KR102210216B1 - Apparatus for Driving of Touch Screen - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 스크린의 엣지 영역에서의 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 터치 스크린의 구동장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치는 터치 스크린의 복수의 구동(Tx) 라인에 구동신호를 공급하는 터치 구동부; 상기 터치 스크린의 복수의 센싱(Rx) 라인의 터치 신호를 센싱하는 터치 센싱부; 및 상기 터치 스크린 중에서 엣지 영역의 터치 신호를 보상하는 터치 알고리즘 실행부;를 포함한다.
The present invention relates to a touch screen driving apparatus capable of improving touch sensing performance in an edge region of a touch screen.
According to an embodiment of the present invention, an apparatus for driving a touch screen includes: a touch driving unit that supplies driving signals to a plurality of driving (Tx) lines of the touch screen; A touch sensing unit sensing touch signals of a plurality of sensing (Rx) lines of the touch screen; And a touch algorithm execution unit that compensates for a touch signal of an edge region of the touch screen.

Description

터치 스크린의 구동장치{Apparatus for Driving of Touch Screen}Apparatus for Driving of Touch Screen}

본 발명은 터치 스크린의 엣지 영역에서의 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 터치 스크린의 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a driving device for a touch screen capable of improving touch sensing performance in an edge region of a touch screen.

터치 스크린은 액정 표시 장치, 전계 방출 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 전계 발광 표시 장치, 전기 영동 표시 장치, 및 유기 발광 표시 장치 등의 영상 표시 장치에 설치되어 사용자가 표시 장치를 보면서 손가락이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 입력 장치의 한 종류이다.The touch screen is installed in an image display device such as a liquid crystal display device, a field emission display device, a plasma display device, an electroluminescent display device, an electrophoretic display device, and an organic light-emitting display device, so that the user can use a finger or a pen while looking at the display device. It is a type of input device that directly contacts the screen to input information.

최근에 들어, 터치 스크린은 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 정보 기기, 노트북 컴퓨터, 모니터, 및 텔레비전 등과 같은 각종 전자 기기의 입력 장치로 상용화되었다.In recent years, touch screens have been commercialized as input devices for portable information devices such as smart phones and tablet PCs, notebook computers, monitors, and various electronic devices such as televisions.

이러한 터치 스크린은 정전 용량 방식으로 구현될 수 있다. 정전 용량 방식의 터치 스크린은 손가락 또는 전도성 물질이 터치 센서에 접촉될 때 정전 용량(capacitance) 변화 즉, 터치 센서의 전하 변하량을 센싱하여 터치 입력을 감지한다. 정전 용량 방식은 상호 정전 용량(mutual capacitance) 방식과 자기 정전 용량(self capacitance)으로 구분된다. 상호 정전 용량 방식의 터치 패널은 자기 정전 용량 방식에 비하여 멀티-터치 입력을 구현이 가능하다는 장점이 있다.Such a touch screen may be implemented in a capacitive manner. The capacitive touch screen senses a touch input by sensing a change in capacitance, that is, an amount of change in charge of the touch sensor when a finger or a conductive material contacts the touch sensor. The capacitance method is divided into a mutual capacitance method and a self capacitance method. The mutual capacitive touch panel has an advantage in that it is possible to implement a multi-touch input compared to the self capacitive type.

도 1은 일반적인 터치 스크린의 구조를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing the structure of a general touch screen.

도 1을 참조하면, MS 윈도우 8.0 버전부터 터치 인터페이스를 지원하고 있는데, 액티브 영역의 엣지부에서 1mm 이내의 터치 정확도를 보장할 수 있도록 터치 스크린의 전극 및 터치 스크린의 구동장치를 형성할 것을 권고하고 있다.Referring to FIG. 1, the touch interface has been supported since version 8.0 of MS Windows, and it is recommended to form an electrode of the touch screen and a driving device of the touch screen so as to guarantee a touch accuracy within 1 mm at the edge of the active area. have.

일반적으로 엣지부에서 터치 정확도를 향상시키기 위해서 터치 스크린의 최외곽 노드를 액티브 영역의 외곽에 위치하도록 하여 중심 좌표 산출을 위한 로우 데이터(raw data)의 참조 데이터를 많이 획득할 수 있도록 한다. 예로서, 엣지부에서 1mm 이내의 터치 정확도를 보장하기 위해서, 액티브 영역의 외부에 액티브 영역에 형성된 터치 전극(10)의 1/2 채널에 해당하는 면적만큼 더미 터치전극(20)을 형성하고 있다.In general, in order to improve touch accuracy at the edge portion, the outermost node of the touch screen is positioned outside the active area, so that a lot of reference data of raw data for calculating the center coordinates can be obtained. As an example, in order to ensure a touch accuracy of less than 1 mm at the edge portion, a dummy touch electrode 20 is formed outside the active area by an area corresponding to a 1/2 channel of the touch electrode 10 formed in the active area. .

도 2는 인셀 터치 방식의 터치 스크린의 구조를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a structure of an in-cell touch type touch screen.

도 2를 참조하면, 액정 디스플레이 장치 또는 유기발광 디스플레이 장치에 인셀 터치 방식으로 터치 스크린을 형성하는 경우, 액티브 영역의 외곽으로 터치 전극을 확장하는 것에 제약이 있다.Referring to FIG. 2, when a touch screen is formed in an in-cell touch method on a liquid crystal display device or an organic light emitting display device, there is a limitation in extending the touch electrode outside the active area.

인셀 터치 방식은, 디스플레이 패널의 셀 내부에 형성된 전극을 일정 크기로 패터닝하여 복수의 터치 그룹(TB1~TBn)을 구성한다. 그리고, 복수의 터치 그룹을 구동(TX) 전극과 센싱(RX) 전극으로 구분하여 연결시켜 터치 스크린을 구성하고 있다.In the in-cell touch method, a plurality of touch groups TB1 to TBn are formed by patterning electrodes formed inside cells of a display panel to a predetermined size. In addition, a touch screen is configured by dividing and connecting a plurality of touch groups into a driving (TX) electrode and a sensing (RX) electrode.

최근에 들어, 디스플레이 패널의 베젤(bezel) 영역을 줄이거나 최소화하는 네로우 베젤(Narrow Bezel) 기술이 적용되고 있다. 베젤 영역은 디스플레이 패널의 액티브 영역(Active Area, A/A) 밖에 형성되어 액티브 영역을 정의한다. 액티브 영역(A/A)은 입력 영상이 표시되는 픽셀 어레이를 포함한다. 베젤 영역에는 픽셀들이 형성되지 않으므로 영상이 표시되지 않는다.Recently, a narrow bezel technology that reduces or minimizes a bezel area of a display panel has been applied. The bezel area is formed outside the active area (A/A) of the display panel to define an active area. The active area A/A includes a pixel array in which an input image is displayed. Since pixels are not formed in the bezel area, an image is not displayed.

디스플레이 패널의 베젤 영역이 좁아지면 디스플레이 패널의 엣지(edge) 영역에서 터치 영역의 중심이 부정확하게 계산될 수 있다. 엣지 영역은 베젤 영역과 가까운 터치 스크린의 가장자리 영역으로서 터치 영역의 중심이 부정확하게 계산되는 영역을 의미한다.If the bezel area of the display panel is narrowed, the center of the touch area may be incorrectly calculated in the edge area of the display panel. The edge area is an edge area of the touch screen close to the bezel area, and refers to an area in which the center of the touch area is incorrectly calculated.

도 3은 터치 스크린의 엣지 영역에서 터치 센싱 정확도가 낮아지는 문제점을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a problem in that touch sensing accuracy is lowered in an edge region of a touch screen.

도 3을 참조하면, 디스플레이 패널의 베젤 영역에는 터치 전극들이 형성되지 않거나 액티브 영역(Active area, A/A)에 비하여 터치 전극의 면적이 현저히 작다. 엣지 영역의 최외곽의 위치한 터치 노드는 다른 터치 노드에 비해 약 25% 정도 터치 신호의 감도가 감소한다.Referring to FIG. 3, touch electrodes are not formed in the bezel area of the display panel, or the area of the touch electrodes is significantly smaller than that of an active area (A/A). The touch node located at the outermost edge of the edge area reduces the sensitivity of the touch signal by about 25% compared to other touch nodes.

인셀 터치 방식의 터치 스크린의 구조적 한계로 인해서 에지 영역에서의 터치 신호가 급격이 감소하고, 터치 전극들 간의 RC 값의 차이로 인해 터치 신호의 편차가 발생하게 된다. 또한, 인셀 터치 방식은 애드온(add on) 터치 방식에 비해 기생 커패시터가 증가하여 노이즈에 의한 터치 편차가 발생하게 된다. 특히, 엣지 영역에서 노이즈에 의한 터치 편차가 심하게 발생하게 된다.Due to the structural limitation of the in-cell touch type touch screen, the touch signal in the edge area decreases rapidly, and the difference in the touch signal occurs due to the difference in RC values between the touch electrodes. In addition, in the in-cell touch method, the parasitic capacitor increases compared to the add-on touch method, so that touch deviation due to noise occurs. In particular, touch deviation due to noise occurs severely in the edge region.

따라서, 디스플레이 패널의 액티브 영역(A/A)과 엣지 영역의 터치 스크린 구조 차이를 고려하지 않고 동일한 방식으로 터치를 센싱하면 터치 센싱의 정확도가 떨어지는 문제점이 있다. 디스플레이 패널의 베젤이 좁아질수록 터치 센싱의 오류가 더욱 심화된다.Accordingly, if a touch is sensed in the same manner without considering the difference in the touch screen structure between the active area A/A and the edge area of the display panel, there is a problem in that the accuracy of touch sensing is deteriorated. As the bezel of the display panel gets narrower, the error in touch sensing becomes more serious.

본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인셀 터치 방식의 터치 스크린의 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 터치 스크린의 구동장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention has been made to solve the above-described problem, and it is an object of the present invention to provide a touch screen driving device capable of improving the touch sensing performance of an in-cell touch type touch screen.

본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터치 스크린의 엣지 영역에서의 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 터치 스크린의 구동장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention has been made to solve the above-described problem, and it is an object of the present invention to provide a touch screen driving apparatus capable of improving touch sensing performance in an edge region of a touch screen.

본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 디스플레이 장치의 베젤 영역에 추가적으로 터치 전극을 형성하지 않고 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 터치 스크린의 구동장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the above-described problem, and it is an object of the present invention to provide a driving device for a touch screen capable of improving touch sensing performance without additionally forming a touch electrode in a bezel region of a display device.

위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the technical problems of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention will be described below or will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from such technology and description.

앞에서 설명한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치는, 터치 스크린의 복수의 구동(Tx) 라인에 구동신호를 공급하는 터치 구동부; 상기 터치 스크린의 복수의 센싱(Rx) 라인의 터치 신호를 센싱하는 터치 센싱부; 및 상기 터치 스크린 중에서 엣지 영역의 터치 신호를 보상하는 터치 알고리즘 실행부;를 포함한다.A driving apparatus for a touch screen according to an embodiment of the present invention for achieving the above-described technical problem includes: a touch driver for supplying a driving signal to a plurality of driving (Tx) lines of the touch screen; A touch sensing unit sensing touch signals of a plurality of sensing (Rx) lines of the touch screen; And a touch algorithm execution unit that compensates for a touch signal of an edge region of the touch screen.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치의 상기 터치 알고리즘 실행부는 IIR 필터(infinite impulse response filter)를 포함하고, 상기 IIR 필터로 상기 터치 스크린 중에서 엣지 영역의 터치 신호의 노이즈 제거한다.The touch algorithm execution unit of the driving apparatus of a touch screen according to an embodiment of the present invention includes an infinite impulse response filter (IIR), and removes noise from a touch signal in an edge region of the touch screen using the IIR filter.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치의 상기 터치 알고리즘 실행부는 신호 평탄화부를 포함하고, 상기 신호 평탄화부로 상기 복수의 센싱(Rx) 라인 및 구동(Tx) 라인의 신호 편차 보상한다.The touch algorithm execution unit of the driving apparatus of a touch screen according to an embodiment of the present invention includes a signal flattening unit, and compensates for signal deviations of the plurality of sensing (Rx) lines and driving (Tx) lines with the signal flattening unit.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치의 상기 신호 평탄화부는 상기 복수의 센싱(Rx) 라인의 신호 편차를 5% 이하로 보상하고, 상기 복수의 구동(Tx) 라인의 신호 편차를 3% 이하로 보상한다.The signal flattening unit of the driving device of the touch screen according to an embodiment of the present invention compensates for signal deviations of the plurality of sensing (Rx) lines to 5% or less, and compensates for the signal deviations of the plurality of driving (Tx) lines by 3%. Compensate for the following.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치의 상기 터치 알고리즘 실행부는 엣지 신호 보상부를 포함하고, 상기 엣지 신호 보상부는 상기 엣지 영역의 터치 전극의 면적에 의해 감소된 터치 신호를 보상한다.The touch algorithm execution unit of the driving apparatus of a touch screen according to an embodiment of the present invention includes an edge signal compensation unit, and the edge signal compensation unit compensates for a touch signal reduced by an area of a touch electrode in the edge area.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치의 상기 터치 알고리즘 실행부는 터치 좌표 보정부를 포함하고, 상기 터치 좌표 보정부는 상기 엣지 영역에서 센싱된 터치 좌표의 보정을 수행한다.The touch algorithm execution unit of the driving apparatus of the touch screen according to an embodiment of the present invention includes a touch coordinate correction unit, and the touch coordinate correction unit corrects touch coordinates sensed in the edge area.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치는 인셀 터치 방식의 터치 스크린의 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있다.The driving device of a touch screen according to an embodiment of the present invention may improve touch sensing performance of an in-cell touch type touch screen.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치는 터치 스크린의 엣지 영역에서의 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있다.The driving device of a touch screen according to an embodiment of the present invention may improve touch sensing performance in an edge area of the touch screen.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치는 디스플레이 장치의 베젤 영역에 추가적으로 터치 전극을 형성하지 않고도 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있다.The driving device of a touch screen according to an embodiment of the present invention can improve touch sensing performance without additionally forming a touch electrode in a bezel area of the display device.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치는 터치 스크린의 엣지 영역의 방향에 관계없이 균일한 터치 센싱 성능을 유지할 수 있도록 한다.The driving device of a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention enables uniform touch sensing performance to be maintained regardless of the direction of an edge area of the touch screen.

이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.In addition, other features and advantages of the present invention may be newly recognized through embodiments of the present invention.

도 1은 일반적인 터치 스크린의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 인셀 터치 방식의 터치 스크린의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 터치 스크린의 엣지 영역에서 터치 센싱 정확도가 낮아지는 문제점을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치가 적용된 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 터치 스크린의 전극 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 액티브 영역과 엣지 영역을 터치한 경우의 센싱 크기의 차이가 발생하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치를 나타내는 도면이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치의 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치가 적용 가능한 다양한 기기를 나타내는 도면이다.
1 is a diagram showing the structure of a general touch screen.
2 is a diagram illustrating a structure of an in-cell touch type touch screen.
3 is a diagram illustrating a problem in that touch sensing accuracy is lowered in an edge area of a touch screen.
4 is a diagram schematically illustrating a display device to which a driving device for a touch screen is applied according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an electrode structure of the touch screen shown in FIG. 4.
6 is a diagram for explaining that a difference in sensing size occurs when an active area and an edge area are touched.
7 is a diagram illustrating a driving device of a touch screen according to an embodiment of the present invention.
8 to 10 are diagrams illustrating a method of driving a driving apparatus for a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating various devices to which a driving device of a touch screen according to an embodiment of the present invention is applicable.

이하, 첨부되는 도면들을 참고하여 본 발명의 터치 스크린의 구동장치에 대하여 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 핵심 구성과 관련이 없는 경우 및 본 발명의 기술분야에 공지된 구성과 기능에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다.Hereinafter, a driving apparatus for a touch screen according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numbers throughout the specification mean substantially the same elements. In the following description, when not related to the core configuration of the present invention and detailed descriptions of configurations and functions known in the technical field of the present invention may be omitted.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms different from each other, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have it, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present invention are exemplary, and the present invention is not limited to the illustrated matters. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. When'include','have','consists of' and the like mentioned in the present specification are used, other parts may be added unless'only' is used. In the case of expressing the constituent elements in the singular, it includes the case of including the plural unless specifically stated otherwise.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를` 포함하는 것으로 해석한다. 본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.In interpreting the components, even if there is no explicit description, it is interpreted as including an error range. Each of the features of the various embodiments of the present invention can be partially or entirely combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each of the embodiments can be implemented independently of each other or can be implemented together in a related relationship. May be.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치가 적용된 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.4 is a diagram schematically illustrating a display device to which a driving device for a touch screen is applied according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(300), 상기 디스플레이 패널의 구동 회로부(310, 320, 330), 터치 스크린(100) 및 터치 구동장치(200)를 포함한다. 터치 스크린(100)은 애드온, 온셀 또는 인셀 방식으로 디스플레이 장치에 적용될 수 있다. 디스플레이 패널의 구동 회로부(310, 320, 330)는 타이밍 컨트롤러(310), 게이트 드라이버(320) 및 데이터 드라이버(330)를 포함한다. 디스플레이 패널(300) 및 디스플레이 패널의 구동 회로부(310, 320, 330)는 주지된 사항이므로 상세한 설명을 생략한다.Referring to FIG. 4, the display device includes a display panel 300, driving circuit units 310, 320, and 330 of the display panel, a touch screen 100, and a touch driving device 200. The touch screen 100 may be applied to a display device in an add-on, on-cell, or in-cell manner. The driving circuit units 310, 320, 330 of the display panel include a timing controller 310, a gate driver 320, and a data driver 330. Since the display panel 300 and the driving circuit units 310, 320, and 330 of the display panel are well known, detailed descriptions thereof will be omitted.

도 5는 도 4에 도시된 터치 스크린의 전극 구조를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating an electrode structure of the touch screen shown in FIG. 4.

도 4에 도 5를 결부하여 설명하면, 터치 스크린(100)은 복수의 구동(Tx) 라인들 및 상기 복수의 구동(Tx) 라인들과 교차하는 복수의 센싱(Rx) 라인들을 포함한다. 구동(Tx) 라인들과 센싱(Rx) 라인들이 교차되는 지점의 노드들에서 상호 정전 용량(mutual capacitance)이 형성된다.Referring to FIG. 4 with reference to FIG. 5, the touch screen 100 includes a plurality of driving (Tx) lines and a plurality of sensing (Rx) lines crossing the plurality of driving (Tx) lines. Mutual capacitance is formed at nodes at a point where the driving (Tx) lines and the sensing (Rx) lines cross each other.

구동(Tx) 라인들과 센싱(Rx) 라인들은 절연층을 사이에 두고 교차하며, 구동(Tx) 라인들과 센싱(Rx) 라인들이 교차되는 지점에 브릿지 패턴(Bridge pattern)이 형성되어 분리된 구동(Tx) 라인들 또는 센싱(Rx) 라인들이 서로 연결된다.The driving (Tx) lines and the sensing (Rx) lines cross each other with an insulating layer therebetween, and a bridge pattern is formed at the point where the driving (Tx) lines and the sensing (Rx) lines cross each other. The driving (Tx) lines or the sensing (Rx) lines are connected to each other.

터치 스크린의 구동장치는 터치 전후 터치 전극에서 전하 변화량을 센싱하여 손가락과 같은 전도성 물질의 터치 여부와 그 위치를 판단한다. 터치 스크린의 구동장치는 구동(Tx) 라인들에 구동신호를 공급하고, 그 구동신호에 동기하여 센싱(Rx) 라인들을 통해 터치 센서들로부터 전하를 수신한다. 이후, 센싱(Rx) 라인들에서 수신된 전하의 변화량을 센싱하여 터치 유무 및 터치 위치를 판별한다. 이때, 구동(Tx) 라인들에 인가되는 구동신호는 구형파 형태의 펄스, 정현파, 삼각파 등 다양한 형태로 발생될 수 있다.The driving device of the touch screen senses the amount of charge change in the touch electrode before and after the touch, and determines whether a conductive material such as a finger is touched and its location. The driving device of the touch screen supplies a driving signal to the driving (Tx) lines, and receives electric charges from the touch sensors through the sensing (Rx) lines in synchronization with the driving signal. Thereafter, the presence or absence of a touch and a touch position are determined by sensing a change amount of the electric charge received from the sensing (Rx) lines. In this case, the driving signal applied to the driving (Tx) lines may be generated in various forms such as a square wave type pulse, a sine wave, and a triangular wave.

도 6은 액티브 영역과 엣지 영역을 터치한 경우의 센싱 크기의 차이가 발생하는 것을 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining that a difference in sensing size occurs when an active area and an edge area are touched.

도 6을 참조하면, 베젤 영역과 인접한 엣지 영역에서 센싱된 제1 터치 영역(T1)과 액티브 영역에서 센싱된 제2 터치 영역(T2)의 물리적인 크기는 동일하다. 그러나, 제1 터치 영역(T1)에서 센싱된 터치 크기와 제2 터치 영역(T2)에서 센싱된 터치 크기는 차이가 있다.Referring to FIG. 6, the physical sizes of the first touch area T1 sensed in the edge area adjacent to the bezel area and the second touch area T2 sensed in the active area are the same. However, there is a difference between the size of the touch sensed in the first touch area T1 and the size of the touch sensed in the second touch area T2.

여기서, 물리적 크기는 터치 객체에 의해 터치된 영역의 크기를 의미하고, 센싱 크기는 터치 센서들에 의해 센싱되는 터치 영역의 크기를 의미한다. 엣지 영역의 제1 터치 영역(T1)은 베젤 영역과 액티브 영역 사이에 위치하게 되므로, 액티브 영역에 터치가 이루어지는 경우의 센싱 크기보다 엣지 영역에 터치가 이루어지는 경우의 센싱 크기가 작다.Here, the physical size means the size of the area touched by the touch object, and the sensing size means the size of the touch area sensed by the touch sensors. Since the first touch area T1 of the edge area is positioned between the bezel area and the active area, the sensing size when a touch is applied to the edge area is smaller than that when a touch is applied to the active area.

본 발명의 터치 스크린의 구동장치는 터치 스크린의 엣지 영역에서의 터치 센싱 성능을 향상시킨다.The driving apparatus of a touch screen according to the present invention improves touch sensing performance in an edge area of the touch screen.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치를 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating a driving device of a touch screen according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치(200)는 구동(Tx) 라인들에 구동신호를 공급하고, 그 구동신호와 동기하여 센싱(Rx) 라인들을 통해 터치 센서(Cm)의 신호를 수신한다.Referring to FIG. 7, a driving device 200 for a touch screen according to an embodiment of the present invention supplies a driving signal to driving (Tx) lines, and in synchronization with the driving signal, a touch sensor through sensing (Rx) lines It receives the signal of (Cm).

터치 스크린의 구동장치(200)는 수신된 터치 센서(Cm)의 전하 변화량을 소정의 문턱 값과 비교하기 위하여 전하 변화량을 디지털 값으로 변환하여 터치 로우 데이터(touch raw data)를 출력한다. 터치 스크린의 구동장치(200)는 터치 로우 데이터를 상기 문턱 값과 비교하여 문턱 값 보다 큰 터치 로우 데이터를 터치 영역의 데이터로 판정한다. 터치 스크린의 구동장치(200)는 멀티 터치 인식을 위하여 터치 영역들 각각에 라벨(label) 코드를 부여하는 라벨링 알고리즘을 실행한다. 이어서, 터치 영역들 각각의 무게 중심을 계산한 다음, 터치 영역의 무게 중심에 기초하여 터치 영역의 좌표 정보를 포함한 터치 레포트(Touch Report, XY)를 호스트 시스템으로 전송한다.In order to compare the received charge change amount of the touch sensor Cm with a predetermined threshold value, the driving device 200 of the touch screen converts the charge change amount into a digital value and outputs touch raw data. The driving device 200 of the touch screen compares the touch row data with the threshold value and determines the touch row data larger than the threshold value as the touch region data. The driving device 200 of the touch screen executes a labeling algorithm that assigns a label code to each of the touch regions for multi-touch recognition. Subsequently, the center of gravity of each of the touch areas is calculated, and a touch report (XY) including coordinate information of the touch area is transmitted to the host system based on the center of gravity of the touch area.

여기서, 터치 스크린의 구동장치(200)는 터치 영역이 디스플레이 패널의 엣지 영역에서 센싱되면, 엣지 영역에서 수신된 터치 신호의 SNR 향상, 터치 신호의 편차 제거, 터치 신호의 노이즈 제거 및 터치 노드들 간의 터치 신호 편차를 보상하여 엣지 영역에서의 터치 센싱 성능을 향상시킨다.Here, when the touch area is sensed in the edge area of the display panel, the driving device 200 of the touch screen improves the SNR of the touch signal received in the edge area, removes the deviation of the touch signal, removes the noise of the touch signal, and between the touch nodes. By compensating for touch signal deviations, touch sensing performance in the edge area is improved.

이를 위해서, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치(200)는 터치 구동부(210), 터치 센싱부(220), 터치 타이밍 제어부(230) 및 터치 알고리즘 실행부(240)를 포함한다.To this end, the driving apparatus 200 for a touch screen according to an embodiment of the present invention includes a touch driver 210, a touch sensing unit 220, a touch timing controller 230, and a touch algorithm execution unit 240.

터치 구동부(210), 터치 센싱부(220) 및 터치 타이밍 제어부(230)는 하나의 ROIC(Readout Integrated Circuit) 칩으로 집적될 수 있다. 그리고, 터치 알고리즘 실행부(240)는 MCU(Micro Controller Unit, MCU)로 구현될 수 있다.The touch driver 210, the touch sensing unit 220, and the touch timing controller 230 may be integrated into a single readout integrated circuit (ROIC) chip. In addition, the touch algorithm execution unit 240 may be implemented as a microcontroller unit (MCU).

터치 구동부(210)는 터치 타이밍 제어부(230)의 제어 하에 구동신호가 공급될 Tx 채널을 선택하고, 선택된 Tx 채널과 연결된 구동(Tx) 라인들(Tx1~Txj)에 구동신호를 공급한다.The touch driver 210 selects a Tx channel to which a driving signal is to be supplied under the control of the touch timing controller 230 and supplies a driving signal to the driving (Tx) lines Tx1 to Txj connected to the selected Tx channel.

터치 센싱부(220)는 구동(Tx) 라인을 통해 터치 신호를 센싱 즉, 터치 센서의 전하를 센싱한다. 터치 센싱부(220)는 적분기를 포함할 수 있으며, 적분기에 터치 센서의 전하가 누적되면 터치 입력 전후에 전하 변화량을 크게 할 수 있으므로 터치 센싱 감도를 높일 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 센싱(Rx) 라인들(Rx1~Rxi)과 터치 센싱부(220) 사이에는 차동 증폭기들(Differential Amplifier)이 연결될 수 있다. 차동 증폭기들은 이웃한 센싱(Rx) 라인들을 통해 수신된 터치 신호들의 차를 증폭하여 노이즈 대비 터치 신호의 성분을 더 크게 함으로써 터치 신호의 신호 대 잡음비(SNR)를 개선한다.The touch sensing unit 220 senses a touch signal through a driving (Tx) line, that is, senses electric charge of the touch sensor. The touch sensing unit 220 may include an integrator, and if charges of the touch sensor are accumulated in the integrator, the amount of charge change may be increased before and after a touch input, thereby increasing touch sensing sensitivity. As shown in FIG. 5, differential amplifiers may be connected between the sensing (Rx) lines Rx1 to Rxi and the touch sensing unit 220. Differential amplifiers improve a signal-to-noise ratio (SNR) of a touch signal by amplifying a difference between touch signals received through neighboring sensing (Rx) lines to increase a component of a touch signal versus noise.

터치 센싱부(220)는 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital Convertor, ADC)를 이용하여 샘플링된 디지털 데이터로 변환하여 터치 센서의 전하 변화량을 센싱한다. 디지털 데이터는 터치 로우 데이터(touch raw data)로써 터치 알고리즘 실행부(240)에 전송된다.The touch sensing unit 220 converts the sampled digital data using an analog to digital converter (ADC) and senses the amount of change in charge of the touch sensor. The digital data is transmitted to the touch algorithm execution unit 240 as touch raw data.

터치 타이밍 제어부(230)는 터치 구동부(210)와 터치 센싱부(220)의 Tx/Rx 채널의 신호 입력 및 출력을 제어한다. 또한, 터치 타이밍 제어부(230)는 터치 센싱부(220)의 터치 센서 신호 샘플링을 제어하고, ADC의 구동 타이밍을 제어한다.The touch timing controller 230 controls signal input and output of the Tx/Rx channel of the touch driver 210 and the touch sensing unit 220. In addition, the touch timing controller 230 controls the sampling of the touch sensor signal of the touch sensing unit 220 and controls the driving timing of the ADC.

이어서, 터치 알고리즘 실행부(240)는 IIR 필터(241, infinite impulse response filter), 신호 평탄화부(242), 엣지 신호 보상부(243), 터치 유무 판별부(244), 라벨링부(245), 터치 중심 산출부(246), 터치 영역 추적부(247), 터치 좌표 보정부(248) 및 평탄 필터(249)를 포함한다.Subsequently, the touch algorithm execution unit 240 includes an IIR filter 241 (infinite impulse response filter), a signal flattening unit 242, an edge signal compensation unit 243, a touch presence/absence determination unit 244, a labeling unit 245, A touch center calculation unit 246, a touch area tracking unit 247, a touch coordinate correction unit 248, and a flat filter 249 are included.

IIR 필터(241)는 엣지 영역의 터치 신호(터치 로우 데이터)에 포함된 고주파성 노이즈를 제거하여, 고주파성 노이즈로 인해 엣지 영역의 터치 신호가 불안정해지는 것을 방지한다.The IIR filter 241 removes high frequency noise included in the touch signal (touch row data) of the edge region, and prevents the touch signal of the edge region from becoming unstable due to the high frequency noise.

신호 평탄화부(242)는 복수의 Rx 채널들 간의 신호 편차 및 Tx 채널들 간의 신호 편차를 제거 또는 감소시킨다. 구동(Tx) 라인들 및 센싱(Rx) 라인들 중에서 최대 신호를 기준으로 각 채널(노드)간의 편차를 보상하는 것으로, 신호와 노이즈의 구분을 위해서 일정 신호 이상의 데이터에 대해서 보상을 수행한다. 이때, 신호 평탄화부(242)는 엣지 영역의 노드를 제외한 전 영역의 신호를 평탄화시켜 에지 노드의 터치 신호의 보상이 간결하게 이루어질 수 있도록 한다.The signal flattening unit 242 removes or reduces a signal deviation between a plurality of Rx channels and a signal deviation between Tx channels. It compensates for the deviation between each channel (node) based on the maximum signal among the driving (Tx) lines and the sensing (Rx) lines. In order to distinguish between the signal and the noise, the compensation is performed on data of a predetermined signal or more. In this case, the signal flattening unit 242 flattens the signals of all regions except for the nodes of the edge regions, so that the compensation of the touch signals of the edge nodes can be concisely performed.

여기서, 전체 센싱(Rx) 라인들의 신호 편차가 5% 이하가 되도록 전체 센싱(Rx) 라인들의 신호 편차를 보상한다. 그리고, 전체 구동(Tx) 라인들의 신호 편차가 3% 이하가 되도록 전체 구동(Tx) 라인들의 신호 편차를 보상한다.Here, the signal deviation of all sensing (Rx) lines is compensated so that the signal deviation of all sensing (Rx) lines is 5% or less. In addition, the signal deviation of all the driving (Tx) lines is compensated so that the signal deviation of all the driving (Tx) lines is 3% or less.

엣지 신호 보상부(243)는 터치 스크린의 4면에 형성된 엣지 영역에 터치 센서의 면적, 즉, 터치 전극의 면적이 액티브 영역에서의 터치 센서의 면적보다 작게 형성됨으로 인해 발생되는 터치 신호의 감소를 보상한다. 엣지 신호 보상부(243)를 이용하여, 네로우 베젤에 의해서 에지 영역의 터치 센서가 물리적으로 작게 형성된 것에 따른 터치 신호의 감소분을 보상한다. 이때, 액티브 영역의 터치 센서 수준으로 엣지 영역에서의 터치 신호를 보상할 수 있다.The edge signal compensating unit 243 reduces the reduction of the touch signal caused by the area of the touch sensor, that is, the area of the touch electrode being formed smaller than the area of the touch sensor in the active area in the edge areas formed on the four sides of the touch screen. Compensate. The edge signal compensating unit 243 compensates for a decrease in the touch signal due to the physically small shape of the touch sensor in the edge region by the narrow bezel. In this case, the touch signal in the edge area may be compensated for at the level of the touch sensor in the active area.

터치 유무 판별부(244)는 전체 Rx 채널의 터치 센싱 결과에 기초하여 전체 노드들의 터치 유무를 판별한다. 이때, 터치가 이루어진 노드와 터치가 이루어지지 않은 노드를 구분한다. 그리고, 2비트 값으로 터치가 이루어지지 않은 노드에는 0을 부여하고, 터치가 이루어진 노드에는 1을 부여하여 전체 노드들의 터치 유무를 표시한다.The touch presence/absence determination unit 244 determines whether all nodes are touched based on the touch sensing result of the entire Rx channel. In this case, a node in which the touch has been made and a node in which the touch has not been made are distinguished. In addition, 0 is assigned to a node that has not been touched with a 2-bit value, and 1 is assigned to a node where a touch is made to indicate the presence or absence of touches of all nodes.

라벨링부(245)는 멀티 터치가 센싱된 경우에 멀티 터치된 각 터치 노드들을 구분시키기 위해 터치가 이루어진 노드들에 번호를 부여한다. 만약, 싱글 터치가 센싱된 경우에는 터치가 이루어진 노드에 번호를 부여하지 않을 수 있다.When the multi-touch is sensed, the labeling unit 245 assigns a number to the nodes in which the touch has been made in order to identify each of the multi-touched touch nodes. If a single touch is sensed, a number may not be assigned to the node where the touch was made.

터치 중심 산출부(246)는 사용자가 터치 한 터치 포인트에 포함된 전체 노드의 터치 신호들을 분석하여 사용자가 터치 한 터치 포인트의 중심을 산출한다.The touch center calculation unit 246 calculates the center of the touch point touched by the user by analyzing the touch signals of all nodes included in the touch point touched by the user.

터치 영역 추적부(247)는 멀티 터치가 이루어진 경우에 터치 포인트의 중심에 기초하여 멀티 터치 영역들 각각의 위치를 추적한다. 만약, 싱글 터치가 센싱된 경우에는 터치가 이루어진 복수의 터치 영역들의 위치를 구분할 필요가 없다.The touch area tracking unit 247 tracks the positions of each of the multi-touch areas based on the center of the touch point when multi-touch is performed. If a single touch is sensed, it is not necessary to distinguish the positions of a plurality of touch areas where a touch has been made.

터치 좌표 보정부(248)는 엣지 영역의 터치 면적에 따라서 적응형 방식으로 터치 좌표의 보정을 수행하여 터치 센싱의 정확도를 높인다. 엣지 영역에 터치가 이루어지면 터치 좌표를 알 수 있는 터치 로우 데이터의 양이 베젤 영역에서 쪽에서는 매우 작고, 액티브 영역 쪽에서는 상대적으로 터치 로우 데이터의 양이 크기 때문에 터치 좌표가 액티브 영역 쪽으로 이동하여 정확한 터치 좌표가 검출되지 않을 수 있다.The touch coordinate correction unit 248 improves the accuracy of touch sensing by performing correction of touch coordinates in an adaptive manner according to the touch area of the edge area. When a touch is made to the edge area, the amount of touch row data that can know the touch coordinates is very small in the bezel area, and the amount of touch row data is relatively large in the active area. Touch coordinates may not be detected.

이러한, 문제점을 개선하기 위해서, 터치 좌표 보정부(248)는 엣지 좌표 보정을 위한 룩업 테이블(look-up table, LUT)을 생성하여 터치 좌표의 보정을 수행한다.In order to improve this problem, the touch coordinate correction unit 248 performs correction of the touch coordinates by generating a look-up table (LUT) for correcting the edge coordinates.

예로서, 터치 영역의 크기 별로 에지 영역에 대한 위치 정보(a, b)를 설정하기 위하여, 터치 영역의 데이터 총합을 계산한다. 그리고, 터치 영역의 데이터 총합의 계산 결과를 룩업 테이블(LUT)에 입력하여 에지 영역에 관한 위치 정보(a, b)를 선택할 수 있도록 한다.As an example, in order to set the location information (a, b) of the edge area according to the size of the touch area, the total data of the touch area is calculated. In addition, the calculation result of the total data of the touch area is input into the lookup table LUT so that position information (a, b) of the edge area can be selected.

룩업 테이블(LUT)의 메모리에는 아래의 표 1에 기재된 바와 같이, 터치 영역의 터치 로우 데이터 총합 별로 에지 영역의 위치 정보(a, b)가 저장되어 있다. 룩업 테이블(LUT)은 터치 영역의 터치 로우 데이터의 총합을 리드 어드레스(read address) 정보로 입력받아 그 터치 영역의 터치 로우 데이터 총합이 지시하는 위치 정보(a, b)를 출력할 수 있다.In the memory of the lookup table (LUT), as shown in Table 1 below, location information (a, b) of the edge region is stored for each total of the touch row data of the touch region. The lookup table LUT may receive the total of the touch row data of the touch area as read address information and output location information (a, b) indicated by the total of the touch row data of the touch area.

터치 영역의 크기Size of touch area 위치 정보(a)Location information (a) 위치 정보(b)Location information (b) 터치 영역의
터치 로우 데이터 총합
Touch area
Total touch row data
φ9φ9 0.750.75 0.350.35 3,500~5,0003,500~5,000 φ5φ5 0.500.50 0.100.10 1,000~1,8001,000-1,800

이와 같이, 터치 좌표 보정부(248)를 이용하여 엣지 영역의 터치 면적에 따라서 터치 좌표의 보정을 수행함으로써, 엣지 영역에 터치가 이루어진 경우에도 터치 좌표를 정확하게 검출할 수 있다.In this way, by using the touch coordinate correction unit 248 to correct the touch coordinates according to the touch area of the edge area, even when a touch is made to the edge area, the touch coordinates can be accurately detected.

평탄 필터(249)는 디지털 필터가 적용될 수 있으며, 센싱(Rx) 라인에서 센싱된 터치 신호를 평탄화시켜 각 센싱(Rx) 라인들의 터치 센싱 성능을 향상시킨다.The flat filter 249 may be applied with a digital filter and improves the touch sensing performance of each sensing (Rx) line by flattening the touch signal sensed by the sensing (Rx) line.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치의 구동방법을 나타내는 도면이다.8 to 10 are diagrams illustrating a method of driving a driving apparatus for a touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention.

사용자의 터치가 감지되면 엣지 노드의 터치 신호가 입력되었는지 확인한다(S10).When the user's touch is detected, it is checked whether the touch signal of the edge node is input (S10).

상기 S10의 확인 결과, 엣지 노드의 터치 신호가 입력되지 않으면 액티브 영역에서만 터치가 이루어진 것으로, 이러한 경우에는 일반적인 터치 센싱 방식을 적용하여 터치 센싱 결과 리포트를 생성한다. 이후, 터치 센싱 결과 리포트를 호스트 시스템으로 전송한다(S90).As a result of checking S10, if the touch signal of the edge node is not input, the touch is made only in the active area. In this case, a touch sensing result report is generated by applying a general touch sensing method. Thereafter, the touch sensing result report is transmitted to the host system (S90).

한편, 상기 S10의 확인 결과, 엣지 노드의 터치 신호가 입력되면 IIR 필터(241)를 이용하여 엣지 영역의 터치 신호(터치 로우 데이터)에 포함된 고주파성 노이즈를 제거한다(S20). 이를 통해, 고주파성 노이즈로 인해 엣지 영역의 터치 신호가 불안정해지는 것을 방지한다.Meanwhile, as a result of checking in S10, when the touch signal of the edge node is input, the high-frequency noise included in the touch signal (touch row data) of the edge region is removed using the IIR filter 241 (S20). This prevents the touch signal of the edge region from becoming unstable due to high frequency noise.

이어서, 복수의 Rx 채널들 간의 신호 편차 및 Tx 채널들 간의 신호 편차를 순차적으로 제거 또는 감소시킨다.Subsequently, the signal deviation between the plurality of Rx channels and the signal deviation between the Tx channels are sequentially removed or reduced.

도 9에 도시된 바와 같이, 터치 스크린의 전체 Rx 채널들은 신호가 가장 높은 라인과 신호가 가장 낮은 라인들 간에 약 1.25배의 신호 편차가 발생하고 있다. 신호 평탄화부(242)는 센싱(Rx) 라인들 중에서 최대 신호의 센싱(Rx) 라인을 기준으로 전체 센싱(Rx) 라인들의 신호 편차를 보상한다(S30). 이때, 신호와 노이즈의 구분을 위해서 일정 신호 이상의 데이터에 대해서 보상을 수행한다. 전체 센싱(Rx) 라인들의 신호 편차가 5% 이하가 되도록 전체 센싱(Rx) 라인들의 신호 편차를 보상한다. 이와 같이, 센싱(Rx) 라인들의 신호를 평탄화시켜 에지 노드의 터치 신호의 보상이 간결하게 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 9, in all Rx channels of the touch screen, a signal deviation of about 1.25 times occurs between the line with the highest signal and the line with the lowest signal. The signal flattening unit 242 compensates for a signal deviation of all the sensing (Rx) lines based on the sensing (Rx) line of the maximum signal among the sensing (Rx) lines (S30). At this time, compensation is performed on data of a certain signal or more in order to distinguish between the signal and noise. The signal deviation of all sensing (Rx) lines is compensated so that the signal deviation of all sensing (Rx) lines is less than 5%. In this way, by flattening the signals of the sensing (Rx) lines, the compensation of the touch signal of the edge node may be performed simply.

이어서, 도 10에 도시된 바와 같이, 터치 스크린의 전체 구동(Tx) 채널들은 신호가 가장 높은 라인과 신호가 가장 낮은 라인들 간에 약 1.05배의 신호 편차가 발생하고 있다. 신호 평탄화부(242)는 구동(Tx) 라인들 중에서 최대 신호의 구동(Tx) 라인을 기준으로 전체 구동(Tx) 라인들의 신호 편차를 보상한다(S40). 이때, 신호와 노이즈의 구분을 위해서 일정 신호 이상의 데이터에 대해서 보상을 수행한다. 전체 구동(Tx) 라인들의 신호 편차가 3% 이하가 되도록 전체 센싱(Rx) 라인들의 신호 편차를 보상한다. 이와 같이, 구동(Tx) 라인들의 신호를 평탄화시켜 에지 노드의 터치 신호의 보상이 간결하게 이루어질 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 10, in all driving (Tx) channels of the touch screen, a signal deviation of about 1.05 times occurs between the line with the highest signal and the line with the lowest signal. The signal flattening unit 242 compensates for the signal deviation of all the driving (Tx) lines based on the driving (Tx) line of the maximum signal among the driving (Tx) lines (S40). At this time, compensation is performed on data of a certain signal or more in order to distinguish between the signal and noise. The signal deviation of all sensing (Rx) lines is compensated so that the signal deviation of all driving (Tx) lines is less than 3%. In this way, by flattening the signals of the driving (Tx) lines, the compensation of the touch signal of the edge node can be performed simply.

이어서, 엣지 노드의 터치 신호를 향상시킨다(S50). 터치 스크린의 4면에 형성된 엣지 영역에 터치 센서의 면적, 즉, 터치 전극의 면적이 액티브 영역에서의 터치 센서의 면적보다 작게 형성됨으로 인해 발생되는 터치 신호의 감소를 보상한다. 구체적으로, 엣지 신호 보상부(243)를 이용하여 네로우 베젤에 의해서 에지 영역의 터치 센서가 물리적으로 작게 형성된 것에 따른 터치 신호의 감소분을 보상한다. 이때, 액티브 영역의 터치 센서 수준으로 엣지 영역에서의 터치 신호를 보상할 수 있다.Subsequently, the touch signal of the edge node is improved (S50). It compensates for a decrease in touch signal generated by forming the area of the touch sensor, that is, the area of the touch electrode smaller than the area of the touch sensor in the active area, in the edge areas formed on the four sides of the touch screen. Specifically, the edge signal compensating unit 243 compensates for a decrease in the touch signal due to the physically small shape of the touch sensor in the edge region by the narrow bezel. In this case, the touch signal in the edge area may be compensated for at the level of the touch sensor in the active area.

이어서, 멀티 터치된 각 터치 노드들을 구분시키기 위해 터치가 이루어진 노드들에 번호를 부여하고, 사용자가 터치 한 터치 포인트의 중심을 산출하고, 멀티 터치 영역들 각각의 위치를 추적한다(S60).Subsequently, in order to identify each touch node that has been multi-touched, a number is assigned to the nodes where the touch has been made, the center of the touch point touched by the user is calculated, and the location of each of the multi-touch areas is tracked (S60).

이어서, 엣지 영역의 터치 면적에 따라서 적응형 방식으로 터치 좌표의 보정을 수행한다(S70). 이와 같이, 엣지 영역의 터치 좌표의 보정을 수행함으로써 터치 센싱의 정확도를 높인다.Subsequently, touch coordinates are corrected in an adaptive manner according to the touch area of the edge area (S70). In this way, the accuracy of touch sensing is improved by correcting the touch coordinates of the edge area.

예로서, 터치 좌표 보정부(248)를 이용하여 엣지 좌표 보정을 위한 룩업 테이블(look-up table, LUT)을 생성하여 터치 좌표의 보정을 수행한다(S70).As an example, a look-up table (LUT) for edge coordinate correction is generated using the touch coordinate correction unit 248 to correct touch coordinates (S70).

터치 영역의 크기 별로 에지 영역에 대한 위치 정보(a, b)를 설정하기 위하여, 터치 영역의 데이터 총합을 계산한다. 그리고, 터치 영역의 데이터 총합의 계산 결과를 룩업 테이블(LUT)에 입력하여 에지 영역에 관한 위치 정보(a, b)를 선택할 수 있도록 한다. 룩업 테이블(LUT)에 기록된 터치 영역의 터치 로우 데이터 총합이 지시하는 위치 정보(a, b)를 출력할 수 있다.In order to set the location information (a, b) of the edge area for each size of the touch area, the total data of the touch area is calculated. In addition, the calculation result of the total data of the touch area is input into the lookup table LUT so that position information (a, b) of the edge area can be selected. Position information (a, b) indicated by the total number of touch row data of the touch area recorded in the look-up table (LUT) may be output.

이어서, 평탄 필터를 이용하여 센싱(Rx) 라인에서 센싱된 터치 신호를 평탄화시켜 각 센싱(Rx) 라인들의 터치 센싱 성능을 향상시킨다(S80).Subsequently, the touch signal sensed on the sensing (Rx) line is flattened using a flat filter to improve the touch sensing performance of each sensing (Rx) line (S80).

상술한 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치는 인셀 터치 방식의 터치 스크린의 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치는 터치 스크린의 엣지 영역에서의 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있다.The apparatus for driving a touch screen according to an embodiment of the present invention described above may improve touch sensing performance of an in-cell touch type touch screen. In particular, the driving device of a touch screen according to an embodiment of the present invention may improve touch sensing performance in an edge area of the touch screen.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치는 디스플레이 장치의 베젤 영역에 추가적으로 터치 전극을 형성하지 않고도 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있다. 따라서, 비용의 추가 부담 없이 엣지 영역의 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, the driving device of a touch screen according to an embodiment of the present invention can improve touch sensing performance without additionally forming a touch electrode in the bezel area of the display device. Therefore, it is possible to improve the touch sensing performance of the edge area without additional burden of cost.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치는 터치 스크린의 엣지 영역의 방향에 관계없이 균일한 터치 센싱 성능을 유지할 수 있도록 한다.In addition, the driving device of a touch screen according to an embodiment of the present invention enables uniform touch sensing performance to be maintained regardless of the direction of the edge area of the touch screen.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치가 적용 가능한 다양한 기기를 나타내는 도면이다.11 is a diagram illustrating various devices to which a driving device of a touch screen according to an embodiment of the present invention is applicable.

도 11을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 구동장치는 플렉서블 디스플레이 장치의 터치 스크린을 구동하는데 적용될 수 있다. 스마트 워치 및 플렉서블 디스플레이 장치는 화면이 벤딩(bending)되고 이에 따라서 터치 스크린도 벤딩된다. 이때, 터치 스크린이 벤딩된 영역에서는 터치 센싱이 성능이 저하될 수 있다. 앞에서 설명한 엣지 영역과 마찬가지로 터치 스크린이 벤딩된 영역에서는 터치 신호에 노이즈 및 왜곡이 발생하여 터치 센싱 성능이 저하된다. 터치 스크린이 벤딩된 영역의 터치 센싱 시 앞에서 설명한 터치 스크린의 구동장치 및 엣지 영역에서의 터치 알고리즘을 적용하면 터치 스크린이 벤딩된 영역의 터치 센싱 성능을 높일 수 있다.Referring to FIG. 11, an apparatus for driving a touch screen according to an embodiment of the present invention may be applied to driving a touch screen of a flexible display apparatus. In the smart watch and the flexible display device, the screen is bent, and accordingly, the touch screen is also bent. In this case, in the area where the touch screen is bent, the performance of touch sensing may deteriorate. Like the edge region described above, noise and distortion occur in the touch signal in the region where the touch screen is bent, resulting in deterioration of touch sensing performance. When sensing the touch of the bent area of the touch screen, applying the touch algorithm in the driving device and the edge area of the touch screen described above can improve the touch sensing performance of the bent area of the touch screen.

본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the above-described present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof.

그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

100: 터치 스크린
200: 터치 스크린의 구동장치
210: 터치 구동부
220: 터치 센싱부
230: 터치 타이밍 제어부
240: 터치 알고리즘 실행부
241: IIR 필터
242: 신호 평탄화부
243: 엣지 신호 보상부
244: 터치 유무 판별부
245: 라벨링부
246: 터치 중심 산출부
247: 터치 영역 추적부
248: 터치 좌표 보정부
249: 평탄 필터
300: 디스플레이 패널
310: 타이밍 컨트롤러
320: 게이트 드라이버
330: 데이터 드라이버
100: touch screen
200: driving device of the touch screen
210: touch driver
220: touch sensing unit
230: touch timing control unit
240: touch algorithm execution unit
241: IIR filter
242: signal flattening unit
243: edge signal compensation unit
244: touch presence/absence determination unit
245: labeling unit
246: touch center calculation unit
247: touch area tracking unit
248: touch coordinate correction unit
249: flat filter
300: display panel
310: timing controller
320: gate driver
330: data driver

Claims (6)

터치 스크린의 복수의 구동(Tx) 라인에 구동신호를 공급하는 터치 구동부;
상기 터치 스크린의 복수의 센싱(Rx) 라인의 터치 신호를 센싱하는 터치 센싱부; 및
상기 터치 스크린 중에서 엣지 영역의 터치 신호를 보상하는 터치 알고리즘 실행부를 포함하며,
상기 터치 알고리즘 실행부는 상기 복수의 센싱(Rx) 라인 및 구동(Tx) 라인의 신호 편차를 보상하는 신호 평탄화부를 포함하고,
상기 신호 평탄화부는,
상기 복수의 센싱(Rx) 라인 및 구동(Tx) 라인 중에서 최대 신호를 기준으로 상기 엣지 영역의 노드를 제외한 전 영역의 신호 편차를 보상하는 터치 스크린의 구동장치.
A touch driver for supplying driving signals to a plurality of driving (Tx) lines of the touch screen;
A touch sensing unit sensing touch signals of a plurality of sensing (Rx) lines of the touch screen; And
And a touch algorithm execution unit compensating for a touch signal of an edge region of the touch screen,
The touch algorithm execution unit includes a signal flattening unit for compensating for signal deviations of the plurality of sensing (Rx) lines and driving (Tx) lines,
The signal flattening unit,
A driving device of a touch screen for compensating for a signal deviation in all areas except for the node of the edge area based on a maximum signal among the plurality of sensing (Rx) lines and driving (Tx) lines.
제1 항에 있어서,
상기 터치 알고리즘 실행부는 IIR 필터(infinite impulse response filter)를 포함하고, 상기 IIR 필터로 상기 터치 스크린 중에서 엣지 영역의 터치 신호의 노이즈 제거하는 터치 스크린의 구동장치.
The method of claim 1,
The touch algorithm execution unit includes an IIR filter (infinite impulse response filter), and the IIR filter is used to remove noise from a touch signal in an edge region of the touch screen.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 신호 평탄화부는 상기 복수의 센싱(Rx) 라인의 신호 편차를 5% 이하로 보상하고, 상기 복수의 구동(Tx) 라인의 신호 편차를 3% 이하로 보상하는 터치 스크린의 구동장치.
The method of claim 1,
The signal flattening unit compensates for signal deviations of the plurality of sensing (Rx) lines to 5% or less and compensates for signal deviations of the plurality of driving (Tx) lines to less than 3%.
제1 항에 있어서,
상기 터치 알고리즘 실행부는 엣지 신호 보상부를 포함하고, 상기 엣지 신호 보상부는 상기 엣지 영역의 터치 전극의 면적에 의해 감소된 터치 신호를 보상하는 터치 스크린의 구동장치.
The method of claim 1,
The touch algorithm execution unit includes an edge signal compensation unit, and the edge signal compensation unit compensates for a touch signal reduced by an area of a touch electrode in the edge area.
제1 항에 있어서,
상기 터치 알고리즘 실행부는 터치 좌표 보정부를 포함하고, 상기 터치 좌표 보정부는 상기 엣지 영역에서 센싱된 터치 좌표의 보정을 수행하는 터치 스크린의 구동장치.
The method of claim 1,
The touch algorithm execution unit includes a touch coordinate correction unit, and the touch coordinate correction unit corrects touch coordinates sensed in the edge area.
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