touch recognition algorithm (S44b)
터치 콘트롤러(30)는 터치 인식 알고리즘을 실행하여 터치 스크린의 1 라인 단위로 터치(또는 근접) 입력 위치의 좌표를 계산하거나 1 프레임 단위로 터치(또는 근접) 입력 위치의 좌표를 계산할 수 있다. 예를 들어, 터치 콘트롤러(30)는 S44a 단계에서 터치 스크린(TSP)의 제I 라인으로부터 얻어진 터치 원시 데이터들(TData)을 분석하여 제I 라인의 터치(또는 근접) 입력에 대한 좌표를 계산하고, 그 좌표 정보를 포함한 터치 좌표 데이터를 버퍼 메모리에 저장한다. 이와 동시에, 터치 콘트롤러(30)는 S44b 단계에서 버퍼 메모리로부터 제I-1 라인의 터치 좌표 데이터를 독출하여 외부의 호스트 시스템으로 전송한다. The
또한, 터치 콘트롤러(30)는 터치 인식 알고리즘의 실행 결과 얻어진 터치 좌표 데이터를 터치 스크린의 1 라인 단위 또는 1 프레임 단위로 호스트 시스템으로 전송할 수 있다. 터치 콘트롤러(30)는 좌표 정보를 포함한 터치 좌표 데이터를 일시 저장하는 버퍼 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 콘트롤러(30)는 S44a 단계에서 터치 스크린(TSP)의 모든 센서 노드들로부터 얻어진 1 프레임 분량의 터치 원시 데이터들(TData)을 분석하여 제I 프레임 의 터치(또는 근접) 입력에 대한 좌표를 계산하고, 그 좌표 정보를 포함한 터치 좌표 데이터를 버퍼 메모리에 저장한다. 이와 동시에, 터치 콘트롤러(30)는 S44b 단계에서 버퍼 메모리로부터 제I-1 프레임의 터치 좌표 데이터를 독출하여 외부의 호스트 시스템으로 전송한다.In addition, the
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 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 technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
DIS : 표시패널 TSP : 터치 스크린
12 : 데이터 구동회로 14 : 스캔 구동회로
20 : 타이밍 콘트롤러 30 : 터치 콘트롤러
32 : Tx 구동회로 34 : Rx 구동회로DIS: Display panel TSP: Touch screen
12: Data driving circuit 14: Scan driving circuit
20: timing controller 30: touch controller
32: Tx driving circuit 34: Rx driving circuit
Claims (15)
상기 Tx 라인들에 펄스를 공급하고, 상기 Rx 라인들을 통해 수신된 상기 센서 노드들의 전압을 샘플링하고 디지털 데이터로 변환하는 터치 스크린 구동회로를 포함하고,
상기 터치 스크린 구동회로는,
상기 펄스가 공급될 Tx 라인들을 선택하고 상기 센서 노드의 전압이 수신될 Rx 라인들을 선택하기 위한 셋업 동작,
상기 Tx 라인들에 펄스를 공급하고 상기 Rx 라인들을 통해 센서 노드 전압을 수신하여 샘플링하는 센싱 동작,
샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환하는 ADC 동작,
미리 설정된 터치 인식 알고리즘을 이용하여 상기 디지털 데이터를 분석하여 터치 입력 위치의 좌표를 추정하는 좌표 인식 동작, 및
상기 좌표를 포함한 터치 좌표 데이터를 외부 시스템으로 전송하는 데이터 전송 동작을 수행하고,
상기 터치 스크린 구동회로는
상기 센싱 동작에 필요한 센싱 시간 동안 상기 셋업 동작과 함께 상기 센싱 동작과 상기 ADC 동작 중 하나 이상을 병렬 수행하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치. A touch screen in which Tx lines and Rx lines are crossed and sensor nodes are formed at each intersection;
And a touch screen driving circuit for supplying a pulse to the Tx lines and sampling and converting the voltages of the sensor nodes received through the Rx lines into digital data,
The touch screen driving circuit includes:
A setup operation for selecting Tx lines to which the pulse is to be supplied and selecting Rx lines on which the voltage of the sensor node is to be received,
A sensing operation for supplying a pulse to the Tx lines and receiving and sampling the sensor node voltage through the Rx lines,
ADC operation to convert the sampled voltage to digital data,
A coordinate recognition operation for analyzing the digital data using a preset touch recognition algorithm to estimate coordinates of a touch input position,
Performing a data transmission operation for transmitting touch coordinate data including the coordinates to an external system,
The touch screen driving circuit
Wherein at least one of the sensing operation and the ADC operation is performed in parallel with the setup operation during a sensing time required for the sensing operation.
상기 터치 스크린 구동회로는,
Tx 셋업신호에 응답하여 Tx 라인을 선택하고 선택된 Tx 라인에 상기 펄스를 공급하는 Tx 구동회로;
Rx 셋업신호에 응답하여 Rx 라인을 선택하고 선택된 Rx 라인을 통해 센서 노드의 전압을 수신하여 샘플링하고 ADC 클럭에 따라 샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환하는 Rx 구동회로; 및
상기 Tx 구동회로와 상기 Rx 구동 회로의 동작 타이밍을 제어하고 상기 센싱 시간 동안 상기 셋업신호들과 상기 ADC 클럭 중 하나 이상을 발생하는 터치 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치. The method according to claim 1,
The touch screen driving circuit includes:
A Tx driving circuit for selecting the Tx line in response to the Tx set-up signal and supplying the selected pulse to the selected Tx line;
An Rx driver circuit for selecting the Rx line in response to the Rx setup signal, receiving and sampling the voltage of the sensor node through the selected Rx line, and converting the sampled voltage into digital data according to the ADC clock; And
And a touch controller for controlling operation timings of the Tx driving circuit and the Rx driving circuit and generating at least one of the setup signals and the ADC clock during the sensing time.
상기 터치 콘트롤러는,
제I(I는 자연수) 센서 노드의 센싱 시간 동안 제I+1 센서 노드를 선택하기 위한 셋업신호들을 발생하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치. 3. The method of claim 2,
The touch controller includes:
And generates setup signals for selecting the (I + 1) th sensor node during the sensing time of the I (I is a natural number) sensor node.
상기 터치 콘트롤러는,
제I(I는 자연수) 센서 노드의 센싱 시간 동안 제I-1 센서 노드의 전압을 디지털 데이터로 변환하기 위한 ADC 클럭을 상기 Rx 구동회로에 전송하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치. 3. The method of claim 2,
The touch controller includes:
And transmits an ADC clock for converting the voltage of the I-1 sensor node to digital data during the sensing time of the I (I is a natural number) sensor node to the Rx driving circuit.
상기 터치 콘트롤러는,
제I(I는 자연수) 센서 노드의 센싱 시간 동안 제I-1 센서 노드의 전압을 디지털 데이터로 변환하기 위한 ADC 클럭을 상기 Rx 구동회로에 전송하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치. The method of claim 3,
The touch controller includes:
And transmits an ADC clock for converting the voltage of the I-1 sensor node to digital data during the sensing time of the I (I is a natural number) sensor node to the Rx driving circuit.
상기 터치 콘트롤러는,
상기 좌표 인식 동작과 상기 데이터 전송 동작을 병렬 수행하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치. 6. The method according to any one of claims 2 to 5,
The touch controller includes:
Wherein the coordinate recognition operation and the data transfer operation are performed in parallel.
상기 Tx 라인들에 펄스를 공급하고, 상기 Rx 라인들을 통해 수신된 상기 센서 노드들의 전압을 샘플링하고 디지털 데이터로 변환하는 터치 스크린 구동회로를 포함하고,
상기 터치 스크린 구동회로는,
다수의 Tx 셋업 정보들과 다수의 Rx 셋업 정보들을 포함한 그룹 셋업 정보를 수신하여 상기 펄스가 공급될 Tx 라인들을 선택하고 상기 센서 노드의 전압이 수신될 Rx 라인들을 선택하는 셋업 동작,
상기 Tx 라인들에 펄스를 공급하고 상기 Rx 라인을 통해 센서 노드 전압을 수신하여 샘플링하는 센싱 동작,
샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환하는 ADC 동작,
미리 설정된 터치 인식 알고리즘을 이용하여 상기 디지털 데이터를 분석하여 터치 입력 위치의 좌표를 추정하는 좌표 인식 동작, 및
상기 좌표를 포함한 터치 좌표 데이터를 외부 시스템으로 전송하는 데이터 전송 동작을 수행하고,
상기 터치 스크린 구동회로는,
상기 센싱 동작에 필요한 센싱 시간 동안 상기 센싱 동작과 상기 ADC 동작을 병렬 수행하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치. A touch screen in which Tx lines and Rx lines are crossed and sensor nodes are formed at each intersection;
And a touch screen driving circuit for supplying a pulse to the Tx lines and sampling and converting the voltages of the sensor nodes received through the Rx lines into digital data,
The touch screen driving circuit includes:
A setup operation for receiving group setup information including a plurality of Tx setup information and a plurality of Rx setup information to select Tx lines to which the pulse is to be supplied and to select Rx lines to which the voltage of the sensor node is to be received,
A sensing operation for supplying a pulse to the Tx lines and receiving and sampling the sensor node voltage through the Rx line,
ADC operation to convert the sampled voltage to digital data,
A coordinate recognition operation for analyzing the digital data using a preset touch recognition algorithm to estimate coordinates of a touch input position,
Performing a data transmission operation for transmitting touch coordinate data including the coordinates to an external system,
The touch screen driving circuit includes:
Wherein the sensing operation and the ADC operation are performed in parallel during a sensing time required for the sensing operation.
상기 그룹 셋업 정보는,
상기 터치 스크린의 1 라인에 존재하는 센서 노드들을 센싱하기 위한 다수의 Tx 채널 정보들과 다수의 Rx 채널 정보들을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치. 8. The method of claim 7,
The group setup information includes:
And a plurality of Tx channel information and a plurality of Rx channel information for sensing sensor nodes present in one line of the touch screen.
상기 터치 스크린 구동회로는,
상기 그룹 셋업 정보를 수신하여 버퍼 메모리에 저장하고,
현재 센싱하는 그룹 내의 모든 센서 노드들이 센싱 완료될 때까지 상기 버퍼 메모리로부터 읽어낸 그룹 셋업 정보에 기초하여 상기 그룹 내의 모든 센서 노드들을 센싱하는데 필요한 Tx 라인들과 Rx 라인들에 대한 셋업 동작을 수행하고,
현재 센싱하는 그룹 내의 모든 센서 노드들이 센싱 완료된 이후에 수신된 다음 그룹 셋업 정보를 상기 버퍼 메모리에 저장하고, 상기 버퍼 메모리로부터 읽어낸 상기 다음 그룹 셋업 정보에 기초하여 다음 그룹 내의 센서 노드들을 센싱하는데 필요한 Tx 라인들과 Rx 라인들에 대한 셋업 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치. 9. The method of claim 8,
The touch screen driving circuit includes:
Receiving the group setup information and storing the group setup information in a buffer memory,
Performs a setup operation on Tx lines and Rx lines necessary to sense all the sensor nodes in the group based on the group setup information read from the buffer memory until all the sensor nodes in the current sensing group are sensed ,
It is necessary to store the next group setup information received after the sensing of all the sensor nodes in the current sensing group in the buffer memory and to sense the sensor nodes in the next group based on the next group setup information read from the buffer memory And performs a setup operation for the Tx lines and the Rx lines.
상기 그룹 셋업 정보는,
상기 터치 스크린의 모든 센서 노드들을 센싱하기 위한 다수의 Tx 채널 정보들과 다수의 Rx 채널 정보들을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.8. The method of claim 7,
The group setup information includes:
And a plurality of Tx channel information and a plurality of Rx channel information for sensing all the sensor nodes of the touch screen.
상기 터치 스크린 구동회로는,
상기 그룹 셋업 정보를 수신하여 버퍼 메모리에 저장하고,
상기 터치 스크린의 모든 센서 노드들이 센싱 완료될 때까지 상기 버퍼 메모리로부터 읽어낸 그룹 셋업 정보에 기초하여 상기 센서 노드들을 센싱하는데 필요한 Tx 라인들과 Rx 라인들에 대한 셋업 동작을 수행하고,
상기 터치 스크린의 모든 센서 노드들이 센싱 완료된 이후에 수신된 다음 그룹 셋업 정보를 상기 버퍼 메모리에 저장하고,
상기 버퍼 메모리로부터 읽어낸 상기 다음 그룹 셋업 정보에 기초하여 상기 모든 센서 노드들을 다시 센싱하는데 필요한 Tx 라인들과 Rx 라인들에 대한 셋업 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치. 11. The method of claim 10,
The touch screen driving circuit includes:
Receiving the group setup information and storing the group setup information in a buffer memory,
Performing a setup operation on Tx lines and Rx lines necessary for sensing the sensor nodes based on the group setup information read from the buffer memory until all the sensor nodes of the touch screen are sensed,
Storing the received next group setup information in the buffer memory after all the sensor nodes of the touch screen have been sensed,
And performs a setup operation on Tx lines and Rx lines necessary for sensing all the sensor nodes again based on the next group setup information read from the buffer memory.
상기 터치 스크린 구동회로는,
상기 좌표 인식 동작과 상기 데이터 전송 동작을 병렬 수행하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치. 12. The method according to any one of claims 7 to 11,
The touch screen driving circuit includes:
Wherein the coordinate recognition operation and the data transfer operation are performed in parallel.
펄스가 공급될 Tx 라인들을 선택하고 상기 센서 노드의 전압이 수신될 Rx 라인들을 선택하기 위한 셋업 동작을 수행하는 단계;
선택된 Tx 라인들에 상기 펄스를 공급하고 선택된 Rx 라인들을 통해 센서 노드 전압을 수신하여 샘플링하는 센싱 동작을 수행하는 단계;
샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환하는 ADC 동작을 수행하는 단계;
미리 설정된 터치 인식 알고리즘을 이용하여 상기 디지털 데이터를 분석하여 터치 입력 위치의 좌표를 추정하는 좌표 인식 동작을 수행하는 단계, 및
상기 좌표를 포함한 터치 좌표 데이터를 외부 시스템으로 전송하는 데이터 전송 동작을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 센싱 동작에 필요한 센싱 시간 동안 상기 셋업 동작과 함께 상기 센싱 동작과 상기 ADC 동작 중 하나 이상이 병렬 처리되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치의 구동 방법.A driving method of a touch screen apparatus for driving a touch screen in which Tx lines and Rx lines are intersected and sensor nodes are formed at each intersection thereof,
Performing a setup operation to select Tx lines to which pulses are to be supplied and to select Rx lines on which the voltage of the sensor node is to be received;
Performing a sensing operation of supplying the pulse to selected Tx lines and receiving and sampling a sensor node voltage through selected Rx lines;
Performing an ADC operation to convert the sampled voltage to digital data;
Performing a coordinate recognition operation for analyzing the digital data using a preset touch recognition algorithm to estimate coordinates of a touch input position,
And performing a data transmission operation of transmitting touch coordinate data including the coordinates to an external system,
Wherein at least one of the sensing operation and the ADC operation is performed in parallel with the setup operation during a sensing time required for the sensing operation.
다수의 Tx 셋업 정보들과 다수의 Rx 셋업 정보들을 포함한 그룹 셋업 정보를 수신하여 펄스가 공급될 Tx 라인들을 선택하고 상기 센서 노드의 전압이 수신될 Rx 라인들을 선택하는 셋업 동작을 수행하는 단계;
선택된 Tx 라인들에 상기 펄스를 공급하고 선택된 Rx 라인들을 통해 센서 노드 전압을 수신하여 샘플링하는 센싱 동작을 수행하는 단계;
샘플링된 전압을 디지털 데이터로 변환하는 ADC 동작을 수행하는 단계;
미리 설정된 터치 인식 알고리즘을 이용하여 상기 디지털 데이터를 분석하여 터치 입력 위치의 좌표를 추정하는 좌표 인식 동작을 수행하는 단계, 및
상기 좌표를 포함한 터치 좌표 데이터를 외부 시스템으로 전송하는 데이터 전송 동작을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 센싱 동작에 필요한 센싱 시간 동안 상기 센싱 동작과 상기 ADC 동작 이 병렬 수행되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치의 구동 방법. A driving method of a touch screen apparatus for driving a touch screen in which Tx lines and Rx lines are intersected and sensor nodes are formed at each intersection thereof,
Performing a setup operation to receive group setup information including a plurality of Tx setup information and a plurality of Rx setup information to select Tx lines to which pulses are to be supplied and to select Rx lines from which the voltage of the sensor node is to be received;
Performing a sensing operation of supplying the pulse to selected Tx lines and receiving and sampling a sensor node voltage through selected Rx lines;
Performing an ADC operation to convert the sampled voltage to digital data;
Performing a coordinate recognition operation for analyzing the digital data using a preset touch recognition algorithm to estimate coordinates of a touch input position,
And performing a data transmission operation of transmitting touch coordinate data including the coordinates to an external system,
Wherein the sensing operation and the ADC operation are performed in parallel during a sensing time required for the sensing operation.
상기 좌표 인식 동작과 상기 데이터 전송 동작은 병렬 수행되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치의 구동 방법. The method according to claim 13 or 14,
Wherein the coordinate recognition operation and the data transmission operation are performed in parallel.
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