KR102006263B1 - 터치 스크린 장치와 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치 스크린 장치와 그 구동방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치는 Tx 라인들, Rx 라인들, 및 상기 Tx 라인들과 상기 Rx 라인들의 교차부에 형성된 터치 센서들을 포함하고, 상기 터치 센서들은 복수의 블록들로 분할되는 터치 스크린 패널; 블록 센싱 모드에서 상기 블록들 각각의 Tx 라인들에 구동펄스들을 동시에 공급하고 블록 단위로 구동펄스들을 쉬프트시켜 공급하며, 상기 블록들 각각의 터치 센서들의 차지 전하량의 총합을 블록 터치 로우 데이터로 출력하는 터치 패널 구동회로; 및 블록 터치 로우 데이터들을 블록 기준 데이터들을 이용하여 보정하고, 보정된 상기 블록 터치 로우 데이터들로부터 터치가 발생한 블록인 터치 블록을 검출하는 터치 블록 검출부를 포함한다.

Description

터치 스크린 장치와 그 구동방법{TOUCH SCREEN DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}

본 발명은 터치 스크린 장치와 그 구동방법에 관한 것이다.

유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 기기를 쉽게 자신이 원하는 대로 제어할 수 있게 한다. 이러한 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 적외선 통신 혹은 고주파(RF) 통신 기능을 갖는 원격 제어기(Remote controller) 등이 있다. 유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다. 최근, 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있다.

터치 UI는 휴대용 정보기기에 필수적으로 채택되고 있는 추세에 있으며, 가전 제품에도 확대 적용되고 있다. 터치 UI를 구현하기 위한 터치 스크린 장치의 일 예로서, 터치뿐 아니라 근접 여부도 센싱하고 멀티 터치(또는 근접) 각각을 인식할 수 있는 상호 용량(mutual capacitance) 방식의 터치 스크린 장치가 각광받고 있다.

상호 용량 방식의 터치 스크린 장치는 Tx 라인들, Tx 라인들과 교차되는 Rx 라인들, 및 Tx 라인들과 Rx 라인들의 교차부에 형성된 터치 센서들을 구비한 터치 스크린 패널을 포함한다. 터치 센서들 각각은 상호 용량을 갖는다. 터치 스크린 장치는 터치(또는 근접) 전후의 터치 센서들의 차지 변화량을 감지하여 전도성 물질의 접촉(또는 근접) 여부와 그 위치를 판단한다. 터치 스크린 장치는 터치 스크린 패널의 Tx 라인들에 구동펄스를 공급하고 Rx 라인들을 통해 수신되는 터치 센서들의 출력을 디지털 데이터인 터치 로우 데이터로 변환하고, 터치 로우 데이터를 분석하여 터치 좌표를 산출하게 된다.

한편, 터치 스크린 장치는 터치 좌표 산출의 정확도를 높이기 위해서, 터치 좌표를 산출하기 전에 터치 로우 데이터를 보정하는 터치 로우 데이터 보정 알고리즘을 수행한다. 하지만, 사용자가 의도하지 않은 물질(예를 들어, 물 또는 동전)이 터치 스크린 패널에 접촉되는 경우, 터치 로우 데이터 보정 알고리즘을 이용하더라도, 터치 로우 데이터가 오보정되는 문제가 발생한다. 이로 인해, 사용자가 터치(또는 근접 입력)하지 않은 좌표가 터치 좌표로 산출되는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 사용자가 의도하지 않은 물질(물 또는 동전)이 터치 스크린 패널에 접촉되는 경우에도 터치 좌표를 정확히 산출할 수 있는 터치 스크린 장치와 그 구동방법을 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치는 Tx 라인들, Rx 라인들, 및 상기 Tx 라인들과 상기 Rx 라인들의 교차부에 형성된 터치 센서들을 포함하고, 상기 터치 센서들은 복수의 블록들로 분할되는 터치 스크린 패널; 블록 센싱 모드에서 상기 블록들 각각의 Tx 라인들에 구동펄스들을 동시에 공급하고 블록 단위로 구동펄스들을 쉬프트시켜 공급하며, 상기 블록들 각각의 터치 센서들의 차지 전하량의 총합을 블록 터치 로우 데이터로 출력하는 터치 패널 구동회로; 및 블록 터치 로우 데이터들을 블록 기준 데이터들을 이용하여 보정하고, 보정된 상기 블록 터치 로우 데이터들로부터 터치가 발생한 블록인 터치 블록을 검출하는 터치 블록 검출부를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치의 구동방법은 Tx 라인들, Rx 라인들, 및 상기 Tx 라인들과 상기 Rx 라인들의 교차부에 형성된 터치 센서들을 포함하고, 상기 터치 센서들은 복수의 블록들로 분할되는 터치 스크린 패널을 포함하는 터치 스크린 장치의 구동방법에 있어서, 블록 센싱 모드에서 상기 블록들 각각의 Tx 라인들에 구동펄스들을 동시에 공급하고 블록 단위로 구동펄스들을 쉬프트시켜 공급하며, 상기 블록들 각각의 터치 센서들의 차지 전하량의 총합을 블록 터치 로우 데이터로 출력하는 제1 단계; 및 블록 터치 로우 데이터들을 블록 기준 데이터들을 이용하여 보정하고, 보정된 상기 블록 터치 로우 데이터들로부터 터치가 발생한 블록인 터치 블록을 검출하는 제2 단계를 포함한다.

본 발명은 사용자에 의해 터치가 발생하지 않은 경우, 블록 센싱 모드로 제어된다. 이로 인해, 본 발명은 터치 알고리즘 실행부의 터치 블록 검출부를 제외한 나머지 블록들의 전원을 차단할 수 있으므로, 소비 전력을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명은 N 개의 터치 블록 검출 기간 동안 연속적으로 터치 블록이 검출되지 않은 경우, 블록 터치 로우 데이터를 이용하여 블록 기준 데이터를 변환하고, 제q 블록을 파셜 센싱하여 산출된 파셜 터치 로우 데이터를 이용하여 파셜 기준 데이터를 변환한다. 특히, 본 발명은 소정의 기간 동안 블록 센싱에 의해 터치 블록이 검출되지 않는 경우에만 블록 기준 데이터와 파셜 기준 데이터를 보정함으로써, 블록 기준 데이터와 파셜 기준 데이터를 이용하여 오프셋 보정을 할 수 있으므로, 사용자가 의도하지 않은 물질(물 또는 동전)로 인한 노이즈 성분을 정확히 제거할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 사용자가 의도하지 않은 물질(물 또는 동전)이 터치 스크린 패널에 접촉되는 경우에도 터치 좌표를 정확히 산출할 수 있다.

나아가, 본 발명은 제1 내지 제r 블록들의 파셜 기준 데이터를 제1 블록부터 제r 블록까지 블록 단위로 순차적으로 보정한다. 그 결과, 본 발명은 파셜 보정 모드의 파셜 센싱 기간과 파셜 기준 데이터 보정 기간을 짧게 할 수 있으므로, 파셜 센싱 기간 동안 사용자의 터치가 발생하여 파셜 기준 데이터가 오보정되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치와 터치 스크린 장치를 개략적으로 보여주는 블록도.
도 2는 도 1의 터치 알고리즘 실행부를 상세히 보여주는 블록도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치의 구동방법을 상세히 보여주는 흐름도.
도 4a 및 도 4b는 블록 센싱과 파셜 센싱시 터치 스크린 패널을 보여주는 도면.
도 5는 블록 센싱과 파셜 센싱을 위한 구동 펄스들의 일 예를 보여주는 파형도.
도 6a 및 도 6b는 사용자에 의해 터치가 발생한 경우와 사용자에 의해 터치가 발생하지 않은 경우, 시간의 흐름에 따른 블록 센싱, 블록 기준 데이터 보정, 파셜 센싱, 및 파셜 기준 데이터 보정을 보여주는 일 예시도면.
도 7은 도 3의 블록 기준 데이터 보정방법을 상세히 보여주는 흐름도.
도 8a 및 도 8b는 제1 블록 룩-업 테이블과 제2 블록 룩-업 테이블의 일 예를 보여주는 도면들.
도 9는 도 3의 파셜 기준 데이터 보정방법을 상세히 보여주는 흐름도.

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.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치와 터치 스크린 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 표시장치는 표시패널(DIS), 게이트 구동회로(10), 데이터 구동회로(20), 타이밍 콘트롤러(30), 호스트 시스템(70) 등을 포함한다. 터치 스크린 장치는 터치 패널(TSP), 터치 패널 구동회로(40), 터치 알고리즘 실행부(50) 등을 포함한다.

먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예에 따른 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 표시소자로 구현될 수 있다. 이하의 실시 예에서, 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치가 액정표시소자로 구현된 것을 중심으로 설명하지만, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다.

표시패널(DIS)은 하부 기판과 상부 기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 표시패널(DIS)의 하부 기판에는 다수의 데이터 라인들(D1~Dm, m은 자연수), 데이터라인들(D1~Dm)과 교차되는 다수의 게이트 라인들(G1~Gn, n은 자연수)이 형성된다. 또한, 데이터 라인들(D1~Dm)과 게이트 라인들(G1~Gn)의 교차부들에 형성되는 다수의 박막 트랜지스터들, 액정셀들에 데이터 전압을 충전시키기 위한 다수의 화소 전극, 화소 전극에 접속되어 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor) 등이 형성된다.

표시패널(DIS)의 상부 기판에는 블랙매트릭스(black matrix), 컬러필터(color filter) 등이 형성될 수 있다. 다만, 표시패널(DIS)이 COT(Color filter On TFT) 구조로 구현되는 경우, 블랙매트릭스와 컬러필터는 표시패널(DIS)의 하부 기판에 형성될 수 있다. 표시패널(DIS)은 Tj(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.

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. 표시패널(DIS)의 배면 아래에는 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛은 에지형(edge type) 또는 직하형(Direct type) 백라이트 유닛으로 구현되어 표시패널(DIS)에 빛을 조사한다.

데이터 구동회로(20)는 타이밍 콘트롤러(30)로부터 디지털 영상 데이터(RGB)와 소스 타이밍 제어신호(DCS)를 입력받는다. 데이터 구동회로(20)는 소스 타이밍 제어신호(DCS)에 따라 디지털 영상 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 데이터 전압으로 변환하여 데이터 라인들에 공급한다. 게이트 구동회로(10)는 데이터 전압에 동기화되는 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)를 게이트 라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압을 공급할 표시패널(DIS)의 화소들을 선택한다.

타이밍 콘트롤러(30)는 호스트 시스템(70)으로부터 디지털 영상 데이터(RGB)와 타이밍 신호들을 입력받는다. 타이밍 신호들은 수직동기신호(vertical synchronization signal), 수평동기신호(horizontal synchronization signal), 데이터 인에이블 신호(data enable signal), 도트 클럭(dot clock) 등을 포함할 수 있다. 수직동기신호는 1 프레임 기간을 정의하는 신호이다. 수평동기신호는 표시패널(DIS)의 1 수평 라인의 화소들에 데이터 전압들을 공급하는데 필요한 1 수평기간을 정의하는 신호이다. 데이터 인에이블 신호는 유효한 데이터가 입력되는 기간을 정의하는 신호이다. 도트 클럭은 소정의 짧은 주기로 반복되는 신호이다.

타이밍 콘트롤러(30)는 게이트 구동회로(10)와 데이터 구동회로(20)의 동작 타이밍을 제어하기 위해, 타이밍 신호들에 기초하여 데이터 구동회로(20)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 소스 타이밍 제어신호(DCS)와 게이트 구동회로(10)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GCS)를 발생한다. 타이밍 콘트롤러(30)는 게이트 구동회로(10)에 게이트 타이밍 제어신호(GCS)를 출력하고, 데이터 구동회로(20)에 디지털 영상 데이터(RGB)와 소스 타이밍 제어신호(DCS)를 출력한다.

호스트 시스템(70)은 네비게이션 시스템, 셋톱박스, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 방송 수신기, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(70)은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 입력 영상의 디지털 영상 데이터(RGB)를 표시패널(DIS)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템(70)은 디지털 영상 데이터(RGB)와 타이밍 신호들을 타이밍 콘트롤러(30)로 전송한다. 또한, 호스트 시스템(70)은 터치 좌표 산출부(54)로부터 입력되는 터치 좌표 데이터(HIDxy)를 분석하여 사용자에 의해 터치가 발생한 좌표와 연계된 응용 프로그램을 실행한다.

두 번째로, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치에 대하여 상세히 설명한다. 터치 스크린 패널(TSP)은 Tx 라인들(T1~Tj, j는 2 이상의 자연수), Tx 라인들(T1~Tj)과 교차하는 Rx 라인들(R1~Ri, i는 2 이상의 자연수), 및 Tx 라인들(T1~Tj)과 Rx 라인들(R1~Ri)의 교차부들에 형성된 i×j 개의 터치 센서들을 포함한다. 터치 스크린 패널(TSP)은 도 4a 및 도 4b와 같이 가상의 블록들로 분할될 수 있다. 이 경우, 블록들 각각은 적어도 2 개의 Tx 라인들과 적어도 2 개의 Rx 라인들에 형성된 터치 센서들을 포함하도록 설정될 수 있다.

터치 센서들 각각은 자기 용량(self capacitance)이나 상호 용량(mutual capacitance)으로 구현될 수 있다. 이하의 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 터치 센서들 각각이 상호 용량으로 구현된 것을 중심으로 설명하였다. 터치 스크린 장치가 표시장치와 결합하는 경우, 터치 스크린 패널(TSP)은 표시패널(DIS)의 상부에 접합될 수 있다. 특히, 표시장치가 액정표시장치로 구현되는 경우, 터치 스크린 패널(TSP)은 표시패널(DIS)의 상부 편광판 상에 접합되거나, 상부 편광판과 표시패널(DIS)의 상부기판 사이에 접합될 수 있다. 또한, 터치 스크린 패널(TSP)의 터치 센서들은 액정표시장치의 표시패널 내에서 픽셀 어레이와 함께 하부기판에 형성(인셀(In-cell) 타입)될 수 있다.

터치 패널 구동회로(40)는 Tx 라인들(T1~Tj)에 구동펄스를 공급하고 구동펄스에 동기하여 Rx 라인들(R1~Ri)을 통해 터치 센서들의 차지 변화량들을 센싱한다. 터치 패널 구동회로(40)는 Tx 구동회로(41), Rx 구동회로(42), 및 터치 콘트롤러(43)를 포함한다. Tx 구동회로(41), Rx 구동회로(42), 및 터치 콘트롤러(43)는 하나의 ROIC(Read-out IC) 내에 집적될 수 있다.

Tx 구동회로(41)는 터치 콘트롤러(43)의 제어 하에 구동펄스들을 출력할 Tx 채널을 선택하고, 선택된 Tx 채널과 연결된 Tx 라인들에 구동펄스들을 공급한다. Tx 구동회로(41)는 블록 센싱 모드(block sensing mode), 파셜 센싱 모드(partial sensing mode), 및 파셜 보정 모드(partial correction mode)에 따라 구동펄스들을 서로 다른 방식으로 공급한다. 본 발명의 실시 예에 따른 센싱 모드는 블록 센싱 모드, 블록 보정 모드(block correction mode), 파셜 센싱 모드, 및 파셜 보정 모드로 분할된다. 블록 센싱 모드는 블록들 각각의 터치 입력 유무를 센싱하는 모드이고, 블록 보정 모드는 블록 기준 데이터를 보정하는 모드이다. 파셜 센싱 모드는 어느 한 블록 내의 터치 센서들 각각의 터치 입력 유무를 센싱하는 모드이고, 파셜 보정 모드는 파셜 기준 데이터를 보정하는 모드이다. Tx 구동회로(41)는 도 4와 같이 블록 센싱 모드에서 블록들 각각에 Tx 라인들에 구동펄스들을 동시에 공급하고, 블록 단위로 구동펄스들을 쉬프트시켜 공급한다. Tx 구동회로(41)는 도 4와 같이 파셜 센싱 모드와 파셜 보정 모드에서 어느 한 블록의 Tx 라인들에만 구동펄스들을 순차적으로 공급한다.

Rx 구동회로(42)는 터치 콘트롤러(43)의 제어 하에 터치 센서들의 차지 변화량들을 수신할 Rx 채널을 선택하고, 선택된 Rx 채널과 연결된 Rx 라인들을 통해 터치 센서들의 차지 변화량들을 수신한다. Rx 구동회로(42)는 Rx 라인들(R1~Ri)을 통해 수신된 터치 센서들의 차지 변화량들을 샘플링하여 적분기에 누적한다. Rx 구동회로(42)는 적분기에 누적된 차지 변화량들을 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital Converter, ADC)에 입력하여 디지털 데이터인 터치 로우 데이터(touch raw data)로 변환하여 출력한다.

특히, Rx 구동회로(42)는 블록 센싱 모드에서 블록 단위로 터치 센서들의 전압을 수신하고, 블록들 각각의 터치 센서들의 차지 변화량들의 총합을 블록 터치 로우 데이터(TRDb)로 변환하여 출력한다. Rx 구동회로(42)는 파셜 센싱 모드와 파셜 보정 모드에서 어느 한 블록의 터치 센서들의 차지 변화량들을 수신하고, 어느 한 블록의 터치 센서들의 차지 변화량들을 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)들로 변환하여 출력한다.

터치 콘트롤러(43)는 Tx 구동회로(41)에서 구동펄스들이 출력될 Tx 채널을 설정하기 위한 Tx 셋업 신호와, Rx 구동회로(42)에서 터치 센서들의 전압을 수신할 Rx 채널을 설정하기 위한 Rx 셋업 신호를 발생한다. 또한, 터치 콘트롤러(43)는 Tx 구동회로(41)와 Rx 구동회로(42)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 발생한다. 터치 콘트롤러(43)는 터치 알고리즘 실행부(50)로부터 입력되는 파셜 센싱 제어 데이터(Dpsc)에 따라 Tx 구동회로(41)와 Rx 구동회로(42)를 제어한다. 터치 콘트롤러(43)는 블록 센싱 모드, 파셜 센싱 모드, 및 파셜 보정 모드를 지시하는 센싱 모드 데이터(Dsm)에 따라 어떠한 모드로 제어할지를 판단할 수 있다. 터치 콘트롤러(43)는 블록 센싱 모드, 파셜 센싱 모드, 및 파셜 보정 모드에서 Tx 구동회로(41)와 Rx 구동회로(42)를 위에서 설명한 바와 같이 서로 다른 방식으로 제어한다.

도 2는 도 1의 터치 알고리즘 실행부를 상세히 보여주는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 터치 알고리즘 실행부(50)는 터치 블록 검출부(51), 블록 기준 데이터 보정부(52), 파셜 기준 데이터 보정부(53), 및 터치 좌표 산출부(54)를 포함한다. 터치 알고리즘 실행부(50)는 MCU(Micro Controller Unit, MCU)로 구현될 수 있다.

터치 블록 검출부(51)는 블록 센싱 모드에서 블록 터치 로우 데이터(TRDb)를 입력받고, 블록 터치 로우 데이터(TRDb)로부터 터치가 발생한 블록인 터치 블록을 검출한다. 터치 블록 검출부(51)는 제p(p는 1≤p≤r을 만족하는 자연수, r은 2 이상의 자연수로 블록들의 개수) 블록이 터치 블록으로 검출된 경우, 제p 블록을 파셜 센싱하는 파셜 센싱 모드를 지시하는 센싱 모드 데이터(Dsm)를 터치 콘트롤러(43)로 출력한다. 이 경우, 터치 콘트롤러(43)는 Tx 구동회로(41)가 제p 블록 내의 Tx 라인들에 구동펄스들을 순차적으로 공급하도록 Tx 채널들을 설정하기 위한 셋업 신호를 Tx 구동회로(41)에 출력하고, 터치 센서들의 전압을 수신할 Rx 채널을 설정하기 위한 Rx 셋업 신호를 Rx 구동회로(42)에 출력한다. 이로 인해, 터치 좌표 산출부(54)는 Rx 구동회로(42)로부터 제p 블록을 파셜 센싱하여 산출된 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)를 입력받는다. 터치 좌표 산출부(54)는 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)에 터치 인식 알고리즘을 실행한 후, 터치 좌표(들)을 산출할 수 있다. 터치 인식 알고리즘은 적분 보정, 이진화, 및 라벨링 등을 포함할 수 있다. 터치 좌표 산출부(54)는 미리 설정된 터치 좌표 산출 알고리즘을 실행하여 터치 좌표(들)로 산출된 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)들에 대한 좌표인 터치 좌표(들)를 산출한다. 터치 좌표 산출 알고리즘은 공지의 어떠한 알고리즘으로도 구현가능하다. 터치 좌표 산출부(54)는 터치 좌표(들)의 정보를 포함하는 터치 좌표 데이터(HIDxy)를 호스트 시스템(70)으로 전송한다.

터치 블록 검출부(51)는 터치 블록이 검출되지 않은 경우, N(N은 자연수) 개의 블록 센싱 기간 동안 연속적으로 터치 블록이 검출되지 않았는지를 판단한다. 블록 기준 데이터 보정부(52)는 N 개의 블록 센싱 기간 동안 연속적으로 터치 블록이 검출되지 않은 경우, 블록 터치 로우 데이터(TRDb)를 이용해 블록 기준 데이터(RDb)를 변환한다. 블록 기준 데이터(RDb)는 터치 입력 여부의 정확도를 높일 수 있도록 블록 터치 로우 데이터(TRDb)를 보정하기 위한 데이터이다. 또한, 터치 블록 검출부(51)는 N 개의 블록 센싱 기간 동안 연속적으로 터치 블록이 검출되지 않은 경우, 제q(q는 1≤q≤r을 만족하는 자연수) 블록 기준 데이터(RDpq)을 보정하는 파셜 보정 모드를 지시하는 센싱 모드 데이터(Dsm)를 터치 콘트롤러(43)로 출력한다. 이 경우, 터치 콘트롤러(43)는 Tx 구동회로(41)가 제q 블록 내의 Tx 라인들에 구동펄스들을 순차적으로 공급하도록 Tx 채널들을 설정하기 위한 셋업 신호를 Tx 구동회로(41)에 출력하고, 터치 센서들의 전압을 수신할 Rx 채널을 설정하기 위한 Rx 셋업 신호를 Rx 구동회로(42)에 출력한다. 이로 인해, 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 Rx 구동회로(42)로부터 제q 블록을 파셜 센싱하여 산출된 파셜 터치 로우 데이터(TRDb)를 입력받고, 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)를 이용해 파셜 기준 데이터(RDp)를 변환한다. 파셜 기준 데이터(RDp)는 터치 입력 여부의 정확도를 높일 수 있도록 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)를 보정하기 위한 데이터이다.

결국, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치는 터치 블록이 검출된 경우 터치 블록으로 검출된 블록 내의 터치 센서들 각각의 터치 입력 유무를 센싱하는 파셜 센싱 모드로 제어되고, 터치 블록이 검출되지 않았으나 터치 블록이 연속적으로 검출되지 않은 기간이 상기 N 프레임 기간 미만인 경우 블록 센싱 모드로 제어된다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치는 블록 센싱 모드로 제어되는 경우, 터치 알고리즘 실행부(50)의 터치 블록 검출부(51)를 제외한 나머지 블록들의 전원을 차단할 수 있으므로, 소비 전력을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치는 터치 블록이 N 프레임 기간 동안 연속적으로 검출되지 않은 경우 블록 기준 데이터를 보정하는 블록 보정 모드와 파셜 기준 데이터를 보정하는 파셜 보정 모드로 제어된다. 이하에서, 도 3을 결부하여 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치의 구동방법을 상세히 살펴본다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치의 구동방법을 상세히 보여주는 흐름도이다. 이하에서, 도 1 내지 도 3을 결부하여 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치의 구동방법을 상세히 설명한다.

첫 번째로, 터치 스크린 장치는 블록 센싱 모드로 블록 센싱을 한다. 터치 콘트롤러(43)는 터치 블록 검출부(51)로부터 블록 센싱 모드를 지시하는 센싱 모드 데이터(Dsm)를 입력받고, Tx 구동회로(41)와 Rx 구동회로(42)를 블록 센싱 모드로 동작시킨다.

Tx 구동회로(41)는 블록 센싱 모드에서 블록들 각각에 Tx 라인들에 구동펄스들을 동시에 공급하고, 블록 단위로 구동펄스들을 쉬프트시켜 공급한다. 예를 들어, Tx 구동회로(41)는 블록 센싱 모드의 블록 센싱 기간(BS) 동안 도 4a 및 도 5와 같이 제1 블록(BL1) 내의 Tx 라인들(T1~T4)에 구동펄스들을 동시에 공급한 후, 제2 블록(BL2) 내의 Tx 라인들(T5~T8)에 구동펄스들을 동시에 공급한다. 또한, 도 5와 같이 제2 블록(BL2) 내의 Tx 라인들(T5~T8)에 공급되는 구동펄스들은 제1 블록(BL1) 내의 Tx 라인들(T1~T4)에 공급되는 구동펄스들에 비해 구동펄스의 펄스 폭만큼 쉬프트될 수 있다.

Rx 구동회로(42)는 블록 센싱 모드에서 블록 단위로 터치 센서들의 전압을 수신하고, 블록들 각각의 터치 센서들의 차지 변화량들의 총합을 블록 터치 로우 데이터(TRDb)로 변환하여 출력한다. 블록 터치 로우 데이터(TRDb)는 제1 내지 제r 블록 터치 로우 데이터 중에 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, Rx 구동회로(42)는 블록 센싱 모드의 블록 센싱 기간(BS) 동안 도 4a 및 도 5와 같이 제1 블록(BL1) 내의 터치 센서들의 차지 변화량의 총합을 제1 블록 터치 로우 데이터로 출력하고, 제2 블록(BL2) 내의 터치 센서들의 차지 변화량의 총합을 제2 블록 터치 로우 데이터로 출력할 수 있다.

한편, 블록 센싱 모드는 도 5와 같이 블록 센싱 기간(BS)과 터치 블록 검출 기간(BT)을 포함한다. 블록 센싱 기간(BS)은 터치 패널 구동회로(40)를 이용하여 블록들 각각의 터치 센서들의 차지 변화량들의 총합을 블록 터치 로우 데이터(TRDb)로 출력하는 기간을 의미한다. 터치 블록 검출 기간(BT)은 터치 블록 검출부(51)를 이용하여 터치 블록을 검출하는 기간을 의미한다.

또한, 터치 블록 검출부(51)는 최초 동작시 도 3의 S101 단계와 같이 터치 블록이 연속적으로 미검출된 기간을 나타내는 미검출 기간(Nbt)을 "1"로 설정할 수 있다. 또한, 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 도 3의 S101 단계와 같이 최초 동작시 q를 "1"로 설정할 수 있다. (S101, S102)

두 번째로, 터치 알고리즘 실행부(50)의 터치 블록 검출부(51)는 Rx 구동회로(42)로부터 블록 터치 로우 데이터(TRDb)를 입력받고, 블록 기준 데이터 보정부(52)로부터 블록 기준 데이터(RDb)를 입력받는다. 터치 블록 검출부(51)는 블록 터치 로우 데이터(TRDb)로부터 블록 기준 데이터(RDb)를 차감 연산하여 블록 터치 로우 데이터(TRDb)를 보정한다. 그리고 나서, 터치 블록 검출부(51)는 보정된 블록 터치 로우 데이터(TRDb)로부터 터치 블록을 검출한다. 예를 들어, 터치 블록 검출부(51)는 제p 블록 내의 터치 센서들의 차지 변화량들의 총합인 제p 블록 터치 로우 데이터가 제1 블록 문턱 값 이상이거나 제2 블록 문턱 값 이하인 경우, 제p 블록을 터치 블록으로 검출할 수 있다. (S103)

세 번째로, 터치 블록 검출부(51)는 터치 블록이 연속적으로 미검출되는 기간을 카운트하여 미검출 기간(Nbt)을 산출한다. 이를 위해, 터치 블록 검출부(51)는 카운터(counter)를 포함할 수 있다. 즉, 터치 블록 검출부(51)는 미검출 기간(Nbt)이 N 프레임 기간 미만인 경우, N을 "1" 증가시키고, 블록 센싱 모드를 지시하는 센싱 모드 데이터(Dsm)를 터치 콘트롤러(43)로 출력한다. 터치 블록 검출부(51)는 최초 동작시 S101 단계와 같이 미검출 기간(Nbt)을 "1"로 설정할 수 있다. (S104, S105)

네 번째로, 터치 블록 검출부(51)는 N 개의 터치 블록 검출 기간(BT) 동안 연속적으로 터치 블록이 검출되지 않은 경우, 블록 보정 모드를 지시하는 센싱 모드 데이터(Dsm)를 블록 기준 데이터 보정부(52)로 출력한다. 따라서, 블록 기준 데이터 보정부(52)는 N 개의 터치 블록 검출 기간(BT) 동안 연속적으로 터치 블록이 검출되지 않은 경우, 블록 기준 데이터 보정 기간(BC) 동안 블록 터치 로우 데이터(TRDb)를 이용하여 블록 기준 데이터(RDb)를 변환한다. 블록 기준 데이터 보정부(52)의 블록 기준 데이터 보정방법에 대한 자세한 설명은 도 7을 결부하여 후술한다. (S106)

다섯 번째로, 터치 블록 검출부(51)는 N 개의 터치 블록 검출 기간(BT) 동안 연속적으로 터치 블록이 검출되지 않은 경우, 제q 블록 파셜 기준 데이터(RDpq)를 보정하는 파셜 보정 모드를 지시하는 센싱 모드 데이터(Dsm)를 터치 콘트롤러(43)로 출력한다. 이 경우, 터치 콘트롤러(43)는 Tx 구동회로(41)와 Rx 구동회로(42)를 파셜 보정 모드로 동작시킨다.

Tx 구동회로(41)는 파셜 보정 모드에서 제q 블록의 Tx 라인들에만 구동펄스들을 순차적으로 공급한다. Rx 구동회로(42)는 파셜 보정 모드에서 제q 블록의 터치 센서들의 차지 변화량들을 수신하고, 제q 블록의 터치 센서들의 차지 변화량들을 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)들로 변환하여 출력한다. Rx 구동회로(42)는 제q 블록의 터치 센서들의 차지 변화량들을 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)들로 출력할 수 있다.

이 경우, 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 Rx 구동회로(42)로부터 제q 블록의 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)들을 입력받는다. 즉, 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 N 개의 터치 블록 검출 기간(BT) 동안 연속적으로 터치 블록이 검출되지 않은 경우, 파셜 기준 데이터 보정 기간(PC) 동안 제q 블록의 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)들을 이용하여 제q 블록의 파셜 기준 데이터(RDp)를 변환한다. 파셜 기준 데이터 보정부(53)의 파셜 기준 데이터 보정방법에 대한 자세한 설명은 도 9를 결부하여 후술한다. (S107)

여섯 번째로, 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 q 가 블록들의 개수(r)인지를 판단한다. q가 블록들의 개수(r)인 경우, 제1 내지 제r 블록들의 파셜 기준 데이터(RDp1~RDpr)를 모두 보정하였으므로, 제1 블록의 파셜 기준 데이터(RDp1)부터 다시 보정을 시작한다. 이를 위해, 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 q를 "1"로 설정한다. 또한, 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 미검출 기간(Nbt)을 "1"로 설정한다. 하지만, 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 q 가 블록들의 개수(r)보다 작다면, 제1 내지 제r 블록들의 파셜 기준 데이터(RDp1~RDpr)를 아직 모두 보정하지 않았으므로, q를 "1" 증가시키고, 미검출 기간(Nbt)을 "1"로 설정한다. 즉, 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 제1 내지 제r 블록들의 파셜 기준 데이터(RDp1~RDpr)를 제1 블록부터 제r 블록까지 블록 단위로 순차적으로 보정한다. (S108, S109, S110)

일곱 번째로, 터치 블록 검출부(51)는 제p 블록을 터치 블록으로 검출한 경우, 제p 블록을 파셜 센싱하는 파셜 센싱 모드를 지시하는 센싱 모드 데이터(Dsm)를 터치 콘트롤러(43)로 출력한다. 이 경우, 터치 콘트롤러(43)는 Tx 구동회로(41)와 Rx 구동회로(42)를 제p 블록을 파셜 센싱하는 파셜 센싱 모드로 동작시킨다.

Tx 구동회로(41)는 제p 블록을 파셜 센싱하는 파셜 센싱 모드에서 제p 블록의 Tx 라인들에만 구동펄스들을 순차적으로 공급한다. 예를 들어, Tx 구동회로(41)는 도 4a 및 도 5와 같이 파셜 센싱 모드의 파셜 센싱 기간(PS) 동안 터치 블록인 제2 블록(BL2)의 Tx 라인들(T5~T8)에 구동펄스들을 순차적으로 공급한다.

Rx 구동회로(42)는 제p 블록을 파셜 센싱하는 파셜 센싱 모드에서 제p 블록의 터치 센서들의 차지 변화량들을 수신하고, 제p 블록의 터치 센서들의 차지 변화량들을 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)들로 변환하여 출력한다. 예를 들어, Rx 구동회로(42)는 도 4a 및 도 5와 같이 파셜 센싱 모드의 파셜 센싱 기간(PS) 동안 터치 블록인 제2 블록(BL2) 내의 터치 센서들의 차지 변화량들을 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)들로 출력할 수 있다.

한편, 파셜 센싱 모드는 도 5와 같이 파셜 센싱 기간(PS)과 파셜 터치 검출 기간(PT)을 포함한다. 파셜 센싱 기간(PS)은 터치 패널 구동회로(40)를 이용하여 터치 블록의 터치 센서들의 차지 변화량들을 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)들로 출력하는 기간을 의미한다. 파셜 터치 검출 기간(PT)은 터치 좌표 산출부(54)를 이용하여 터치 좌표(들)을 산출하고, 터치 좌표(들)의 정보를 포함하는 터치 좌표 데이터(HIDxy)를 전송하는 기간을 의미한다. (S109)

여덟 번째로, 터치 좌표 산출부(54)는 Rx 구동회로(42)로부터 제p 블록을 파셜 센싱하여 산출된 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)를 입력받는다. 터치 좌표 산출부(54)는 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)에 터치 인식 알고리즘을 실행한 후, 터치 좌표(들)을 산출할 수 있다. 터치 인식 알고리즘은 오프셋 보정, 적분 보정, 이진화, 및 라벨링 등을 포함할 수 있다. 특히, 터치 좌표 산출부(54)는 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)로부터 파셜 기준 데이터(RDp)를 차감하여 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)를 보정할 수 있다. 터치 좌표 산출부(54)는 미리 설정된 터치 좌표 산출 알고리즘을 실행하여 터치 좌표(들)로 산출된 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)들에 대한 좌표인 터치 좌표(들)를 산출한다. 터치 좌표 산출부(54)는 터치 좌표(들)의 정보를 포함하는 터치 좌표 데이터(HIDxy)를 호스트 시스템(70)으로 전송한다. (S110)

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 사용자에 의해 터치가 발생하지 않은 경우, 블록 센싱 모드로 제어된다. 이로 인해, 본 발명은 터치 알고리즘 실행부(50)의 터치 블록 검출부(51)를 제외한 나머지 블록들의 전원을 차단할 수 있으므로, 소비 전력을 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명은 N 개의 터치 블록 검출 기간(BT) 동안 연속적으로 터치 블록이 검출되지 않은 경우, 블록 터치 로우 데이터(TRDb)를 이용하여 블록 기준 데이터(RDb)를 변환하고, 제q 블록을 파셜 센싱하여 산출된 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)를 이용하여 파셜 기준 데이터(RDp)를 변환한다. 결국, 본 발명은 소정의 기간 동안 블록 센싱에 의해 터치 블록이 검출되지 않는 경우에만 블록 기준 데이터(RDb)와 파셜 기준 데이터(RDp)를 보정함으로써, 블록 기준 데이터(RDb)와 파셜 기준 데이터(RDp)를 이용하여 오프셋 보정을 할 수 있으므로, 사용자가 의도하지 않은 물질(물 또는 동전)로 인한 노이즈 성분을 정확히 제거할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 사용자가 의도하지 않은 물질(물 또는 동전)이 터치 스크린 패널(TSP)에 접촉되는 경우에도 터치 좌표를 정확히 산출할 수 있다. 나아가, 본 발명은 제1 내지 제r 블록들의 파셜 기준 데이터를 제1 블록부터 제r 블록까지 블록 단위로 순차적으로 보정한다. 그 결과, 본 발명은 파셜 보정 모드(PCM)의 파셜 센싱 기간(PS)과 파셜 기준 데이터 보정 기간(PC)을 짧게 할 수 있으므로, 파셜 센싱 기간(PS) 동안 사용자의 터치가 발생하여 파셜 기준 데이터(RD)가 오보정되는 것을 방지할 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 사용자에 의해 터치가 발생한 경우와 사용자에 의해 터치가 발생하지 않은 경우, 시간의 흐름에 따른 블록 센싱, 블록 기준 데이터 보정, 파셜 센싱, 및 파셜 기준 데이터 보정을 보여주는 일 예시도면이다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 사용자에 의해 터치가 발생하지 않는 경우, 터치 스크린 장치는 블록 센싱 모드(BSM)로 제어된다. 블록 센싱 모드(BSM)는 블록 센싱 기간(BS)과 터치 블록 검출 기간(BT)을 포함한다.

도 6a와 같이 사용자에 의해 제p 블록에 터치가 발생하는 경우, 터치 스크린 장치는 블록 센싱 기간(BS) 동안 블록들 각각의 터치 센서들의 차지 변화량들의 총합을 블록 터치 로우 데이터(TRDb)로 변환하고, 터치 블록 검출 기간(BT) 동안 블록 터치 로우 데이터(TRDb)들로부터 제p 블록을 터치 블록으로 검출한다. 이 경우, 터치 스크린 장치는 제p 블록을 파셜 센싱하는 파셜 센싱 모드(PSM)로 제어된다. 파셜 센싱 모드(PSM)는 파셜 센싱 기간(PS)과 파셜 터치 검출 기간(PT)을 포함한다. 파셜 센싱 기간(PS) 동안 제p 블록의 터치 센서들의 차지 변화량들을 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)들로 변환하고, 파셜 터치 검출 기간(PT) 동안 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)로부터 터치 좌표(들)을 산출하고 터치 좌표(들)의 정보를 포함하는 터치 좌표 데이터(HIDxy)를 호스트 시스템(70)으로 전송한다.

도 6b와 같이 N 개의 터치 블록 검출 기간(BT) 동안 연속적으로 터치 블록이 검출되지 않은 경우, 터치 스크린 장치는 블록 기준 데이터(RDb)를 보정하는 블록 보정 모드(BCM)로 제어된다. 블록 보정 모드(BCM)는 블록 기준 데이터 보정 기간(BC)을 포함한다. 터치 스크린 장치는 블록 기준 데이터 보정 기간(BC) 동안 블록 터치 로우 데이터(TRDb)를 이용해 블록 기준 데이터(RDb)를 보정한다. 블록 기준 데이터 보정 기간(BC)은 블록 터치 로우 데이터(TRDb)를 이용하여 블록 기준 데이터(RDb)를 변환하는 기간을 의미한다. 블록 기준 데이터(RDb) 보정 방법에 대한 자세한 설명은 도 7을 결부하여 후술한다.

그리고 나서, 터치 스크린 장치는 제q 블록의 파셜 기준 데이터(RDp)를 보정하는 파셜 보정 모드로 제어된다. 파셜 보정 모드는 파셜 센싱 기간(PS)과 파셜 기준 데이터 보정 기간(PC)을 포함한다. 터치 스크린 장치는 파셜 센싱 기간(PS) 동안 제q 블록의 터치 센서들의 차지 변화량을 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)들로 변환하고, 파셜 기준 데이터 보정 기간(PC) 동안 제q 블록의 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)들을 이용하여 제q 블록의 파셜 기준 데이터(RDp)들을 보정한다. 즉, 파셜 기준 데이터 보정 기간(PC)은 제q 블록의 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)들을 이용하여 제q 블록의 파셜 기준 데이터(RDp)들을 변환하는 기간을 의미한다.

도 7은 도 3의 블록 기준 데이터 보정방법을 상세히 보여주는 흐름도이다. 이하에서, 도 2, 도 3, 및 도 7을 결부하여 블록 기준 데이터 보정부(52)의 블록 기준 데이터 보정방법을 상세히 설명한다.

첫 번째로, 블록 기준 데이터 보정부(52)는 터치 블록 검출부(51)로부터 블록 보정 모드를 지시하는 센싱 모드 데이터(Dsm)에 응답하여 활성화된다(activated). 블록 기준 데이터 보정부(52)는 Rx 구동회로(42)로부터 입력되는 블록 터치 로우 데이터(TRDb)를 이용하여 블록 기준 데이터(RDb)를 보정한다. 블록 터치 로우 데이터(TRDb)는 제1 내지 제r 블록 터치 로우 데이터(TRDb1~TRDbr)를 포함하고, 블록 기준 데이터(RDb)는 제1 내지 제r 블록 기준 데이터(RDb1~RDbr)를 포함한다.

블록 기준 데이터 보정부(52)는 블록 터치 로우 데이터(TRDb)와 블록 기준 데이터(RDb)를 블록 단위로 비교하여 제1 블록 룩-업 테이블(BLUT1)을 작성한다. 구체적으로, 블록 기준 데이터 보정부(52)는 제1 내지 제r 블록 터치 로우 데이터(TRDb1~TRDbr)과 제1 내지 제r 블록 기준 데이터(RDb1~RDbr)를 블록 단위로 비교하여 제1 블록 룩-업 테이블(BLUT1)을 작성한다. 블록 기준 데이터 보정부(52)는 제s(s는 1≤s≤r을 만족하는 자연수) 블록 터치 로우 데이터(TRDbs)와 제s 블록 기준 데이터(RDbs) 간의 차가 제1 기준 문턱 값보다 큰 경우 제s 블록 대표값으로 제1 값을 부여하고, 제2 기준 문턱 값보다 작은 경우 제s 블록 대표값으로 제2 값을 부여하며, 제1 기준 문턱 값 이하이고 제2 기준 문턱 값 이상인 경우 제s 블록 대표값으로 제3 값을 부여할 수 있다. 블록 기준 데이터 보정부(52)는 제1 내지 제r 블록 대표값들을 모두 산출하고, 이들을 제1 블록 룩-업 테이블(BLUT1)에 저장한다. 그 결과, 제1 블록 룩-업 테이블(BLUT1)은 도 8a와 같이 작성될 수 있다. 도 8a에서, 제1 값은 "1", 제2 값은 "-1", 제3 값은 "0"인 것으로 예시하였다. 블록 기준 데이터 보정부(52)는 제1 블록 룩-업 테이블(BLUT1)을 구현하기 위한 메모리를 포함할 수 있다. (S201)

두 번째로, 블록 기준 데이터 보정부(52)는 제1 블록 룩-업 테이블(BLUT1)과 제2 블록 룩-업 테이블(BLUT2)을 비교하여 블록 기준 데이터(RDb)를 보정한다. 구체적으로, 블록 기준 데이터 보정부(52)는 제1 블록 룩-업 테이블(BLUT1)과 제2 블록 룩-업 테이블(BLUT2)을 비교하여 제1 내지 제r 블록 기준 데이터(RDb1~RDbr)을 보정한다. 블록 기준 데이터 보정부(52)는 제1 블록 룩-업 테이블(BLUT1)의 제s 블록 대표값과 제2 블록 룩-업 테이블(BLUT2)의 제s 블록 대표값이 동일한 경우, 제s 블록 기준 데이터(RDbs)를 보정하지 않는다. 블록 기준 데이터 보정부(52)는 제1 블록 룩-업 테이블(BLUT1)의 제s 블록 대표값과 제2 블록 룩-업 테이블(BLUT2)의 제s 블록 대표값이 동일하지 않은 경우, 제s 블록 기준 데이터(RDbs)를 제s 블록 터치 로우 데이터(TRDbs)로 변환한다.

도 8b에는 제2 블록 룩-업 테이블(BLUT2)의 일 예가 나타나 있다. 도 8a 및 도 8b와 같이 제1 블록 룩-업 테이블(BLUT1)의 제1 블록 대표값(BR1)과 제2 블록 룩-업 테이블(BLUT2)의 제1 블록 대표값(BR1)은 서로 다른 값을 갖기 때문에, 블록 기준 데이터 보정부(52)는 제1 블록 기준 데이터(RDb1)를 제1 블록 터치 로우 데이터(TRDb1)로 변환할 수 있다. 블록 기준 데이터 보정부(52)는 제2 블록 룩-업 테이블(BLUT2)을 구현하기 위한 메모리를 포함할 수 있다. (S202)

블록 기준 데이터 보정부(52)는 제1 블록 룩-업 테이블(BLUT1)에 저장된 블록 대표값들을 제2 블록 룩-업 테이블(BLUT2)에 업데이트한다. 즉, 제2 블록 룩-업 테이블(BLUT2)에는 제1 블록 룩-업 테이블(BLUT1)에 저장되었던 블록 대표값들이 저장된다. 그 결과, 제2 블록 룩-업 테이블(BLUT2)은 가장 최근에 제1 내지 제r 블록 터치 로우 데이터(TRDb1~TRDbr)과 제1 내지 제r 블록 기준 데이터(RDb1~RDbr)를 블록 단위로 비교하여 산출된 블록 대표값들이 저장된다. (S203)

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 블록 보정 모드에서 블록 기준 데이터(RDb)를 보정함으로써, 블록 기준 데이터(RDb)를 이용하여 블록 터치 로우 데이터(TRDb)의 오프셋 보정을 할 수 있으므로, 사용자가 의도하지 않은 물질(물 또는 동전)로 인한 노이즈 성분을 정확히 제거할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 사용자가 의도하지 않은 물질(물 또는 동전)이 터치 스크린 패널(TSP)에 접촉되는 경우에도 터치 블록의 검출 정확도를 높일 수 있다.

도 9는 도 3의 파셜 기준 데이터 보정방법을 상세히 보여주는 흐름도이다. 이하에서, 도 2, 도 3, 및 도 9를 결부하여 파셜 기준 데이터 보정부(53)의 파셜 기준 데이터 보정방법을 상세히 설명한다.

첫 번째로, 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 터치 블록 검출부(51)로부터 파셜 보정 모드를 지시하는 센싱 모드 데이터(Dsm)에 응답하여 활성화된다(activated). 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 Rx 구동회로(42)로부터 입력되는 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)를 이용하여 파셜 기준 데이터(RDp)를 보정한다. 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)는 제1 내지 제t(t는 자연수) 파셜 터치 로우 데이터(TRDp1~TRDpt)를 포함하고, 파셜 기준 데이터(RDp)는 제1 내지 제t 파셜 기준 데이터(RDp1~RDpt)를 포함한다. t는 블록들 각각의 터치 센서들의 개수로 산출될 수 있다.

파셜 기준 데이터 보정부(53)는 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)와 파셜 기준 데이터(RDp)를 터치 센서 단위로 비교하여 제1 파셜 룩-업 테이블(PLUT1)을 작성한다. 구체적으로, 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 제1 내지 제t 파셜 터치 로우 데이터(TRDp1~TRDps)과 제1 내지 제t 파셜 기준 데이터(RDp1~RDpt)를 터치 센서 단위로 비교하여 제1 파셜 룩-업 테이블(PLUT1)을 작성한다. 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 제u(u는 1≤u≤t을 만족하는 자연수) 파셜 터치 로우 데이터(TRDpu)와 제u 파셜 기준 데이터(RDpu) 간의 차가 제3 기준 문턱 값보다 큰 경우 제u 파셜 대표값으로 제1 값을 부여하고, 제4 기준 문턱 값보다 작은 경우 제u 파셜 대표값으로 제2 값을 부여하며, 제3 기준 문턱 값 이하이고 제4 기준 문턱 값 이상인 경우 제u 파셜 대표값으로 제3 값을 부여할 수 있다. 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 제1 내지 제t 파셜 대표값들을 모두 산출하고, 이들을 제1 파셜 룩-업 테이블(PLUT1)에 저장한다. 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 제1 파셜 룩-업 테이블(PLUT1)을 구현하기 위한 메모리를 포함할 수 있다. (S301)

두 번째로, 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 제1 파셜 룩-업 테이블(PLUT1)과 제2 파셜 룩-업 테이블(PLUT2)을 비교하여 파셜 기준 데이터(RDp)를 보정한다. 구체적으로, 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 제1 파셜 룩-업 테이블(PLUT1)과 제2 파셜 룩-업 테이블(PLUT2)을 비교하여 제1 내지 제t 파셜 기준 데이터(RDp1~RDpt)을 보정한다. 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 제1 파셜 룩-업 테이블(PLUT1)의 제u 파셜 대표값과 제2 파셜 룩-업 테이블(PLUT2)의 제u 파셜 대표값이 동일한 경우, 제u 파셜 기준 데이터(RDpu)를 보정하지 않는다. 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 제1 파셜 룩-업 테이블(PLUT1)의 제u 파셜 대표값과 제2 파셜 룩-업 테이블(PLUT2)의 제u 파셜 대표값이 동일하지 않은 경우, 제u 파셜 기준 데이터(RDpu)를 제u 파셜 터치 로우 데이터(TRDpu)로 변환한다. 파셜 기준 데이터 보정부(53)는 제2 파셜 룩-업 테이블(PLUT2)을 구현하기 위한 메모리를 포함할 수 있다. (S302)

파셜 기준 데이터 보정부(53)는 제1 파셜 룩-업 테이블(PLUT1)에 저장된 파셜 대표값들을 제2 파셜 룩-업 테이블(PLUT2)에 업데이트한다. 즉, 제2 파셜 룩-업 테이블(PLUT2)에는 제1 파셜 룩-업 테이블(PLUT1)에 저장되었던 블록 대표값들이 저장된다. 그 결과, 제2 파셜 룩-업 테이블(PLUT2)은 가장 최근에 제1 내지 제t 파셜 터치 로우 데이터(TRDp1~TRDpt)와 제1 내지 제t 파셜 기준 데이터(RDp1~RDpt)를 터치 센서 단위로 비교하여 산출된 파셜 대표값들이 저장된다. (S303)

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 소정의 기간 동안 블록 센싱에 의해 터치 블록이 검출되지 않는 경우에만 파셜 기준 데이터(RDp)를 보정함으로써, 파셜 기준 데이터(RDp)를 이용하여 파셜 터치 로우 데이터(TRDp)의 오프셋 보정을 할 수 있으므로, 사용자가 의도하지 않은 물질(물 또는 동전)로 인한 노이즈 성분을 정확히 제거할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 사용자가 의도하지 않은 물질(물 또는 동전)이 터치 스크린 패널(TSP)에 접촉되는 경우에도 터치 블록의 검출 정확도를 높일 수 있다.

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.

DIS: 표시패널 TSP: 터치 스크린 패널
10: 게이트 구동회로 20: 데이터 구동회로
30: 타이밍 콘트롤러 40: 터치 구동회로
41: Tx 구동회로 42: Rx 구동회로
43: 터치 콘트롤러 50: 터치 알고리즘 실행부
51: 터치 블록 검출부 52: 블록 기준 데이터 보정부
53: 파셜 기준 데이터 보정부 54: 터치 좌표 산출부
70: 호스트 시스템

Claims (16)

1. Tx 라인들, Rx 라인들, 및 상기 Tx 라인들과 상기 Rx 라인들의 교차부에 형성된 터치 센서들을 포함하고, 상기 터치 센서들은 복수의 블록들로 분할되는 터치 스크린 패널;
   블록 센싱 모드에서 상기 블록들 각각의 Tx 라인들에 구동펄스들을 동시에 공급하고 블록 단위로 구동펄스들을 쉬프트시켜 공급하며, 상기 블록들 각각의 터치 센서들의 차지 전하량의 총합을 블록 터치 로우 데이터로 출력하는 터치 패널 구동회로;
   블록 터치 로우 데이터들을 블록 기준 데이터들을 이용하여 보정하고, 보정된 상기 블록 터치 로우 데이터들로부터 터치가 발생한 블록인 터치 블록을 검출하되, 상기 터치 블록이 연속적으로 미검출되는 기간을 카운트하여 미검출 기간을 산출하고, 상기 미검출 기간이 N(N은 자연수) 프레임 기간 미만인 경우 상기 블록 센싱 모드로 제어하고, 상기 미검출 기간이 상기 N 프레임 기간인 경우 블록 보정 모드와 파셜 보정 모드로 제어하며, 터치가 검출되는 터치 블록을 파셜 센싱 하는 파셜 센싱 모드로 제어하는 터치 블록 검출부;
   상기 블록 보정 모드에서 상기 블록 터치 로우 데이터들을 이용하여 상기 블록 기준 데이터들을 보정하는 블록 기준 데이터 보정부; 및
   상기 파셜 보정 모드에서, 상기 터치 패널 구동회로가 제q(q는 1=q≤=r을 만족하는 자연수, r은 2 이상의 자연수로 블록들의 개수) 블록의 Tx 라인들에 구동펄스들을 순차적으로 공급하고 상기 제q 블록의 터치 센서들의 차지 전하량들을 상기 제q 블록의 파셜 터치 로우 데이터들로 출력하면, 상기 제q 블록의 파셜 터치 로우 데이터들을 이용하여 상기 제q 블록의 파셜 기준 데이터들을 보정하는 파셜 기준 데이터 보정부를 포함하는 터치 스크린 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 블록 기준 데이터 보정부는,
   상기 블록 터치 로우 데이터와 상기 블록 기준 데이터를 비교하여 제1 블록 룩-업 테이블을 작성하고, 상기 제1 블록 룩-업 테이블과 제2 블록 룩-업 테이블을 비교하여 상기 블록 기준 데이터를 보정하며, 상기 제1 블록 룩-업 테이블에 저장된 블록 대표값들을 상기 제2 블록 룩-업 테이블에 갱신하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 블록 기준 데이터 보정부는,
   제s(s는 1≤s≤r을 만족하는 자연수) 블록 터치 로우 데이터와 제s 블록 기준 데이터 간의 차가 제1 기준 문턱 값보다 큰 경우 제1 값을 제s 블록 대표값으로 부여하고, 제2 기준 문턱 값보다 작은 경우 제2 값을 제s 블록 대표값으로 부여하며, 제1 기준 문턱 값 이하이고 제2 기준 문턱 값 이상인 경우 제3 값을 제s 블록 대표값으로 부여하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 블록 기준 데이터 보정부는,
   상기 제1 블록 룩-업 테이블의 제s 블록 대표값과 상기 제2 블록 룩-업 테이블의 제s 블록 대표값이 동일하지 않은 경우, 제s 블록 기준 데이터를 제s 블록 터치 로우 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 파셜 기준 데이터 보정부는,
   제1 내지 제r 블록들의 파셜 터치 로우 데이터들을 제1 블록부터 제r 블록까지 블록 단위로 순차적으로 보정하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 파셜 기준 데이터 보정부는,
    상기 파셜 터치 로우 데이터와 상기 파셜 기준 데이터를 비교하여 제1 파셜 룩-업 테이블을 작성하고, 상기 제1 파셜 룩-업 테이블과 제2 파셜 룩-업 테이블을 비교하여 상기 파셜 기준 데이터를 보정하며, 상기 제1 파셜 룩-업 테이블에 저장된 파셜 대표값들을 상기 제2 파셜 룩-업 테이블에 갱신하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 파셜 기준 데이터 보정부는,
    제u(u는 1≤u≤t을 만족하는 자연수, t는 블록들 각각의 터치 센서들의 개수) 파셜 터치 로우 데이터와 제u 파셜 기준 데이터 간의 차가 제3 기준 문턱 값보다 큰 경우 제1 값을 제u 파셜 대표값으로 부여하고, 제4 기준 문턱 값보다 작은 경우 제2 값을 제u 파셜 대표값으로 부여하며, 제3 기준 문턱 값 이하이고 제4 기준 문턱 값 이상인 경우 제3 값을 제u 파셜 대표값으로 부여하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 파셜 기준 데이터 보정부는,
    상기 제1 파셜 룩-업 테이블의 제u 파셜 대표값과 상기 제2 파셜 룩-업 테이블의 제u 파셜 대표값이 동일하지 않은 경우, 제u 파셜 기준 데이터를 제u 파셜 터치 로우 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 패널 구동회로는,
    상기 파셜 센싱 모드에서 상기 제p 블록의 Tx 라인들에 구동펄스들을 순차적으로 공급하고, 상기 제p 블록의 터치 센서들의 차지 전하량들을 상기 제p 블록의 파셜 터치 로우 데이터들로 출력하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제p 블록의 파셜 터치 로우 데이터들을 상기 제p 블록의 파셜 기준 데이터들을 이용하여 보정하고, 보정된 상기 제p 블록의 파셜 터치 로우 데이터들로부터 터치 좌표를 산출하는 터치 좌표 산출부를 더 포함하는 터치 스크린 장치.
15. Tx 라인들, Rx 라인들, 및 상기 Tx 라인들과 상기 Rx 라인들의 교차부에 형성된 터치 센서들을 포함하고, 상기 터치 센서들은 복수의 블록들로 분할되는 터치 스크린 패널을 포함하는 터치 스크린 장치의 구동방법에 있어서,
    블록 센싱 모드에서 상기 블록들 각각의 Tx 라인들에 구동펄스들을 동시에 공급하고 블록 단위로 구동펄스들을 쉬프트시켜 공급하며, 상기 블록들 각각의 터치 센서들의 차지 전하량의 총합을 블록 터치 로우 데이터로 출력하는 제1 단계;
    블록 터치 로우 데이터들을 블록 기준 데이터들을 이용하여 보정하고, 보정된 상기 블록 터치 로우 데이터들로부터 터치가 발생한 블록인 터치 블록을 검출하되, 상기 터치 블록이 연속적으로 미검출되는 기간을 카운트하여 미검출 기간을 산출하고, 상기 미검출 기간이 N(N은 자연수) 프레임 기간 미만인 경우 상기 블록 센싱 모드로 제어하고, 상기 미검출 기간이 상기 N 프레임 기간인 경우 블록 보정 모드와 파셜 보정 모드로 제어하고, 터치가 검출되는 터치 블록을 파셜 센싱 하는 파셜 센싱 모드로 제어하는 제2 단계;
    상기 블록 보정 모드에서 상기 블록 터치 로우 데이터들을 이용하여 상기 블록 기준 데이터들을 보정하는 제3 단계; 및
    상기 파셜 보정 모드에서, 제q(q는 1=q≤=r을 만족하는 자연수, r은 2 이상의 자연수로 블록들의 개수) 블록의 Tx 라인들에 구동펄스들을 순차적으로 공급하고 상기 제q 블록의 터치 센서들의 차지 전하량들을 상기 제q 블록의 파셜 터치 로우 데이터들로 출력하면, 상기 제q 블록의 파셜 터치 로우 데이터들을 이용하여 상기 제q 블록의 파셜 기준 데이터들을 보정하는 제4 단계를 포함하는 터치 스크린 장치의 구동방법.
16. 삭제

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