KR102016069B1 - Touch sensing apparatus and method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노이즈에 따라 구동 펄스의 슬루 레이트를 조정하여 노이즈를 줄이고 터치 신호를 정확하게 센싱할 수 있는 터치 센싱 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 터치 센싱 장치에서 터치 컨트롤러는 터치 센서로부터의 리드아웃 신호를 주파수 대역이 다른 복수의 밴드 패스 필터를 통해 필터링하고, 적어도 하나의 밴드 패스 필터에서 노이즈를 검출하면, 슬루 레이트가 다른 복수의 구동 펄스 중 터치 센서의 구동에 이용된 구동 펄스와 다른 슬루 레이트를 갖는 구동 펄스를 선택하고, 선택된 구동 펄스를 터치 센서의 복수의 스캔 라인에 순차 공급하여 터치 센서를 구동한다. The present invention relates to a touch sensing device and a method capable of reducing noise by accurately adjusting the slew rate of a driving pulse according to noise and accurately sensing a touch signal. When a signal is filtered through a plurality of band pass filters having different frequency bands and noise is detected by at least one band pass filter, a slew rate different from a driving pulse used for driving a touch sensor among a plurality of driving pulses having different slew rates is obtained. Selecting a drive pulse having a, and sequentially supply the selected drive pulse to the plurality of scan lines of the touch sensor to drive the touch sensor.

Figure R1020120143545
Figure R1020120143545

Description

터치 센싱 장치 및 방법{TOUCH SENSING APPARATUS AND METHOD}TOUCH SENSING APPARATUS AND METHOD}

본원 발명은 터치 센싱 장치에 관한 것으로, 특히 노이즈 여부에 따라 구동 펄스의 슬루 레이트(slew rate)를 조정하여 노이즈를 줄이고 터치 신호를 정확하게 센싱할 수 있는 터치 센싱 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a touch sensing device, and more particularly to a touch sensing device and method that can reduce the noise and accurately sense the touch signal by adjusting the slew rate of the driving pulse according to the noise.

오늘날 각종 표시 장치의 화면상에서 터치로 정보 입력이 가능한 터치 센서가 컴퓨터 시스템의 정보 입력 장치로 널리 적용되고 있다. 터치 센서는 사용자가 손가락 또는 스타일러스를 통해 화면을 단순히 터치하여 표시 정보를 이동시키거나 선택하므로, 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있다. Today, touch sensors capable of inputting information by touch on screens of various display devices are widely applied as information input devices of computer systems. Since the touch sensor moves or selects display information by simply touching the screen with a finger or a stylus, it can be easily used by anyone of all ages.

터치 센싱 장치는 표시 장치 상의 터치 센서에서 발생된 터치 및 터치 위치를 감지하여 터치 정보를 출력하고, 컴퓨터 시스템은 터치 정보를 분석하여 명령을 수행한다. 표시 장치로는 액정 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 패널, 유기 발광 다이오드 표시 장치 등과 같은 평판 표시 장치가 주로 이용된다. 터치 센서 기술로는 센싱 원리에 따라 저항막 방식, 커패시티브(Capacitive) 방식, 광학 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 전자기 방식 등이 존재한다. The touch sensing device outputs touch information by sensing a touch and a touch position generated by a touch sensor on the display device, and the computer system analyzes the touch information and performs a command. As the display device, a flat panel display device such as a liquid crystal display device, a plasma display panel, an organic light emitting diode display device, or the like is mainly used. Touch sensor technology includes a resistive film method, a capacitive method, an optical method, an infrared method, an ultrasonic method, and an electromagnetic method according to a sensing principle.

터치 센서는 패널 형태로 제작되어서 표시 장치의 상부에 부착되는 온-셀 터치 센서(On-cell Touch Sensor)로 구성되거나, 표시 장치의 화소 매트릭스 내에 내장되는 인-셀 터치 센서(In-cell Touch Sensor)로 구성된다. 터치 센서로는 포토 트랜지스터를 이용하여 광세기의 가변에 따라 터치를 인식하는 포토 터치 센서와, 커패시티브 가변에 따라 터치를 인식하는 커패시티브 터치 센서가 주로 이용된다. The touch sensor is composed of an on-cell touch sensor manufactured in the form of a panel and attached to an upper portion of the display device, or an in-cell touch sensor embedded in a pixel matrix of the display device. It consists of As the touch sensor, a photo touch sensor that recognizes a touch according to a change in light intensity using a photo transistor, and a capacitive touch sensor that recognizes a touch according to a capacitive variable are mainly used.

일반적으로, 터치 컨트롤러는 터치 센서의 센싱 전극에 구동 펄스를 인가하여 터치 센서를 구동하고, 터치 유무에 따라 커패시턴스 변화를 나타내는 터치 센서의 리드아웃 신호를 이용하여 터치 위치를 센싱하고, 터치 포인트 좌표를 산출하여 호스트 컴퓨터로 전송한다. In general, the touch controller drives a touch sensor by applying a driving pulse to a sensing electrode of the touch sensor, senses a touch position by using a readout signal of a touch sensor indicating a change in capacitance depending on the presence or absence of a touch, and adjusts touch point coordinates. Calculate and send to host computer.

그러나, 종래의 터치 컨트롤러는 외부로부터 터치 센서를 통해 리드아웃 신호로 유입되는 노이즈 성분으로 인하여 신호 대 노이즈비(SNR)가 낮아 터치 신호를 정확하게 센싱할 수 없는 문제점이 있다. However, the conventional touch controller has a problem in that the touch signal cannot be accurately sensed due to a low signal-to-noise ratio (SNR) due to a noise component introduced into the readout signal through the touch sensor from the outside.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 노이즈 여부에 따라 구동 펄스의 슬루 레이트를 조정하여 노이즈를 줄이고 터치 신호를 정확하게 센싱할 수 있는 터치 센싱 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, the problem to be solved by the present invention is a touch sensing device that can reduce the noise and accurately sense the touch signal by adjusting the slew rate of the driving pulse according to the noise And to a method.

상기 과제를 해결하기 위하여, 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치는 터치 센서와; 터치 센서를 구동함과 아울러 터치 센서로부터의 리드아웃 신호를 통해 노이즈를 측정하여 노이즈 여부에 따라 터치 센서를 구동하기 위한 구동 펄스의 슬루 레이트를 조정하는 터치 컨트롤러를 포함한다.
일 실시예에 따른 터치 센싱 방법은 구동 펄스를 이용하여 터치 센서를 구동하는 제1 단계와, 구동된 터치 센서로부터의 리드아웃 신호를 필터링하여 노이즈를 측정하고, 노이즈의 측정 결과에 따라 구동 펄스의 슬루 레이트를 조정하는 제2 단계를 포함한다.
터치 컨트롤러(제2 단계)는 터치 센서로부터의 리드아웃 신호를 주파수 대역이 다른 복수의 밴드 패스 필터를 통해 필터링하고, 적어도 하나의 밴드 패스 필터에서 노이즈를 검출하면, 슬루 레이트가 다른 복수의 구동 펄스 중 터치 센서의 구동에 이용된 구동 펄스와 다른 슬루 레이트를 갖는 구동 펄스를 선택하고, 선택된 구동 펄스를 터치 센서의 복수의 스캔 라인에 순차 공급하여 터치 센서를 구동한다.
터치 컨트롤러는 구형파 구동 펄스를 생성하여 출력하는 구동 펄스 생성부와; 구동 펄스 생성부로부터 공급된 구형파 구동 펄스를 이용하여 상기 복수의 구동 펄스를 생성하고, 입력된 선택 신호에 대응하는 어느 하나의 구동 펄스를 선택하여 출력하는 슬루 레이트 조정부와; 슬루 레이트 조정부로부터 공급된 구동 펄스를 이용하여 터치 센서부의 복수의 스캔 라인을 순차 구동하는 터치 센서 구동부와; 복수의 밴드 패스 필터를 포함하고, 복수의 밴드 패스 필터의 출력에 따라 선택 신호를 생성하여 슬루 레이트 조정부로 출력하는 노이즈 측정부와; 터치 센서로부터의 리드아웃 신호를 이용하여 터치 센싱 여부를 나타내는 터치 센싱 데이터를 출력하는 리드아웃 회로와; 리드아웃 회로로부터의 터치 센싱 데이터를 이용하여 터치 좌표를 산출하여 출력하는 신호 프로세서를 구비한다.
In order to solve the above problems, the touch sensing device according to an embodiment includes a touch sensor; And a touch controller that drives the touch sensor and adjusts the slew rate of a driving pulse for driving the touch sensor according to whether the noise is measured by measuring noise through a readout signal from the touch sensor.
According to an exemplary embodiment, a touch sensing method includes driving a touch sensor using a driving pulse, filtering a readout signal from the driven touch sensor to measure noise, and measuring the noise according to a measurement result of the noise. And a second step of adjusting the slew rate.
The touch controller (second step) filters the readout signal from the touch sensor through a plurality of band pass filters having different frequency bands, and when noise is detected by at least one band pass filter, a plurality of driving pulses having different slew rates. The driving pulse having a slew rate different from the driving pulse used for driving the touch sensor is selected, and the selected driving pulse is sequentially supplied to the plurality of scan lines of the touch sensor to drive the touch sensor.
The touch controller includes a driving pulse generator for generating and outputting a square wave driving pulse; A slew rate adjusting unit generating the plurality of driving pulses by using the square wave driving pulses supplied from the driving pulse generating unit, and selecting and outputting any one of the driving pulses corresponding to the input selection signal; A touch sensor driver for sequentially driving a plurality of scan lines of the touch sensor unit by using a driving pulse supplied from the slew rate adjusting unit; A noise measuring unit including a plurality of band pass filters and generating a selection signal according to the output of the plurality of band pass filters and outputting the selected signal to a slew rate adjusting unit; A readout circuit for outputting touch sensing data indicating whether the touch is sensed using the readout signal from the touch sensor; And a signal processor configured to calculate and output touch coordinates using touch sensing data from the readout circuit.

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노이즈 측정부는 노이즈를 검출하면 터치 센서부의 구동에 이용된 구동 펄스와 다른 슬루 레이트를 갖는 작은 구동 펄스를 선택하기 위한 선택 신호를 출력하고, 노이즈를 검출하지 않으면 터치 센서의 구동에 이용된 구동 펄스를 유지하기 위한 선택 신호를 출력한다.The noise measuring unit outputs a selection signal for selecting a small driving pulse having a slew rate different from the driving pulse used to drive the touch sensor unit when detecting the noise, and outputs a driving pulse used to drive the touch sensor if the noise is not detected. Outputs a selection signal for holding.

슬루 레이트 조정부는 구동 펄스 생성부로부터의 구형파 구동 펄스를 서로 다른 구동 강도를 통해 다른 슬루 레이트를 갖도록 조정하여 슬루 레이트가 다른 복수의 구동 펄스를 출력하는 복수의 인버터와; 선택 신호에 응답하여 복수의 인버터로부터 출력되는 구동 펄스들 중 하나를 선택하여 출력하는 멀티플렉서를 구비한다.The slew rate adjusting unit includes: a plurality of inverters for outputting a plurality of driving pulses having different slew rates by adjusting the square wave driving pulses from the driving pulse generator to have different slew rates through different driving intensities; A multiplexer for selecting and outputting one of the driving pulses output from the plurality of inverters in response to the selection signal is provided.

터치 컨트롤러는(터치 센싱 방법은) 터치센서부의 리드아웃 신호로부터 노이즈를 측정하고, 노이즈가 검출되면, 리드아웃 신호에서 노이즈가 임계치 이내로 발생되지 않을 때까지 상기 구동 펄스의 슬루 레이트 조정 동작을(제1 및 제2 단계를) 반복한다. 터치 컨트롤러는 구동 펄스의 슬루 레이트 조정 동작을 터치 센서를 구동하는 동안 수행하거나, 전원이 켜질 때 수행하거나, 터치 센서에서 터치가 발생하지 않는 기간에 수행하거나, 사용자의 지시에 따라 수행할 수 있다.The touch controller (in the touch sensing method) measures noise from the readout signal of the touch sensor unit and, when noise is detected, performs the slew rate adjustment operation of the driving pulse until the noise does not occur within a threshold value in the readout signal. Repeat steps 1 and 2. The touch controller may perform the slew rate adjustment operation of the driving pulse while driving the touch sensor, when the power is turned on, during a period in which no touch occurs in the touch sensor, or according to a user's instruction.

터치 센싱 방법의 제2 단계는, 구형파 구동 펄스를 생성하여 출력하는 단계와; 구형파 구동 펄스를 서로 다른 구동 강도를 갖는 복수의 인버터를 통해 슬루 레이트가 다른 복수의 구동 펄스를 출력하는 단계와; 노이즈 검출 결과에 따라 슬루 레이트가 다른 복수의 구동 펄스 중 어느 하나를 선택하기 위한 선택 신호를 생성하여 출력하는 단계와; 선택 신호에 응답하여 슬루 레이트가 다른 복수의 구동 펄스 중 하나를 선택하여 출력하는 단계를 포함한다. 선택 신호를 생성하고 출력하는 단계 및 복수의 구동 펄스 중 하나를 선택하여 출력하는 단계는, 노이즈 검출 신호가 출력되면 터치 센서의 구동에 이용된 구동 펄스와 다른 슬루 레이트를 갖는 구동 펄스를 선택하여 출력하고, 노이즈가 검출되지 않으면 터치 센서의 구동에 이용된 구동 펄스를 유지한다.The second step of the touch sensing method may include generating and outputting a square wave driving pulse; Outputting a plurality of driving pulses having different slew rates through the plurality of inverters having different driving intensities from the square wave driving pulses; Generating and outputting a selection signal for selecting any one of a plurality of driving pulses having different slew rates according to the noise detection result; And selecting one of a plurality of driving pulses having different slew rates in response to the selection signal. The generating and outputting of the selection signal and selecting and outputting one of the plurality of driving pulses include selecting and outputting a driving pulse having a slew rate different from the driving pulse used to drive the touch sensor when the noise detection signal is output. If no noise is detected, the driving pulse used to drive the touch sensor is maintained.

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본 발명에 따른 터치 센싱 장치 및 방법은 리드아웃 신호로부터 검출된 노이즈를 측정하여 측정된 노이즈에 따라 구동 펄스의 슬루 레이트를 조정함으로써 고조파 노이즈를 줄이고 SNR을 증가시켜서 터치 신호를 정확히 센싱할 수 있다.The touch sensing device and method according to the present invention can accurately sense the touch signal by measuring the noise detected from the readout signal and adjusting the slew rate of the driving pulse according to the measured noise to reduce harmonic noise and increase the SNR.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 장치를 갖는 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 회로 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 커패시티브 터치 센서의 구조를 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 나타낸 터치 컨트롤러의 구성을 나타낸 회로 블록도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 슬루 레이트 조정부의 구성을 나타낸 회로 블록도이다.
도 5는 도 3에 나타낸 노이즈 측정부의 노이즈 여부에 따른 슬루 레이트 조정 방법을 단계적으로 설명하는 플로우 차트이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 장치에서 구동 펄스의 슬루 레이트 조정에 따른 노이즈 감소 결과를 보여주는 시뮬레이션 파형도이다.
1 is a circuit block diagram schematically illustrating a configuration of a display device having a touch sensing device according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of the capacitive touch sensor illustrated in FIG. 1.
3 is a circuit block diagram illustrating a configuration of the touch controller shown in FIG. 1.
FIG. 4 is a circuit block diagram showing the configuration of the slew rate adjusting unit shown in FIG. 3.
FIG. 5 is a flowchart for describing a slew rate adjusting method according to whether or not noise is detected in the noise measuring unit illustrated in FIG. 3 step by step.
6A to 6C are simulation waveform diagrams showing noise reduction results according to slew rate adjustment of a driving pulse in the touch sensing device according to an exemplary embodiment of the present invention.

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

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 장치를 포함하는 표시 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 커패시티브 터치 센서(20)의 구조를 예를 들어 나타낸 도면이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a display device including a touch sensing device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of the capacitive touch sensor 20 illustrated in FIG. 1. .

도 1에 나타낸 터치 센싱 장치를 갖는 표시 장치는 표시 패널(10)과, 표시 패널(10)을 구동하는 데이터 드라이버(12) 및 게이트 드라이버(14)를 포함하는 패널 구동부(16)와, 패널 구동부(16)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(18)와, 표시 패널(10) 상의 터치 센서(20)와, 터치 센서(20)를 구동하는 터치 컨트롤러(30)를 구비한다. 타이밍 컨트롤러(18) 및 터치 컨트롤러(30)는 호스트 컴퓨터(50)와 접속된다.The display device having the touch sensing device shown in FIG. 1 includes a display panel 10, a panel driver 16 including a data driver 12 and a gate driver 14 for driving the display panel 10, and a panel driver. A timing controller 18 for controlling 16 is provided, a touch sensor 20 on the display panel 10, and a touch controller 30 for driving the touch sensor 20. The timing controller 18 and the touch controller 30 are connected to the host computer 50.

타이밍 컨트롤러(18) 및 데이터 드라이버(12)는 각각의 IC(Integrated Circuit)로 집적화되거나, 타이밍 컨트롤러(18)가 데이터 드라이버(12) 내에 내장되어 하나의 IC로 집적화될 수 있다. 터치 컨트롤러(30) 및 타이밍 컨트롤러(18)도 각각의 IC로 집적화되거나, 터치 컨트롤러(30)가 타이밍 컨트롤러(18)에 내장되어 하나의 IC로 집적화될 수 있다.The timing controller 18 and the data driver 12 may be integrated into respective integrated circuits (ICs), or the timing controller 18 may be integrated into the data driver 12 and integrated into one IC. The touch controller 30 and the timing controller 18 may also be integrated into respective ICs, or the touch controller 30 may be integrated into the timing controller 18 and integrated into one IC.

표시 패널(10)은 다수의 화소들이 배열된 화소 매트릭스를 포함한다. 화소 매트릭스는 포인터 또는 커서를 포함하는 그래픽 사용자 인터페이스(Grapic User Interface; GUI) 및 기타 영상을 표시한다. 표시 패널(10)로는 액정 표시 패널(이하, 액정 패널), 플라즈마 디스플레이 패널, 유기 발광 다이오드 표시 패널과 같은 평판 표시 패널이 주로 이용될 수 있다. 이하에서는 액정 패널을 예로 들어 설명하기로 한다. The display panel 10 includes a pixel matrix in which a plurality of pixels are arranged. The pixel matrix displays a graphical user interface (GUI) and other images that include pointers or cursors. As the display panel 10, a flat panel display panel such as a liquid crystal display panel (hereinafter, referred to as a liquid crystal panel), a plasma display panel, and an organic light emitting diode display panel may be mainly used. Hereinafter, a liquid crystal panel will be described as an example.

표시 패널(10)로 액정 패널이 이용되는 경우, 표시 패널(10)은 컬러 필터 어레이가 형성된 컬러 필터 기판과, 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 박막 트랜지스터 기판과, 컬러 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판 사이의 액정층과, 컬러 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판의 외측면에 각각 부착된 편광판을 구비한다. 표시 패널(10)은 다수의 화소들이 배열된 화소 매트릭스를 통해 영상을 표시한다. 각 화소는 데이터 신호에 따른 액정 배열의 가변으로 광투과율을 조절하는 적, 녹, 청 서브화소의 조합으로 원하는 색을 구현한다. 각 서브화소는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 박막 트랜지스터(TFT), 박막 트랜지스터(TFT)와 병렬 접속된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 안정적으로 유지시킨다. 액정층은 TN(Twisted Nematic) 모드 또는 VA(Vertical Alignment) 모드와 같이 수직 전계에 의해 구동되거나, IPS(In-Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같이 수평 전계에 의해 구동된다.When a liquid crystal panel is used as the display panel 10, the display panel 10 includes a color filter substrate on which a color filter array is formed, a thin film transistor substrate on which a thin film transistor array is formed, and a liquid crystal layer between the color filter substrate and the thin film transistor substrate. And a polarizing plate attached to the outer surface of the color filter substrate and the thin film transistor substrate, respectively. The display panel 10 displays an image through a pixel matrix in which a plurality of pixels are arranged. Each pixel realizes a desired color by using a combination of red, green, and blue sub-pixels that adjust light transmittance by varying the liquid crystal array according to the data signal. Each subpixel includes a thin film transistor TFT connected to a gate line GL and a data line DL, a liquid crystal capacitor Clc connected in parallel with the thin film transistor TFT, and a storage capacitor Cst. The liquid crystal capacitor Clc charges the data signal supplied to the pixel electrode through the thin film transistor TFT and the difference voltage between the common voltage Vcom supplied to the common electrode and drives the liquid crystal according to the charged voltage to thereby transmit light. Adjust The storage capacitor Cst keeps the voltage charged in the liquid crystal capacitor Clc stable. The liquid crystal layer is driven by a vertical electric field such as twisted nematic (TN) mode or vertical alignment (VA) mode, or by a horizontal electric field such as IPS (In-Plane Switching) mode or FFS (Fringe Field Switching) mode.

데이터 드라이버(12)는 타이밍 컨트롤러(18)로부터의 데이터 제어 신호에 응답하여 타이밍 컨트롤러(18)로부터의 영상 데이터를 표시 패널(10)의 다수의 데이터 라인(DL)에 공급한다. 데이터 드라이버(12)는 타이밍 컨트롤러(18)로부터 입력되는 디지털 데이터를 감마 전압을 이용하여 정극성/부극성 아날로그 데이터 신호로 변환하여 각 게이트 라인(GL)이 구동될 때마다 데이터 신호를 데이터 라인(DL)으로 공급한다. 데이터 드라이버(12)는 적어도 하나의 데이터 IC로 구성되어 TCP, COF, FPC 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(10)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 표시 패널(10) 상에 실장될 수 있다. The data driver 12 supplies the image data from the timing controller 18 to the plurality of data lines DL of the display panel 10 in response to the data control signal from the timing controller 18. The data driver 12 converts digital data input from the timing controller 18 into a positive / negative analog data signal using a gamma voltage, and converts the data signal each time the gate line GL is driven. DL). The data driver 12 includes at least one data IC and is mounted on a circuit film such as TCP, COF, FPC, etc., and attached to the display panel 10 in a tape automatic bonding (TAB) method, or in a chip on glass (COG) method. The display panel 10 may be mounted on the display panel 10.

게이트 드라이버(14)는 타이밍 컨트롤러(18)로부터의 게이트 제어 신호에 응답하여 표시 패널(10)의 박막 트랜지스터 어레이에 형성된 다수의 게이트 라인(GL)을 순차 구동한다. 게이트 드라이버(14)는 각 게이트 라인(GL)의 해당 스캔 기간마다 게이트 온 전압의 스캔 펄스를 공급하고, 다른 게이트 라인(GL)이 구동되는 나머지 기간에는 게이트 오프 전압을 공급한다. 게이트 드라이버(14)는 적어도 하나의 게이트 IC로 구성되고 TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film), FPC(Flexible Print Circuit) 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(10)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 표시 패널(10) 상에 실장될 수 있다. 또한, 게이트 드라이버(14)는 GIP(Gate In Panel) 방식으로 표시 패널(10)에 내에 내장되어 화소 어레이와 함께 박막 트랜지스터 기판 상에 형성될 수 있다.The gate driver 14 sequentially drives a plurality of gate lines GL formed in the thin film transistor array of the display panel 10 in response to a gate control signal from the timing controller 18. The gate driver 14 supplies a scan pulse of a gate-on voltage for each scan period of each gate line GL, and supplies a gate-off voltage in the remaining periods in which another gate line GL is driven. The gate driver 14 includes at least one gate IC and is mounted on a circuit film such as a tape carrier package (TCP), a chip on film (COF), a flexible print circuit (FPC), and the like, and the tape driver (TAB) on the display panel 10. The display panel 10 may be attached by an automatic bonding method or mounted on the display panel 10 by a chip on glass (COG) method. In addition, the gate driver 14 may be embedded in the display panel 10 in a gate in panel (GIP) manner and formed on the thin film transistor substrate together with the pixel array.

타이밍 컨트롤러(18)는 호스트 컴퓨터(50)로부터 입력된 영상 데이터를 신호 처리하여 데이터 드라이버(12)로 공급한다. 예를 들면, 타이밍 컨트롤러(18)는 액정의 응답 속도를 향상시키기 위하여 인접 프레임간의 데이터 차에 따라 오버슈트(Overshoot) 값 또는 언더슈트(Undershoot) 값을 부가하는 오버 드라이빙 구동으로 데이터를 보정하여 출력할 수 있다. 또한, 타이밍 컨트롤러(18)는 호스트 컴퓨터(50)로부터 입력된 다수의 동기 신호, 즉 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 이네이블 신호, 도트 클럭 중 적어도 2개를 이용하여 데이터 드라이버(12)의 구동 타이밍을 제어하는 데이터 제어 신호와, 게이트 드라이버(14)의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호를 생성한다. 타이밍 컨트롤러(18)는 생성된 데이터 제어 신호 및 게이트 제어 신호를 데이터 드라이버(12) 및 게이트 드라이버(14)로 각각 출력한다. 데이터 제어 신호는 데이터 신호의 래치를 제어하는 소스 스타트 펄스 및 소스 샘플링 클럭과, 데이터 신호의 극성을 제어하는 극성 제어 신호와, 데이터 신호의 출력 기간을 제어하는 소스 출력 이네이블 신호 등을 포함한다. 게이트 제어 신호는 게이트 신호의 스캐닝을 제어하는 게이트 스타트 펄스 및 게이트 쉬프트 클럭과, 게이트 신호의 출력 기간을 제어하는 게이트 출력 이네이블 신호 등을 포함한다. 타이밍 컨트롤러(18)는 동기 신호(수직 동기 신호, 수평 동기 신호 등)을 터치 컨트롤러(30)로 공급하여 액정 패널(10)의 구동 타이밍과 터치 센서(20)의 구동 타이밍이 연동하도록 터치 컨트롤러(30)의 구동 타이밍을 제어할 수 있다. The timing controller 18 processes the image data input from the host computer 50 and supplies it to the data driver 12. For example, the timing controller 18 corrects and outputs data by overdriving driving to add an overshoot value or an undershoot value according to the data difference between adjacent frames in order to improve the response speed of the liquid crystal. can do. In addition, the timing controller 18 uses a plurality of synchronization signals input from the host computer 50, that is, at least two of a vertical synchronization signal, a horizontal synchronization signal, a data enable signal, and a dot clock. A data control signal for controlling the driving timing and a gate control signal for controlling the driving timing of the gate driver 14 are generated. The timing controller 18 outputs the generated data control signal and gate control signal to the data driver 12 and the gate driver 14, respectively. The data control signal includes a source start pulse and a source sampling clock for controlling the latch of the data signal, a polarity control signal for controlling the polarity of the data signal, a source output enable signal for controlling the output period of the data signal, and the like. The gate control signal includes a gate start pulse and a gate shift clock for controlling the scanning of the gate signal, a gate output enable signal for controlling the output period of the gate signal, and the like. The timing controller 18 supplies a synchronization signal (a vertical synchronization signal, a horizontal synchronization signal, etc.) to the touch controller 30 so that the driving timing of the liquid crystal panel 10 and the driving timing of the touch sensor 20 are linked to each other. The drive timing of 30 can be controlled.

터치 센서(20)는 사용자 터치를 감지하여 사용자가 표시 패널(10)에 표시된 GUI와 대화할 수 있게 한다. 터치 센서(20)는 인체나 스타일러스와 같은 도전체가 터치할 때 소량의 전하가 터치점으로 이동하여 발생되는 커패시턴스의 변화를 나타내는 커패시티브 타입의 터치 센서를 주로 이용한다. 터치 센서(20)는 표시 패널(10) 상에 부착되거나, 표시 패널(10)의 화소 매트릭스 내에 내장될 수 있다. The touch sensor 20 senses a user's touch and allows the user to talk to a GUI displayed on the display panel 10. The touch sensor 20 mainly uses a capacitive type touch sensor indicating a change in capacitance generated when a small amount of electric charge moves to a touch point when a human body or a conductor such as a stylus touches the touch point. The touch sensor 20 may be attached on the display panel 10 or embedded in the pixel matrix of the display panel 10.

예를 들면, 표시 패널(10) 상에 부착되는 커패시티브 타입의 터치 센서(20)는 도 2와 같이 로우(Raw) 방향으로 배치된 다수의 제1 센싱 전극들(22)이 전기적으로 접속되어 구성된 다수의 스캔 라인(SL1~SLn)과, 컬럼 방향으로 배치된 다수의 제2 센싱 전극들(24)이 전기적으로 접속되어 구성된 다수의 리드아웃 라인(RL1~RLm)을 구비한다. 제1 및 제2 센싱 전극(22, 24) 각각은 주로 마름모형으로 형성되며, 다른 여러가지 모양으로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 센싱 전극(22, 24)은 터치 컨트롤러(30)에 의해 구동되어 프린지 전계(Fringe Field)에 의한 커패시턴스를 형성하고, 터치 센서(20)를 터치하는 전도성 터치 물체와의 커패시터를 형성하여 커패시턴스를 변화시키고 커패시턴스 변화를 나타내는 리드아웃 신호를 터치 컨트롤러(30)로 출력한다. For example, in the capacitive touch sensor 20 attached to the display panel 10, a plurality of first sensing electrodes 22 arranged in a row direction as shown in FIG. 2 are electrically connected to each other. The plurality of scan lines SL1 to SLn and the plurality of second sensing electrodes 24 arranged in the column direction are electrically connected to each other and have a plurality of readout lines RL1 to RLm. Each of the first and second sensing electrodes 22 and 24 is mainly formed in a rhombus shape and may be formed in various other shapes. The first and second sensing electrodes 22 and 24 are driven by the touch controller 30 to form capacitance by a fringe field, and a capacitor with a conductive touch object that touches the touch sensor 20 is formed. And change the capacitance and output a readout signal indicating the capacitance change to the touch controller 30.

터치 컨트롤러(30)는 터치 센서(20)의 스캔 라인(SL1~SLn)에 순차적으로 구동 펄스를 공급하고, 터치 센서(20)의 리드아웃 라인(RL1~RLm)으로부터 출력되는 리드아웃 신호를 이용하여 터치 노드별로(터치 화소별로, 터치 채널별로) 터치 여부를 판단하고, 그 결과에 따라 검출된 터치 영역에 대한 터치 포인트 좌표를 검출하여 호스트 컴퓨터(50)로 공급한다. The touch controller 30 sequentially supplies driving pulses to the scan lines SL1 to SLn of the touch sensor 20, and uses the readout signals output from the readout lines RL1 to RLm of the touch sensor 20. Then, it is determined whether the touch is performed by each touch node (by touch pixel or by touch channel), and the touch point coordinates of the detected touch area are detected and supplied to the host computer 50 according to the result.

특히, 터치 컨트롤러(30)는 터치 센서(20)의 리드아웃 신호를 밴드 패스 필터링하여 노이즈를 측정하고, 측정된 노이즈에 따라 구동 펄스의 슬루 레이트를 조정함으로써 노이즈에 따라 슬루 레이트가 조정된 구동 펄스를 이용하여 터치 센서(20)를 구동한다. In particular, the touch controller 30 measures the noise by band pass filtering the readout signal of the touch sensor 20, and adjusts the slew rate of the driving pulse according to the measured noise, thereby adjusting the slew rate according to the noise. To drive the touch sensor 20 using.

터치 컨트롤러(30)는 터치 센서(20)로 완전한 구형파 형태를 갖는 구동 펄스를 인가하고 있고, 구형파 펄스는 자신의 펄스폭 및 상승/하강 속도에 의해 고조파 노이즈를 많이 발생시키고 있으나, 구형파 구동 펄스의 슬루 레이트가 클수록(상승/하강 시간이 작을수록) 고조파 노이즈가 증가하고 슬루 레이트가 작을수록(상승/하강 시간이 클수록) 고조파 노이즈가 감소하는 성질이 있다.The touch controller 30 applies a driving pulse having a complete square wave shape to the touch sensor 20, and the square wave pulse generates a lot of harmonic noise by its pulse width and rising / falling speed. Larger slew rate (smaller rise / fall time) increases harmonic noise, and smaller slew rate (large rise / fall time) reduces harmonic noise.

따라서, 본 발명에 따른 터치 컨트롤러(30)는 터치 센서(20)의 리드아웃 신호를 이용하여 노이즈를 검출하고, 노이즈 여부에 따라 구동 파형의 슬루 레이트가 감소하도록 조정함으로써 노이즈를 감소시키게 된다. 또한, 터치 컨트롤러(30)는 노이즈가 임계치 이내로 발생되지 않을 때까지 리드아웃 신호로부터 노이즈 측정하면서 슬루 레이트를 조정하는 동작을 반복함으로써 노이즈가 가장 작은 슬루 레이트를 갖도록 구동 펄스의 슬루 레이트를 조정할 수 있다. 터치 컨트롤러(30)는 이러한 노이즈 측정을 통한 구동 펄스의 슬루 레이트 조정 동작을 터치 센서(20)가 구동되는 동안에는 항상 수행하거나, 전원이 켜질 때, 터치 센서(20)에서 터치가 발생하지 않는 상태의 임의의 기간에서, 또는 사용자의 지시 신호에 따라 선택적으로 수행할 수 있다.Accordingly, the touch controller 30 according to the present invention detects noise by using the readout signal of the touch sensor 20 and reduces the noise by adjusting the slew rate of the driving waveform to be reduced according to the presence or absence of the noise. In addition, the touch controller 30 may adjust the slew rate of the driving pulse so that the noise has the smallest slew rate by repeating the operation of adjusting the slew rate while measuring the noise from the readout signal until the noise does not occur within the threshold. . The touch controller 30 always performs the slew rate adjustment operation of the driving pulse through the noise measurement while the touch sensor 20 is being driven, or when the power is turned on, the touch controller 20 is in a state in which no touch occurs. It may optionally be performed in any period or according to a user's indication signal.

호스트 컴퓨터(50)는 영상 데이터 및 다수의 동기 신호를 타이밍 컨트롤러(18)로 공급하고, 터치 컨트롤러(30)로부터 입력된 터치 포인트 좌표를 분석하여 사용자의 터치 동작에 대응하는 명령을 수행한다. The host computer 50 supplies image data and a plurality of synchronization signals to the timing controller 18, analyzes touch point coordinates input from the touch controller 30, and performs a command corresponding to a user's touch operation.

도 3은 도 1에 나타낸 터치 센싱 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 도 3에 나타낸 슬루 레이트 조정부의 구성을 나타낸 회로 블록도이고, 도 5는 도 3에 나타낸 노이즈 측정부의 노이즈 여부에 따른 슬루 레이트 조정 방법을 단계적으로 설명하는 플로우 차트이다.3 is a block diagram showing the configuration of the touch sensing device shown in FIG. 1, FIG. 4 is a circuit block diagram showing the configuration of the slew rate adjusting unit shown in FIG. 3, and FIG. It is a flowchart explaining step-by-step the slew rate adjustment method according to this.

도 3에 나타낸 터치 센싱 장치는 터치 센서(20)와 접속된 터치 컨트롤러(30)를 구비한다. 터치 컨트롤러(30)는 터치 센서(20)를 구동하기 위하여 구동 펄스 생성부(32), 슬루 레이트 조정부(34) 및 터치 센서 구동부(36)를 포함한다. 또한, 터치 컨트롤러(30)는 터치 센서(20)로부터 터치를 센싱하기 위하여 리드아웃 회로(42) 및 신호 프로세서(44)를 포함하고, 슬루 레이트 조정부(34)를 제어하기 위한 노이즈 측정부(40)를 구비한다.The touch sensing device shown in FIG. 3 includes a touch controller 30 connected to the touch sensor 20. The touch controller 30 includes a driving pulse generator 32, a slew rate adjuster 34, and a touch sensor driver 36 to drive the touch sensor 20. In addition, the touch controller 30 includes a readout circuit 42 and a signal processor 44 to sense a touch from the touch sensor 20, and the noise measurer 40 to control the slew rate adjuster 34. ).

구동 펄스 생성부(32)는 구형파 형태를 갖는 구동 펄스를 생성하여 슬루 레이트 조정부(34)로 출력한다.The driving pulse generator 32 generates a driving pulse having a square wave shape and outputs the driving pulse to the slew rate adjusting unit 34.

슬루 레이트 조정부(34)는 구동 펄스 생성부(32)로부터의 구형파 구동 펄스를 노이즈 측정부(40)로부터의 노이즈 레벨에 따른 선택 신호에 응답하여 구형파 구동 펄스의 슬루 레이트를 조정한다. The slew rate adjusting unit 34 adjusts the slew rate of the square wave driving pulse in response to the square wave driving pulse from the driving pulse generator 32 in response to the selection signal according to the noise level from the noise measuring unit 40.

구체적으로, 슬루 레이트 조정부(34)는 도 4에 도시된 바와 같이 구동 펄스 생성부(32)로부터의 구형파 구동 펄스(Tx)를 서로 다른 구동 강도(Driving Strength)를 갖는 인터버(X2, X4, ... Xn)를 이용하여 서로 다른 슬루 레이트를 갖도록 조정된 다수의 구동 펄스를 출력하고, 멀티플렉서(MUX; 35)에서 노이즈 측정부(40)로부터의 선택 신호(SEL)에 따라 서로 다른 슬루 레이트를 갖는 다수의 구동 펄스 중 하나를 선택하여 출력함으로써 노이즈에 따라 조정된 슬루 레이트를 갖는 구동 펄스를 터치 센서 구동부(36)로 출력한다. Specifically, as shown in FIG. 4, the slew rate adjusting unit 34 includes the squares X2, X4, and the square wave driving pulses Tx from the driving pulse generator 32 having different driving strengths. ... outputs a plurality of driving pulses adjusted to have different slew rates using Xn), and different slew rates according to the selection signal SEL from the noise measuring unit 40 in the multiplexer (MUX) 35. By selecting and outputting one of the plurality of driving pulses having the output, the driving pulse having the slew rate adjusted according to the noise is output to the touch sensor driver 36.

터치 센서 구동부(36)는 슬루 레이트 조정부(34)로부터의 슬루 레이트가 조정된 구형파 구동 펄스를 터치 센서(20)의 스캔 라인(SL1~SLn; 도 2)에 순차 공급한다.The touch sensor driver 36 sequentially supplies the square wave driving pulses of which the slew rate from the slew rate adjusting unit 34 is adjusted to the scan lines SL1 to SLn (FIG. 2) of the touch sensor 20.

노이즈 측정부(40)는 터치 센서(20)의 스캔 라인(SL1~SLn; 도 2)에 구동 펄스가 공급될 때마다 리드아웃 라인(RL1~RLm; 도 2)으로부터 출력되는 리드아웃 신호를 밴드 패스 필터링하여 노이즈를 검출하고, 검출된 노이즈에 따른 슬루 레이트 선택 신호를 생성하여 슬루 레이트 조정부(34)로 출력한다. The noise measuring unit 40 bands the readout signal output from the readout lines RL1 to RLm (FIG. 2) whenever a driving pulse is supplied to the scan lines SL1 to SLn (FIG. 2) of the touch sensor 20. Noise is detected by pass filtering, and a slew rate selection signal corresponding to the detected noise is generated and output to the slew rate adjusting unit 34.

구체적으로, 도 5를 참조하면, 노이즈 측정부(40)는 현재 결정된 슬루 레이트를 갖는 구동 펄스에 의해 구동된 터치 센서(20)로부터 출력되는 리드아웃 신호를 입력하고(S4), 입력된 리드아웃 신호를 N(N은 자연수)개의 서로 다른 주파수 대역을 갖는 N개의 밴드 패스 필터(Band Pass Filter: BPF)를 통해 필터링함으로써 노이즈를 측정한다(S4). Specifically, referring to FIG. 5, the noise measuring unit 40 inputs a readout signal output from the touch sensor 20 driven by a driving pulse having a currently determined slew rate (S4), and inputs the readout. Noise is measured by filtering the signal through N band pass filters (BPFs) having N different frequency bands, where N is a natural number (S4).

그 다음, 노이즈 측정부(40)는 N개 BPF의 출력에 따라 노이즈 발생 여부를 판단하여(S6), 노이즈가 발생되면 구동 펄스의 슬루 레이트를 감소시키기 위한 선택 신호를 생성하여 출력하고(S8), 노이즈가 발생되지 않으면 현재 슬루 레이트를 유지하기 위한 선택 신호를 생성하여 출력한다(S10). 다시 말하여, 노이즈 측정부(40)는 리드아웃 신호를 필터링한 특정 BPF에서 노이즈 검출에 해당하는 하이값이 검출되면, 높은 고조파 노이즈가 발생된 것으로 판단하고, 구동 펄스의 슬루 레이트를 감소시키기 위하여 현재 구동 펄스의 슬루 레이트보다 작은 슬루 레이트를 지시하는 선택 신호를 슬루 레이트 조정부(34)로 출력하고 리턴한다. 반면에, 노이즈 측정부(40)는 리드아웃 신호의 필터링을 통해 노이즈가 검출되지 않으면(BPF의 출력이 로우값인 경우), 현재 구동 펄스의 슬루 레이트를 유지하도록 현재 슬루 레이트를 지시하는 선택 신호를 슬루 레이트 조정부(34)로 출력하고 리턴한다. Next, the noise measuring unit 40 determines whether noise occurs according to the outputs of the N BPFs (S6), and generates and outputs a selection signal for reducing the slew rate of the driving pulse when the noise occurs (S8). If no noise is generated, a selection signal for maintaining the current slew rate is generated and output (S10). In other words, when a high value corresponding to noise detection is detected in a specific BPF filtering the readout signal, the noise measuring unit 40 determines that high harmonic noise is generated, and reduces the slew rate of the driving pulse. The selection signal indicative of a slew rate smaller than the slew rate of the current drive pulse is output to the slew rate adjusting section 34 and returned. On the other hand, if noise is not detected through the filtering of the readout signal (when the output of the BPF is a low value), the noise measuring unit 40 indicates the current slew rate to maintain the slew rate of the current driving pulse. Is output to the slew rate adjusting unit 34 and returned.

한편, 노이즈 측정부(40)의 선택 신호에 응답하여 슬루 레이트 조정부(34)에 의해 슬루 레이트가 감소하도록 조정되면, 그 조정된 구동 펄스에 의해 터치 센서(20)가 구동되고, 노이즈 측정부(40)는 전술한 단계 2 내지 단계 6(S2~S6)을 반복하여 터치 센서(20)로부터의 리드아웃 신호를 다시 밴드 패스 필터링함으로써 노이즈 발생 여부를 판단한다. 이 단계(S6)에서 노이즈가 또 발생된 것으로 판단되면, 노이즈 측정부(40)는 현재 구동 펄스의 슬루 레이트(즉, 1차 조정으로 선택된 슬루 레이트) 보다 작은 슬루 레이트를 지시하는 선택 신호를 슬루 레이트 조정부(34)로 출력하고 리턴함으로써 노이즈가 임계치 이내로 발생되지 않을 때까지 리드아웃 신호로부터 노이즈 측정하면서 슬루 레이트 조정을 위한 선택 신호를 출력하는 동작을 반복한다. 이에 따라, 슬루 레이트 조정부(34)는 노이즈 측정부(40)의 제어에 응답하여 노이즈를 가장 적게 발생시키는 슬루 레이트를 갖도록 구동 펄스의 슬루 레이트를 조정할 수 있다. On the other hand, when the slew rate is adjusted by the slew rate adjusting unit 34 in response to the selection signal of the noise measuring unit 40, the touch sensor 20 is driven by the adjusted drive pulse, and the noise measuring unit ( 40 repeats steps 2 to 6 (S2 to S6) described above to determine whether noise is generated by band pass filtering the readout signal from the touch sensor 20 again. If it is determined that noise is generated again in this step S6, the noise measuring unit 40 slews the selection signal indicating a slew rate smaller than the slew rate of the current drive pulse (i.e., the slew rate selected by the first adjustment). By outputting to the rate adjusting section 34 and returning, the operation of outputting a selection signal for slew rate adjustment while measuring noise from the readout signal is repeated until noise is not generated within a threshold. Accordingly, the slew rate adjusting unit 34 may adjust the slew rate of the driving pulse to have a slew rate that generates the least noise in response to the control of the noise measuring unit 40.

리드아웃 회로(42)는 터치 센서(20)의 스캔 라인(SL1~SLn; 도 2)에 구동 펄스가 공급될 때마다 리드아웃 라인(RL1~RLm; 도 2)으로부터 출력되는 리드아웃 신호를 이용하여 터치 노드별 센싱 데이터를 검출한다. 이를 위하여, 리드아웃 회로(42)는 뮤추얼 센싱부(Mutual Sensing Unit; MSU) 및 아날로그-디지털 컨버터(Analog-to-Digital Converter; ADC) 등을 구비한다. 적분기를 포함하는 MSU는 터치 센서(20)로부터의 리드아웃 신호를 적분하여 아날로그 센싱 신호로 출력한다. ADC는 뮤추얼 센싱부로부터의 아날로그 센싱 신호를 디지털 센싱 데이터로 변환하여 신호 프로세서(44)로 출력한다.The readout circuit 42 uses a readout signal output from the readout lines RL1 to RLm (FIG. 2) whenever a driving pulse is supplied to the scan lines SL1 to SLn (FIG. 2) of the touch sensor 20. To detect the sensing data for each touch node. To this end, the readout circuit 42 includes a mutual sensing unit (MSU), an analog-to-digital converter (ADC), and the like. The MSU including the integrator integrates the readout signal from the touch sensor 20 and outputs it as an analog sensing signal. The ADC converts the analog sensing signal from the mutual sensing unit into digital sensing data and outputs it to the signal processor 44.

신호 프로세서(44)는 리드아웃 회로(42)로부터의 센싱 데이터를 이용하여 터치 화소별로 터치 여부를 판단하여 터치 영역을 검출하고, 검출된 터치 영역에 대한 터치 포인트 좌표를 검출하여 호스트 컴퓨터(50)로 공급한다. The signal processor 44 detects a touch region by determining whether the touch is performed for each touch pixel by using the sensing data from the readout circuit 42, and detects touch point coordinates of the detected touch region to host the computer 50. To supply.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 장치에서 구동 펄스의 슬루 레이트 조정에 따른 노이즈 감소 결과를 보여주는 시뮬레이션 파형도이다.6A to 6C are simulation waveforms illustrating a noise reduction result according to a slew rate adjustment of a driving pulse in the touch sensing device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6a와 같이 서로 다른 슬루 레이트, 즉 서로 다른 상승/하강 시간(10ns, 100ns, 500ns, 1000ns)을 갖는 구동 펄스를 이용하여 터치 센서를 구동한 경우, 도 6b에 나타낸 점선 영역과 같이 구동 펄스의 슬루 레이트가 작을수록(즉, 상승/하강 시간이 클수록) 터치 센서의 리드아웃 신호의 노이즈가 감소함을 알 수 있다. 이에 따라, 도 6c와 같이 슬루 레이트가 작을수록(즉, 상승/하강 시간이 클수록) MSU로부터 출력되는 적분치가 크게 증가함을 알 수 있고, 이 결과 SNR이 증가함으로써 터치 데이터를 보다 정확하게 센싱할 수 있다. When the touch sensor is driven using driving pulses having different slew rates, that is, different rise / fall times (10 ns, 100 ns, 500 ns, and 1000 ns), as shown in FIG. It can be seen that the smaller the slew rate (that is, the larger the rise / fall time), the less the noise of the readout signal of the touch sensor. Accordingly, as shown in FIG. 6C, the smaller the slew rate (that is, the larger the rise / fall time), the greater the integral value output from the MSU increases. As a result, the SNR increases to more accurately sense the touch data. have.

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상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 터치 센싱 장치 및 방법은 리드아웃 신호로부터 검출된 노이즈를 측정하여 측정된 노이즈에 따라 구동 펄스의 슬루 레이트를 조정함으로써 고조파 노이즈를 줄이고 SNR을 증가시켜서 터치 신호를 정확히 센싱할 수 있다.As described above, the touch sensing device and method according to the present invention measures the noise detected from the readout signal and adjusts the slew rate of the driving pulse according to the measured noise to reduce harmonic noise and increase the SNR to accurately correct the touch signal. You can sense it.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.Although illustrated and described in the specific embodiments to illustrate the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the same configuration and operation as the specific embodiment as described above, various modifications do not depart from the technical idea of the present invention It can be implemented within a range. Therefore, such modifications should also be regarded as belonging to the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the claims below.

10: 표시 패널 12: 데이터 드라이버
14: 게이트 드라이버 16: 패널 구동부
18: 타이밍 컨트롤러 20: 터치 센서
22: 제1 센싱 전극 24: 제2 센싱 전극
30: 터치 센싱 장치 32: 구동 펄스 생성부
34: 슬루 레이트 조정부 36: 터치 센서 구동부
40: 노이즈 측정부 42: 리드아웃 회로
44: 신호 프로세서 MSU: Mutual Sensing Unit
ADC: Analog-to-Digital Converter 50: 호스트 컴퓨터
10: display panel 12: data driver
14: gate driver 16: panel driver
18: timing controller 20: touch sensor
22: first sensing electrode 24: second sensing electrode
30: touch sensing device 32: driving pulse generator
34: slew rate adjusting unit 36: touch sensor drive unit
40: noise measuring unit 42: readout circuit
44: signal processor MSU: Mutual Sensing Unit
ADC: Analog-to-Digital Converter 50: Host Computer

Claims (9)

터치 센서와,
상기 터치 센서를 구동함과 아울러 상기 터치 센서로부터의 리드아웃 신호를 통해 노이즈를 측정하여 노이즈 여부에 따라 상기 터치 센서를 구동하기 위한 구동 펄스의 슬루 레이트를 조정하는 터치 컨트롤러를 포함하고,
상기 터치 컨트롤러는
상기 터치 센서로부터의 리드아웃 신호를 주파수 대역이 다른 복수의 밴드 패스 필터를 통해 필터링하고, 적어도 하나의 밴드 패스 필터에서 노이즈를 검출하면, 슬루 레이트가 다른 복수의 구동 펄스 중 상기 터치 센서의 구동에 이용된 구동 펄스와 다른 슬루 레이트를 갖는 구동 펄스를 선택하고, 선택된 구동 펄스를 상기 터치 센서의 복수의 스캔 라인에 순차 공급하여 상기 터치 센서를 구동하는 터치 센싱 장치.
With touch sensor,
And a touch controller for driving the touch sensor and adjusting a slew rate of a driving pulse for driving the touch sensor according to whether the noise is measured by measuring noise through a readout signal from the touch sensor.
The touch controller
When the readout signal from the touch sensor is filtered through a plurality of band pass filters having different frequency bands and noise is detected by at least one band pass filter, the touch sensor is driven to drive the touch sensor among a plurality of driving pulses having different slew rates. And a drive pulse having a slew rate different from the used drive pulse, and sequentially supplying the selected drive pulse to a plurality of scan lines of the touch sensor to drive the touch sensor.
청구항 1에 있어서,
상기 터치 컨트롤러는
구형파 구동 펄스를 생성하여 출력하는 구동 펄스 생성부와;
상기 구동 펄스 생성부로부터 공급된 구형파 구동 펄스를 이용하여 상기 복수의 구동 펄스를 생성하고, 입력된 선택 신호에 대응하는 어느 하나의 구동 펄스를 선택하여 출력하는 슬루 레이트 조정부와;
상기 슬루 레이트 조정부로부터 공급된 구동 펄스를 이용하여 상기 터치 센서의 상기 복수의 스캔 라인을 순차 구동하는 터치 센서 구동부와;
상기 복수의 밴드 패스 필터를 포함하고, 상기 복수의 밴드 패스 필터의 출력에 따라 상기 선택 신호를 생성하여 상기 슬루 레이트 조정부로 출력하는 노이즈 측정부와;
상기 터치 센서로부터의 리드아웃 신호를 이용하여 터치 센싱 여부를 나타내는 터치 센싱 데이터를 출력하는 리드아웃 회로와;
상기 리드아웃 회로로부터의 터치 센싱 데이터를 이용하여 터치 좌표를 산출하여 출력하는 신호 프로세서를 구비하는 터치 센싱 장치.
The method according to claim 1,
The touch controller
A driving pulse generator for generating and outputting a square wave driving pulse;
A slew rate adjusting unit which generates the plurality of driving pulses by using the square wave driving pulses supplied from the driving pulse generator, and selects and outputs any one driving pulse corresponding to the input selection signal;
A touch sensor driver configured to sequentially drive the plurality of scan lines of the touch sensor by using a driving pulse supplied from the slew rate adjusting unit;
A noise measuring unit including the plurality of band pass filters and generating the selection signal according to the output of the plurality of band pass filters and outputting the selected signal to the slew rate adjusting unit;
A readout circuit for outputting touch sensing data indicating whether the touch is sensed using the readout signal from the touch sensor;
And a signal processor configured to calculate and output touch coordinates using the touch sensing data from the readout circuit.
청구항 2에 있어서,
상기 노이즈 측정부는
상기 노이즈를 검출하면 상기 터치 센서의 구동에 이용된 구동 펄스와 다른 슬루 레이트를 갖는 구동 펄스를 선택하기 위한 상기 선택 신호를 출력하고,
상기 노이즈를 검출하지 않으면 상기 터치 센서의 구동에 이용된 구동 펄스를 유지하기 위한 선택 신호를 출력하는 터치 센싱 장치.
The method according to claim 2,
The noise measuring unit
Detecting the noise and outputting the selection signal for selecting a driving pulse having a slew rate different from the driving pulse used to drive the touch sensor,
And a touch sensing device for outputting a selection signal for maintaining a driving pulse used to drive the touch sensor if the noise is not detected.
청구항 3에 있어서,
상기 슬루 레이트 조정부는
상기 구동 펄스 생성부로부터의 구형파 구동 펄스를 서로 다른 구동 강도를 통해 상기 다른 슬루 레이트를 갖도록 조정하여 상기 슬루 레이트가 다른 복수의 구동 펄스를 출력하는 복수의 인버터와;
상기 선택 신호에 응답하여 상기 다수의 인버터로부터 출력되는 구동 펄스들 중 하나를 선택하여 출력하는 멀티플렉서를 구비하는 터치 센싱 장치.
The method according to claim 3,
The slew rate adjusting unit
A plurality of inverters for outputting a plurality of driving pulses having different slew rates by adjusting the square wave driving pulses from the driving pulse generator to have different slew rates through different driving intensities;
And a multiplexer for selecting and outputting one of driving pulses output from the plurality of inverters in response to the selection signal.
청구항 1에 있어서,
상기 터치 컨트롤러는
상기 터치센서의 리드아웃 신호로부터 상기 노이즈를 측정하고, 상기 노이즈가 검출되면, 상기 리드아웃 신호에서 상기 노이즈가 임계치 이내로 발생되지 않을 때까지 상기 구동 펄스의 슬루 레이트를 조정하는 동작을 반복하고,
상기 구동 펄스의 슬루 레이트 조정 동작은 상기 터치 센서를 구동하는 동안 수행하거나, 전원이 켜질 때 수행하거나, 상기 터치 센서에서 터치가 발생하지 않는 기간에 수행하거나, 사용자의 지시에 따라 수행하는 터치 센싱 장치.
The method according to claim 1,
The touch controller
The noise is measured from the readout signal of the touch sensor, and when the noise is detected, the operation of adjusting the slew rate of the driving pulse is repeated until the noise does not occur within a threshold value in the readout signal,
The slew rate adjustment operation of the driving pulse is performed while driving the touch sensor, when the power is turned on, during a period in which no touch occurs in the touch sensor, or according to a user's instruction. .
구동 펄스를 이용하여 터치 센서를 구동하는 제1 단계와,
구동된 터치 센서로부터의 리드아웃 신호를 필터링하여 노이즈를 측정하고, 노이즈의 측정 결과에 따라 상기 구동 펄스의 슬루 레이트를 조정하는 제2 단계를 포함하고,
상기 제2 단계는
상기 터치 센서로부터의 리드아웃 신호를 주파수 대역이 다른 복수의 밴드 패스 필터를 통해 필터링하고, 적어도 하나의 밴드 패스 필터에서 노이즈를 검출하면, 슬루 레이트가 다른 복수의 구동 펄스 중 상기 터치 센서의 구동에 이용된 구동 펄스와 다른 슬루 레이트를 갖는 구동 펄스를 선택하고, 선택된 구동 펄스를 상기 터치 센서의 복수의 스캔 라인에 순차 공급하여 상기 터치 센서를 구동하는 터치 센싱 방법.
A first step of driving the touch sensor using a driving pulse;
A second step of measuring noise by filtering the readout signal from the driven touch sensor, and adjusting the slew rate of the driving pulse according to a measurement result of the noise,
The second step is
When the readout signal from the touch sensor is filtered through a plurality of band pass filters having different frequency bands and noise is detected by at least one band pass filter, the touch sensor is driven to drive the touch sensor among a plurality of driving pulses having different slew rates. Selecting a driving pulse having a slew rate different from the used driving pulse, and sequentially supplying the selected driving pulse to a plurality of scan lines of the touch sensor to drive the touch sensor.
청구항 6에 있어서,
상기 제2 단계는
구형파 구동 펄스를 생성하여 출력하는 단계와;
상기 구형파 구동 펄스를 서로 다른 구동 강도를 갖는 복수의 인버터를 통해 상기 슬루 레이트가 다른 복수의 구동 펄스를 출력하는 단계와;
상기 노이즈 검출 결과에 따라 상기 슬루 레이트가 다른 복수의 구동 펄스 중 어느 하나를 선택하기 위한 선택 신호를 생성하여 출력하는 단계와;
상기 선택 신호에 응답하여 상기 슬루 레이트가 다른 복수의 구동 펄스 중 하나를 선택하여 출력하는 단계를 포함하고,
상기 선택 신호를 생성하고 출력하는 단계 및 상기 복수의 구동 펄스 중 하나를 선택하여 출력하는 단계는
상기 노이즈 검출 신호가 출력되면 상기 터치 센서의 구동에 이용된 구동 펄스와 다른 슬루 레이트를 갖는 구동 펄스를 선택하여 출력하고, 단계와;
상기 노이즈가 검출되지 않으면 상기 터치 센서부의 구동에 이용된 구동 펄스를 유지하는 터치 센싱 방법.
The method according to claim 6,
The second step is
Generating and outputting a square wave driving pulse;
Outputting the plurality of driving pulses having different slew rates through the plurality of inverters having different driving intensities from the square wave driving pulses;
Generating and outputting a selection signal for selecting any one of a plurality of driving pulses having different slew rates according to the noise detection result;
Selecting and outputting one of a plurality of driving pulses having different slew rates in response to the selection signal,
Generating and outputting the selection signal and selecting and outputting one of the plurality of driving pulses
When the noise detection signal is output, selecting and outputting a driving pulse having a slew rate different from the driving pulse used to drive the touch sensor;
And a driving pulse used to drive the touch sensor unit when the noise is not detected.
삭제delete 청구항 6에 있어서,
상기 노이즈가 검출되면, 상기 리드아웃 신호에서 상기 노이즈가 임계치 이내로 발생되지 않을 때까지 상기 제1 및 제2 단계를 반복하여 상기 구동 펄스의 슬루 레이트를 조정하는 터치 센싱 방법.
The method according to claim 6,
If the noise is detected, repeating the first and second steps until the noise does not occur within a threshold value in the readout signal to adjust the slew rate of the driving pulse.
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