KR102348671B1 - Touch panel device and method of driving the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치의 위치 센싱 및 힘 센싱이 가능하고, 소비전력을 줄이면서 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 터치 패널 장치와 이의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 장치의 구동방법은 일정 기간 동안의 터치 유무에 따라서 터치 패널을 제1 액티브 모드 또는 제2 액티브 모드로 구동시킨다. 여기서, 상기 제1 액티브 모드에서는 상기 터치 패널에 제1 터치 구동신호를 공급하여 터치 센싱 구동을 수행한다. 그리고, 상기 제2 액티브 모드에서는 상기 터치 패널에 상기 제1 터치 구동신호 및 제2 터치 구동신호를 공급하여, 상기 터치 센싱 구동 및 힘 센싱 구동을 수행한다.The present invention relates to a touch panel device capable of sensing a position and a force of a touch, reducing power consumption and improving touch sensing performance, and a method of driving the same.
In the method of driving a touch panel device according to an embodiment of the present invention, the touch panel is driven in the first active mode or the second active mode according to the presence or absence of a touch for a predetermined period of time. Here, in the first active mode, a touch sensing driving is performed by supplying a first touch driving signal to the touch panel. In the second active mode, the touch sensing driving and force sensing driving are performed by supplying the first touch driving signal and the second touch driving signal to the touch panel.

Description

터치 패널 장치와 이의 구동방법{TOUCH PANEL DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}Touch panel device and its driving method

본 발명은 터치의 위치 센싱 및 힘 센싱이 가능하고, 소비전력을 줄이면서 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 터치 패널 장치와 이의 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a touch panel device capable of sensing a position and a force of a touch, reducing power consumption and improving touch sensing performance, and a method of driving the same.

액정 디스플레이 장치의 입력 장치로서 종래에 적용되었던 마우스나 키보드 등의 입력 장치를 대체하여 사용자가 손가락이나 펜을 이용하여 스크린에 직접 정보를 입력할 수 있는 터치 패널이 적용되고 있다. 이러한, 터치 패널은 누구나 쉽게 조작할 수 있는 장점으로 인해 적용이 확대되고 있다. 최근에 들어 액정 디스플레이 장치에 터치 스크린을 적용에 있어서, 슬림(Slim)화를 위해 액정 패널 내부에 터치 센서가 내장된 형태로 개발이 이루어지고 있다.As an input device of a liquid crystal display device, a touch panel through which a user can directly input information to a screen using a finger or a pen is applied to replace an input device such as a mouse or a keyboard that has been conventionally applied. The application of such a touch panel is expanding due to the advantage that anyone can easily operate it. Recently, in the application of a touch screen to a liquid crystal display device, development has been made in a form in which a touch sensor is embedded in a liquid crystal panel for slimming.

터치 패널은 터치 감지 방식에 따라, 저항 방식, 정전 용량 방식, 적외선 감지 방지 등으로 구분될 수 있는데, 최근에는 제조 방식의 편의성 및 센싱 감도 등에서 장점을 갖는 정전 용량 방식이 주목 받고 있다. 정전 용량 방식의 터치 패널은 상호 정전 용량(mutual capacitance) 방식과 자기 정전 용량(self capacitance)으로 구분된다. 최근에 들어, 터치 유무 및 위치의 센싱뿐만 아니라 터치 시 가해지는 힘(force)을 센싱할 수 있는 터치 패널에 대한 관심이 높이지고 있다.A touch panel can be divided into a resistive type, a capacitive type, and infrared sensing prevention according to a touch sensing method. Recently, a capacitive type having advantages in manufacturing method convenience and sensing sensitivity, etc. is attracting attention. The capacitive touch panel is divided into a mutual capacitance type and a self capacitance type. In recent years, interest in a touch panel capable of sensing a force applied during a touch as well as sensing presence and location of a touch is increasing.

도 1은 종래 기술에 따른 터치 패널 장치의 구동방법을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a method of driving a touch panel device according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 터치 패널 장치는 터치의 유/무에 상관 없이 터치 센싱 구동 및 힘 센싱 구동이 이루어진다. 여기서, 일정 시간 동안 터치 패널에 터치가 이루어지지 않는 경우가 있을 수 있는데, 이러한 경우에도 터치 센싱 구동 및 힘 센싱 구동이 모두 이루어짐으로 소비 전력이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 터치의 유/무에 상관 없이 터치 센싱 구동과 힘 센싱 구동이 함께 이루어짐으로, 레이턴시 타임(latency time)이 길어져 위치 센싱 및 힘 센싱 감도가 떨어지는 문제점이 있다.Referring to FIG. 1 , in the touch panel device according to the related art, touch sensing driving and force sensing driving are performed regardless of the presence or absence of a touch. Here, there may be a case in which a touch is not made to the touch panel for a certain period of time. Even in this case, there is a problem in that power consumption increases because both the touch sensing driving and the force sensing driving are performed. In addition, since the touch sensing driving and the force sensing driving are performed together irrespective of the presence/absence of a touch, there is a problem in that the latency time is prolonged, and thus the position sensing and force sensing sensitivity are deteriorated.

본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터치의 위치 센싱 및 힘 센싱을 위한 소비 전력을 줄일 수 있는 터치 패널 장치와 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.An object of the present invention is to provide a touch panel device capable of reducing power consumption for position sensing and force sensing of a touch and a method for driving the same in order to solve the above-described problems.

본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 터치 패널 장치와 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a touch panel device capable of improving touch sensing performance and a driving method thereof.

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 description and description.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 장치의 구동방법은 일정 기간 동안의 터치 유무에 따라서 터치 패널을 제1 액티브 모드 또는 제2 액티브 모드로 구동시킨다. 여기서, 상기 제1 액티브 모드에서는 상기 터치 패널에 제1 터치 구동신호를 공급하여 터치 센싱 구동을 수행한다. 그리고, 상기 제2 액티브 모드에서는 상기 터치 패널에 상기 제1 터치 구동신호 및 제2 터치 구동신호를 공급하여, 상기 터치 센싱 구동 및 힘 센싱 구동을 수행한다. In the method of driving a touch panel device according to an embodiment of the present invention, the touch panel is driven in the first active mode or the second active mode according to the presence or absence of a touch for a predetermined period of time. Here, in the first active mode, a touch sensing driving is performed by supplying a first touch driving signal to the touch panel. In the second active mode, the touch sensing driving and force sensing driving are performed by supplying the first touch driving signal and the second touch driving signal to the touch panel.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 장치는 터치 위치의 센싱을 위한 복수의 제1 터치 전극 및 힘 센싱을 위한 복수의 제2 터치 전극이 배치된 터치 패널 및 상기 터치 패널을 구동시키기 위한 구동장치를 포함한다. 여기서, 상기 구동장치는 상기 복수의 제1 터치 전극에 제1 터치구동신호를 공급한 후, 상기 복수의 제1 터치 전극으로부터 제1 터치 센싱신호를 수신하는 터치 구동부와, 상기 복수의 제2 터치 전극에 제2 터치구동신호를 공급한 후, 상기 복수의 제2 터치 전극으로부터 제2 터치 센싱신호를 수신하는 힘 구동부와, 상기 터치 구동부와 상기 힘 구동부의 동작을 제어함과 아울러, 상기 제1 터치 센싱신호 및 상기 제2 터치 센싱신호에 기초하여 터치 위치 및 힘을 센싱하는 제어부를 포함한다.A touch panel device according to an embodiment of the present invention includes a touch panel on which a plurality of first touch electrodes for sensing a touch position and a plurality of second touch electrodes for force sensing are disposed, and a driving device for driving the touch panel. include Here, the driving device includes a touch driving unit configured to receive a first touch sensing signal from the plurality of first touch electrodes after supplying a first touch driving signal to the plurality of first touch electrodes; After supplying a second touch driving signal to the electrodes, a force driving unit receiving a second touch sensing signal from the plurality of second touch electrodes, and controlling operations of the touch driving unit and the force driving unit, and the first and a controller configured to sense a touch position and force based on a touch sensing signal and the second touch sensing signal.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 장치와 이의 구동방법은 터치의 위치 센싱 및 힘 센싱을 위한 소비 전력을 줄일 수 있다.The touch panel device and the driving method thereof according to an embodiment of the present invention can reduce power consumption for sensing a position and a force of a touch.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 장치와 이의 구동방법은 터치의 위치 센싱 및 힘 센싱이 가능하고, 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있다.A touch panel device and a driving method thereof according to an embodiment of the present invention can sense a touch position and a force, and can improve touch sensing performance.

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 종래 기술에 따른 터치 패널 장치의 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 장치를 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 장치의 터치 패널을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 장치의 터치 패널 구동장치를 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 장치의 구동방법을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a method of driving a touch panel device according to the related art.
2 is a diagram illustrating a touch panel device according to an embodiment of the present invention.
3A to 3C are diagrams illustrating a touch panel of a touch panel device according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a touch panel driving device of a touch panel device according to an embodiment of the present invention.
5 to 8 are diagrams illustrating a method of driving a touch panel device according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. The meaning of the terms described in this specification should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. "적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다. "상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.The singular expression is to be understood as including the plural expression unless the context clearly defines otherwise, and the terms "first", "second", etc. are used to distinguish one element from another, The scope of rights should not be limited by these terms. It should be understood that terms such as “comprise” or “have” do not preclude the possibility of addition or existence of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. The term “at least one” should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of “at least one of the first, second, and third items” means that each of the first, second, or third items as well as two of the first, second and third items It means a combination of all items that can be presented from more than one. The term “on” is meant to include not only cases in which a certain component is formed directly above another component, but also a case in which a third component is interposed between these components.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 터치 장치 및 이의 구동방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a touch device and a driving method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 장치를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a touch panel device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 장치(100)는 터치 힘을 검출하는 제1 터치 센서 및 터치 위치(좌표) 검출하는 제2 터치 센서가 형성된 터치 패널(110)과 상기 터치 패널(110)을 구동시키기 위한 터치 패널 구동장치(120)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the touch panel device 100 according to an embodiment of the present invention includes a touch panel 110 on which a first touch sensor for detecting a touch force and a second touch sensor for detecting a touch position (coordinate) are formed, and the and a touch panel driving device 120 for driving the touch panel 110 .

도면에 도시하지 않았지만, 터치 패널(110)은 영상을 표시하는 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 이러한, 경우, 디스플레이 패널은 액정 패널 또는 OLED 패널이 적용될 수 있다.Although not shown in the drawings, the touch panel 110 may include a display panel for displaying an image. In this case, the display panel may be a liquid crystal panel or an OLED panel.

일 예로서, 터치 패널(110)에 액정 패널이 적용되는 경우, TFT 어레이 기판, 컬러필터 어레이 기판을 포함한다. 추가로, 액정 패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛을 포함한다.As an example, when the liquid crystal panel is applied to the touch panel 110 , a TFT array substrate and a color filter array substrate are included. In addition, a backlight unit for supplying light to the liquid crystal panel is included.

터치 패널(110)이 디스플레이 패널을 포함하는 경우, 영상을 표시하기 위한 디스플레이 구동장치를 더 포함할 수 있다. 디스플레이 구동장치는 디스플레이 패널의 복수의 화소에 데이터 신호 및 제어 신호를 공급하여 화상이 표시되도록 한다. 이러한, 디스플레이 구동장치는 게이트 드라이브 IC, 데이터 드라이브 IC 및 타이밍 컨트롤러를 포함한다.When the touch panel 110 includes a display panel, it may further include a display driving device for displaying an image. The display driving apparatus supplies a data signal and a control signal to a plurality of pixels of a display panel to display an image. Such a display driving device includes a gate drive IC, a data drive IC and a timing controller.

디스플레이 구동장치의 전체 구성 또는 일부 구성은 COG(Chip On Glass) 또는 COF(Chip On Flexible Printed Circuit, Chip On Film) 방식으로 터치 패널(110)에 형성될 수 있다.The entire configuration or part of the configuration of the display driving device may be formed on the touch panel 110 by a chip on glass (COG) or a chip on flexible printed circuit (COF) method.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 장치의 터치 패널을 나타내는 도면이다.3A to 3C are diagrams illustrating a touch panel of a touch panel device according to an embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 터치 패널(110)은 터치 유무 및 위치를 센싱하기 위한 복수의 터치 센싱 전극들이 배치된 제1 터치 레이어(112) 및 터치 시 가해진 힘을 센싱하기 위한 복수의 힘 센싱 전극들이 배치된 제2 터치 레이어(114)를 포함한다.Referring to FIG. 3A , the touch panel 110 includes a first touch layer 112 on which a plurality of touch sensing electrodes are disposed for sensing the presence and absence of a touch and a plurality of force sensing electrodes for sensing a force applied during a touch. and a second touch layer 114 disposed thereon.

제1 터치 레이어(112)에 배치된 터치 센싱 전극들에는 제1 터치 구동신호(TD1)가 공급되고, 터치 센싱 전극들로부터 제1 터치 센싱신호(TS1)를 수신하여 터치 유무 및 위치를 센싱할 수 있다.The first touch driving signal TD1 is supplied to the touch sensing electrodes disposed on the first touch layer 112 , and the first touch sensing signal TS1 is received from the touch sensing electrodes to sense the presence and location of a touch. can

그리고, 제2 터치 레이어(114)에 배치된 힘 센싱 전극들에는 제2 터치 구동신호(TD2)가 공급되고, 힘 센싱 전극들로부터 제2 터치 센싱신호(TS2)를 수신하여 터치 시 가해진 힘을 센싱할 수 있다.In addition, the second touch driving signal TD2 is supplied to the force sensing electrodes disposed on the second touch layer 114 , and the second touch sensing signal TS2 is received from the force sensing electrodes to measure the force applied during the touch. can sense

도 3a에서는 제1 터치 레이어(112)가 제2 터치 레이어(114)의 상부에 배치된 것을 일 예로 도시하고 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제1 터치 레이어(112)와 제2 터치 레이어(114)의 위치가 변동될 수 있다.3A illustrates an example in which the first touch layer 112 is disposed on the second touch layer 114 . However, the present invention is not limited thereto, and positions of the first touch layer 112 and the second touch layer 114 may be changed.

도 3b를 참조하면, 터치 유무 및 위치를 센싱하기 위한 복수의 터치 센싱 전극(112a) 및 터치 시 가해진 힘을 센싱하기 위한 복수의 힘 센싱 전극(114a)이 동일 레이어에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 3B , a plurality of touch sensing electrodes 112a for sensing presence and location of a touch and a plurality of force sensing electrodes 114a for sensing a force applied during a touch may be disposed on the same layer.

복수의 터치 센싱 전극(112a)에는 제1 터치 구동신호(TD1)가 공급되고, 복수의 터치 센싱 전극(112a)으로부터 제1 터치 센싱신호(TS1)를 수신하여 터치 유무 및 위치를 센싱할 수 있다.A first touch driving signal TD1 may be supplied to the plurality of touch sensing electrodes 112a, and the first touch sensing signal TS1 may be received from the plurality of touch sensing electrodes 112a to sense the presence and location of a touch. .

그리고, 복수의 힘 센싱 전극(114a)에는 제2 터치 구동신호(TD2)가 공급되고, 복수의 힘 센싱 전극(114a)으로부터 제2 터치 센싱신호(TS2)를 수신하여 터치 시 가해진 힘을 센싱할 수 있다.In addition, the second touch driving signal TD2 is supplied to the plurality of force sensing electrodes 114a, and the second touch sensing signal TS2 is received from the plurality of force sensing electrodes 114a to sense the force applied during the touch. can

위치 센싱 및 힘 센싱의 정확도를 높이기 위해서, 복수의 터치 센싱 전극(112a)의 개수와 힘 센싱 전극들(114a)의 개수를 동일하게 할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 터치 센싱 감도를 높이고자 하는 경우에는 힘 센싱 전극들(114a)보다 터치 센싱 전극들(112a)을 더 많이 배치할 수 있다. 반대로, 힘 센싱 감도를 높이고자 하는 경우에는 터치 센싱 전극들(112a)보다 힘 센싱 전극들(114a)을 더 많이 배치할 수도 있다.In order to increase the accuracy of position sensing and force sensing, the number of the plurality of touch sensing electrodes 112a and the number of force sensing electrodes 114a may be the same. However, the present invention is not limited thereto, and when it is desired to increase the touch sensing sensitivity, more touch sensing electrodes 112a than the force sensing electrodes 114a may be disposed. Conversely, in order to increase the force sensing sensitivity, more force sensing electrodes 114a than the touch sensing electrodes 112a may be disposed.

도 3c를 참조하면, 하나의 레이어에 복수의 터치 전극(116)을 배치하고, 복수의 터치 전극(116)로 위치 센싱 및 힘 센싱을 모두 수행할 수 있다.Referring to FIG. 3C , a plurality of touch electrodes 116 may be disposed on one layer, and both position sensing and force sensing may be performed with the plurality of touch electrodes 116 .

이러한 경우, 터치 기간을 제1 기간(위치 센싱 기간)과 제2 기간(힘 센싱 기간)으로 나누어 터치 센싱 구동 및 힘 센싱 구동이 이루어지도록 한다.In this case, the touch period is divided into a first period (position sensing period) and a second period (force sensing period) so that the touch sensing driving and the force sensing driving are performed.

제1 기간에는 복수의 터치 전극(116)에 제1 터치 구동신호(TD1)를 공급하고, 복수의 터치 전극(116)으로부터 제1 터치 센싱신호(TS1)를 수신하여 터치 유무 및 위치를 센싱할 수 있다.In the first period, the first touch driving signal TD1 is supplied to the plurality of touch electrodes 116 and the first touch sensing signal TS1 is received from the plurality of touch electrodes 116 to sense the presence and location of a touch. can

그리고, 제2 기간에는 복수의 터치 전극(116)에 제2 터치 구동신호(TD2)를 공급하고, 복수의 터치 전극(116)으로부터 제2 터치 센싱신호(TS2)를 수신하여 터치 시 가해진 힘을 센싱할 수 있다.In the second period, the second touch driving signal TD2 is supplied to the plurality of touch electrodes 116 , and the second touch sensing signal TS2 is received from the plurality of touch electrodes 116 to measure the force applied during the touch. can sense

그러나, 이에 한정되지 않고, 제1 기간에는 복수의 터치 전극(116)에 제2 터치 구동신호(TD2)를 공급하고, 복수의 터치 전극(116)으로부터 제2 터치 센싱신호(TS2)를 수신하여 터치 시 가해진 힘을 센싱할 수 있다.However, the present invention is not limited thereto, and in the first period, the second touch driving signal TD2 is supplied to the plurality of touch electrodes 116 and the second touch sensing signal TS2 is received from the plurality of touch electrodes 116 . When touched, the applied force can be sensed.

그리고, 제2 기간에는 복수의 터치 전극(116)에 제1 터치 구동신호(TD1)를 공급하고, 복수의 터치 전극(116)으로부터 제1 터치 센싱신호(TS1)를 수신하여 터치 유무 및 위치를 센싱할 수 있다.In the second period, the first touch driving signal TD1 is supplied to the plurality of touch electrodes 116 , and the first touch sensing signal TS1 is received from the plurality of touch electrodes 116 to determine the presence and location of the touch. can sense

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 장치의 터치 패널 구동장치를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a touch panel driving device of a touch panel device according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 구동장치(120)는 터치 구동부(122, 제1 터치 구동부), 힘 구동부(124, 제2 터치 구동부) 및 제어부(126)를 포함한다.Referring to FIG. 4 , the touch panel driving device 120 according to an embodiment of the present invention includes a touch driving unit 122 (a first touch driving unit), a force driving unit 124 (a second touch driving unit), and a control unit 126 . .

도 4와 함께 도 3a 및 도 3b를 결부하여 설명하면, 터치 구동부(122)는 터치 패널(110)에 배치된 복수의 터치 센싱 전극(112a)에 제1 터치 구동신호(TD1)를 공급한다. 이때, 제1 터치 구동신호(TD1)는 터치 유무 및 터치 위치를 센싱하기 위한 신호이다. 이후, 상기 복수의 터치 센싱 전극(112a)으로부터 제1 터치 센싱신호(TS1)을 수신한다.Referring to FIGS. 3A and 3B together with FIG. 4 , the touch driving unit 122 supplies the first touch driving signal TD1 to the plurality of touch sensing electrodes 112a disposed on the touch panel 110 . In this case, the first touch driving signal TD1 is a signal for sensing the presence or absence of a touch and a touch position. Thereafter, a first touch sensing signal TS1 is received from the plurality of touch sensing electrodes 112a.

여기서, 터치 구동부(122)는 상기 복수의 제1 터치 전극(112a) 각각으로부터 수신된 제1 터치 센싱신호(TS1)를 제어부(126)에 전달한다.Here, the touch driver 122 transmits the first touch sensing signal TS1 received from each of the plurality of first touch electrodes 112a to the controller 126 .

힘 구동부(124)는 터치 패널(110)에 배치된 복수의 힘 센싱 전극(114a)에 제2 터치 구동신호(TD2)를 공급한다. 이때, 제2 터치 구동신호(TD2)는 터치 시 가해진 압력을 센싱하기 위한 신호이다. 이후, 상기 복수의 힘 센싱 전극(114a)으로부터 제2 터치 센싱신호(TS2)을 수신한다.The force driving unit 124 supplies the second touch driving signal TD2 to the plurality of force sensing electrodes 114a disposed on the touch panel 110 . In this case, the second touch driving signal TD2 is a signal for sensing the pressure applied during the touch. Thereafter, a second touch sensing signal TS2 is received from the plurality of force sensing electrodes 114a.

여기서, 힘 구동부(124)는 상기 복수의 제2 터치 전극(114a) 각각으로부터 수신된 제2 터치 센싱신호(TS2)를 제어부(126)에 전달한다.Here, the force driver 124 transmits the second touch sensing signal TS2 received from each of the plurality of second touch electrodes 114a to the controller 126 .

제어부(126)는 터치 구동부(122) 및 힘 구동부(124)의 구동을 제어하는 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 터치 구동부(122) 및 힘 구동부(124)에 공급한다. 제어 신호에 의해서 터치 구동부(122) 및 힘 구동부(124)의 구동 시간을 조절한다. 또한, 제어 신호에 의해서 터치 구동부(122)에서 제1 터치 구동신호(TD1)를 생성하고, 힘 구동부(124)에서 제2 터치 구동신호(TD2)를 생성할 수 있다.The controller 126 generates a control signal for controlling driving of the touch driver 122 and the force driver 124 , and supplies the generated control signal to the touch driver 122 and the force driver 124 . The driving times of the touch driving unit 122 and the force driving unit 124 are adjusted according to the control signal. In addition, the touch driving unit 122 may generate the first touch driving signal TD1 and the force driving unit 124 may generate the second touch driving signal TD2 according to the control signal.

또한, 제어부(126)는 상기 터치 구동부(122)에서 센싱된 제1 터치 센싱신호(TS1)를 취합 및 분석하여 터치 유무 및 터치가 이루어진 위치를 센싱한다. 그리고, 힘 구동부(124)에서 센싱된 제2 터치 센싱신호(TS2)를 취합 및 분석하여 터치가 이루어진 전극에 가해진 압력을 센싱한다. 이러한, 터치 패널 구동장치(120)는 FPC((flexible printed circuit)를 통해 터치 패널(110)과 연결될 수 있다.In addition, the controller 126 collects and analyzes the first touch sensing signal TS1 sensed by the touch driver 122 to sense the presence or absence of a touch and the position where the touch is made. Then, the pressure applied to the touched electrode is sensed by collecting and analyzing the second touch sensing signal TS2 sensed by the force driving unit 124 . The touch panel driving device 120 may be connected to the touch panel 110 through a flexible printed circuit (FPC).

이어서, 도 4와 함께 도 3c를 결부하여 설명하면, 터치 구동부(122)는 터치 패널(110)에 배치된 복수의 터치 전극(116)에 제1 터치 구동신호(TD1)를 공급한다. 그리고, 힘 구동부(124)는 터치 패널(110)에 배치된 복수의 터치 전극(116)에 제2 터치 구동신호(TD2)를 공급한다.Next, referring to FIG. 3C together with FIG. 4 , the touch driving unit 122 supplies the first touch driving signal TD1 to the plurality of touch electrodes 116 disposed on the touch panel 110 . In addition, the force driving unit 124 supplies the second touch driving signal TD2 to the plurality of touch electrodes 116 disposed on the touch panel 110 .

여기서, 하나의 터치 전극(116)으로 터치 유무, 터치 위치 및 힘 센싱이 모두 이루어짐으로 터치 기간을 분할해서 터치 센싱과 힘 센싱을 수행해야 한다.Here, since touch presence, touch position, and force sensing are all performed with one touch electrode 116, the touch period must be divided to perform touch sensing and force sensing.

이를 위해서, 터치 기간을 제1 기간(위치 센싱 기간)과 제2 기간(힘 센싱 기간)으로 분할한다.To this end, the touch period is divided into a first period (position sensing period) and a second period (force sensing period).

먼저, 제1 기간에는 터치 구동부(122)가 복수의 터치 전극(116)에 제1 터치 구동신호(TD1)를 공급한다. 그리고, 터치 구동부(122)가 복수의 터치 전극(116)으로부터 제1 터치 센싱신호(TS1)를 수신하여 터치 유무 및 위치를 센싱할 수 있다.First, in the first period, the touch driving unit 122 supplies the first touch driving signal TD1 to the plurality of touch electrodes 116 . In addition, the touch driver 122 may receive the first touch sensing signal TS1 from the plurality of touch electrodes 116 to sense the presence and/or position of the touch.

이어서, 제2 기간에는 힘 구동부(124)가 복수의 터치 전극(116)에 제2 터치 구동신호(TD2)를 공급한다. 그리고, 힘 구동부(124)가 복수의 터치 전극(116)으로부터 제2 터치 센싱신호(TS2)를 수신하여 터치 시 가해진 힘을 센싱할 수 있다.Subsequently, in the second period, the force driving unit 124 supplies the second touch driving signal TD2 to the plurality of touch electrodes 116 . In addition, the force driver 124 may receive the second touch sensing signal TS2 from the plurality of touch electrodes 116 to sense the force applied during the touch.

이와 같이, 하나의 터치 전극(116)을 이용해서 터치 센싱 및 힘 센싱을 모두 수행할 수 있다. 이때, 제어부(126)로부터의 제어 신호에 기초하여 터치 구동부(122) 및 힘 구동부(124)의 구동 타이밍 및 제1 터치 구동신호(TD1)와 제2 터치 센싱신호(TS2)가 생성된다. 최종 적으로, 터치 유무와 위치 센싱 및 힘 센싱의 결과 값은 제어부(126)에서 생성 및 출력 된다.In this way, both touch sensing and force sensing may be performed using one touch electrode 116 . In this case, the driving timing of the touch driver 122 and the force driver 124 and the first touch driving signal TD1 and the second touch sensing signal TS2 are generated based on the control signal from the controller 126 . Finally, the presence or absence of a touch and the result values of position sensing and force sensing are generated and output by the controller 126 .

도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 장치의 구동방법을 나타내는 도면이다.5 to 8 are diagrams illustrating a method of driving a touch panel device according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 터치 패널 구동장치는 슬립 모드(sleep mode), 스위치 모드(switch mode), 제1 액티브 모드(active mode 1) 및 제2 액티브 모드(active mode 2)로 동작할 수 있다.First, referring to FIGS. 5 and 6 , the touch panel driving apparatus of the present invention has a sleep mode, a switch mode, a first active mode 1 and a second active mode. 2) can work.

먼저, 슬립 모드는 터치 패널 장치의 소비전력을 최소화 시키기 위한 모드로써, 화면에서의 영상 표시가 오프(off)되고 터치 센싱을 위한 구동도 최소한으로 이루어지는 상태이다.First, the sleep mode is a mode for minimizing power consumption of the touch panel device, in which image display on the screen is turned off and driving for touch sensing is minimized.

이러한, 슬립 모드에서는 힘 센싱 구동은 수행되지 않고, 터치 센싱 구동만 수행한다. 이때, 터치 센싱 구동은 실체 터치(real touch) 및 접근 터치(approach touch)를 모두 센싱한다.In this sleep mode, force sensing driving is not performed, and only touch sensing driving is performed. In this case, the touch sensing driving senses both a real touch and an approach touch.

제1 액티브 모드는 실제로 터치가 일어나지 않는 상태에서 전력소모를 고려한 것으로, 터치 센싱 구동을 수행하고, 힘 센싱 구동을 수행하지 않는다.In the first active mode, power consumption is taken into account in a state in which touch does not actually occur, and touch sensing driving is performed and force sensing driving is not performed.

제2 액티브 모드는 사용자가 터치 패널을 사용하는 상태를 고려한 것으로, 터치 센싱 구동 및 힘 센싱 구동이 모두 수행된다.The second active mode considers a state in which the user uses the touch panel, and both the touch sensing driving and the force sensing driving are performed.

스위치 모드는 터치 패널 구동장치의 기능의 전환이 요구될 때 제어부(216)의해서 구동된다. 구체적으로, 스위치 모드는 슬립 모드에서 제1 액티브 모드 또는 제2 액티브 모드로 전환될 때 구동된다. 또한, 스위치 모드는 제1 액티브 모드에서 제2 액티브 모드로 전환될 때 구동된다. 또한, 스위치 모드는 제1 액티브 모드 또는 제2 액티브 모드에서 슬립 모드로 전환 될 때 구동된다.The switch mode is driven by the control unit 216 when switching of the function of the touch panel driving device is requested. Specifically, the switch mode is driven when the first active mode or the second active mode is switched from the sleep mode. In addition, the switch mode is driven when the first active mode is changed to the second active mode. In addition, the switch mode is driven when switching from the first active mode or the second active mode to the sleep mode.

도 7에 도시된 바와 같이, 터치 상태는 크게 2가지로 구분할 수 있다. 첫 번째, 터치 패널에 사용자의 손가락이 실제로 접촉되는 실체 터치(real touch)가 있다. 두 번째, 터치 패널에 사용자의 손가락이 접촉되지는 않았지만 손가락이 터치 패널에 근접함으로 인해서 정전용량의 변화가 발생하는 접근 터치(approach touch)가 있다. 여기서, 근접 터치는 실제로는 터치가 이루어지지 않았지만 터치가 발생할 것으로 예상(expect)되는 상태이다. 따라서, 상기 두 가지 모두 정전용량이 변화됨으로 기술적으로는 터치가 이루어진 것으로 판단할 수 있다.As shown in FIG. 7 , the touch state can be roughly divided into two types. First, there is a real touch in which a user's finger is actually touched on the touch panel. Second, there is an approach touch in which a change in capacitance occurs due to the proximity of the finger to the touch panel even though the user's finger is not in contact with the touch panel. Here, the proximity touch is a state in which a touch is expected to occur even though no touch is actually made. Therefore, it can be technically determined that a touch has been made because the capacitance is changed in both of the above.

손가락이 터치 패널에 근접하여 접근 터치(approach touch)가 된 것으로 판단되면 제2 액티브 모드로 변화되어 터치 센싱 및 힘 센싱을 모두 수행하게 된다. When it is determined that the finger approaches the touch panel and has become an approach touch, the second active mode is changed to perform both touch sensing and force sensing.

도 7a를 참조하면, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 터치 패널(110)에서 복수의 터치 센싱 전극(112a)과 복수의 힘 센싱 전극(114a)이 별도로 배치된 경우에는 터치 센싱과 힘 센싱이 동시에 구동될 수 있다.Referring to FIG. 7A , when a plurality of touch sensing electrodes 112a and a plurality of force sensing electrodes 114a are separately disposed on the touch panel 110 as shown in FIGS. 3A and 3B , touch sensing and force Sensing can be driven simultaneously.

여기서, 제1 액티브 모드에서는 소비전력을 줄이기 위해서 복수의 터치 센싱 전극(112a)에 제1 터치 구동신호(TD1)를 공급하여 터치 센싱만 수행되도록 한다.Here, in the first active mode, only the touch sensing is performed by supplying the first touch driving signal TD1 to the plurality of touch sensing electrodes 112a in order to reduce power consumption.

그리고, 제2 액티브 모드에서는 복수의 터치 센싱 전극(112a)에 제1 터치 구동신호(TD1)를 공급하고, 복수의 힘 센싱 전극(114a)에 제2 터치 구동신호(TD2)를 공급하여 터치 센싱 및 힘 센싱이 모두 수행되도록 한다. 이때, 복수의 터치 센싱 전극(112a)에 제1 터치 구동신호(TD1)가 공급될 때, 복수의 힘 센싱 전극(114a)에 제2 터치 구동신호(TD2)를 공급한다.In the second active mode, the first touch driving signal TD1 is supplied to the plurality of touch sensing electrodes 112a and the second touch driving signal TD2 is supplied to the plurality of force sensing electrodes 114a to sense touch. and force sensing are all performed. In this case, when the first touch driving signal TD1 is supplied to the plurality of touch sensing electrodes 112a, the second touch driving signal TD2 is supplied to the plurality of force sensing electrodes 114a.

도 7b를 참조하면, 도 3c에 도시된 바와 같이, 하나의 터치 전극(116)으로 터치 센싱과 힘 센싱이 이루어지는 경우에는 터치 기간을 2기간으로 분할해서 터치 센싱과 힘 센싱을 각각 수행한다.Referring to FIG. 7B , as shown in FIG. 3C , when touch sensing and force sensing are performed with one touch electrode 116 , the touch period is divided into two periods to perform touch sensing and force sensing, respectively.

여기서, 1 액티브 모드에서는 소비전력을 줄이기 위해서 복수의 터치 전극(116)에 제1 터치 구동신호(TD1)를 공급하여 터치 센싱만 수행되도록 한다.Here, in one active mode, only touch sensing is performed by supplying the first touch driving signal TD1 to the plurality of touch electrodes 116 in order to reduce power consumption.

그리고, 그리고, 제2 액티브 모드에서는 복수의 터치 전극(116)에 제1 터치 구동신호(TD1)를 공급하여 터치 유무 및 위치를 센싱한다. 이후, 복수의 터치 전극(116)에 제2 터치 구동신호(TD2)를 공급하여 터치 시 가해진 힘을 센싱한다. 이때, 제1 기간에는 복수의 터치 전극(116)에 제1 터치 구동신호(TD1)를 공급하고, 상기 제1 기간 이후의 제2 기간에 복수의 터치 전극(116)에 제2 터치 구동신호(TD2)를 공급한다.And, in the second active mode, the touch presence and position are sensed by supplying the first touch driving signal TD1 to the plurality of touch electrodes 116 . Thereafter, the second touch driving signal TD2 is supplied to the plurality of touch electrodes 116 to sense the force applied during the touch. In this case, the first touch driving signal TD1 is supplied to the plurality of touch electrodes 116 in the first period, and the second touch driving signal TD1 is supplied to the plurality of touch electrodes 116 in the second period after the first period. TD2) is supplied.

이하, 도 8을 참조하여, 슬립 모드(sleep mode), 스위치 모드(switch mode), 제1 액티브 모드(active mode 1) 및 제2 액티브 모드(active mode 2)의 동작과, 터치 센싱 및 힘 센싱의 구체적인 예를 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 8 , operations of a sleep mode, a switch mode, a first active mode (active mode 1) and a second active mode (active mode 2), touch sensing, and force sensing A specific example will be described.

제1 액티브 모드에서는 소비전력을 줄이기 위해서 터치 센싱만을 수행한다(S10).In the first active mode, only touch sensing is performed to reduce power consumption (S10).

이후, 기준 시간(threshold)보다 노 터치 시간(no touch time)이 큰지 작은지를 판단한다(S20).Thereafter, it is determined whether a no touch time is greater than a reference time (threshold) or less (S20).

S20의 판단결과, 기준 시간(threshold)보다 노 터치 시간(no touch time)이 작은 경우 실제 터치 또는 접근 터치가 이루어진 것으로 판단한다.As a result of the determination in S20, when the no touch time is smaller than the threshold, it is determined that the actual touch or the approach touch has been made.

이 경우, 정전용량의 변화가 기준 값을 초과하는지 판단한다(S30). 이때, 기준 값은 도 6에 도시된 바와 같이, 접근 터치의 기준 값 또는 실제 터치의 기준 값이 모두 적용될 수 있다. 즉, 정전용량의 변화가 접근 터치의 기준 값을 초과하는 경우에 터치가 이루어진 것으로 판단할 수 있다.In this case, it is determined whether the change in capacitance exceeds a reference value (S30). In this case, as the reference value, as shown in FIG. 6 , both the reference value of the approach touch and the reference value of the actual touch may be applied. That is, when the change in capacitance exceeds the reference value of the approach touch, it may be determined that the touch has been made.

S30의 판단결과, 정전용량의 변화가 기준 값을 초과하지 않는 경우에는 접근 터치 및 실제 터치가 모두 발생하지 않은 것으로 간주하고, S10 단계로 돌아가 터치 센싱을 수행한다.As a result of the determination in S30, if the change in capacitance does not exceed the reference value, it is considered that neither the approach touch nor the actual touch has occurred, and the process returns to step S10 to perform touch sensing.

한편, S30의 판단결과, 정전용량의 변화가 기준 값을 초과하는 경우에는 접근 터치 또는 실제 터치가 발생한 것으로 간주한다. 이때에는 스위치 모드가 구동된다(S40).Meanwhile, as a result of the determination in S30, when the change in capacitance exceeds the reference value, it is considered that an approach touch or an actual touch has occurred. At this time, the switch mode is driven (S40).

스위치 모드가 구동되어 터치 패널 구동장치(120)의 제어부(126)에서 터치 구동부(122) 및 힘 구동부(124)가 동작하도록 제어한다. 즉, 제2 액티브 모두가 동작되어 터치 센싱 및 힘 센싱이 모두 수행되도록 한다(S50).The switch mode is driven so that the control unit 126 of the touch panel driving device 120 controls the touch driving unit 122 and the force driving unit 124 to operate. That is, both of the second actives are operated to perform both touch sensing and force sensing ( S50 ).

이후, 일정 시간 동안 터치가 없는 경우, 기준 시간(threshold)보다 노 터치 시간(no touch time)이 큰지 작은지를 판단한다(S60).Thereafter, when there is no touch for a predetermined time, it is determined whether a no touch time is greater than a reference time (threshold) or less (S60).

S60의 판단 결과, 기준 시간(threshold)보다 노 터치 시간(no touch time)이 큰 경우에는 사용자의 터치가 없는 것으로 간주한다. 이때에는 스위치 모드가 구동된다(S70).As a result of the determination of S60, if the no touch time is greater than the threshold, it is considered that there is no user's touch. At this time, the switch mode is driven (S70).

스위치 모드가 구동되어 터치 패널 구동장치(120)의 제어부(126)에서 터치 구동부(122)는 구동되고, 힘 구동부(124)는 구동되지 않도록 한다. 즉, 제1 액티브 모드가 동작되어 터치 센싱만 수행되도록 한다(S10). 이후, S10 이후의 단계를 순차적으로 수행한다.The switch mode is driven so that the touch driving unit 122 is driven in the control unit 126 of the touch panel driving device 120 and the force driving unit 124 is not driven. That is, the first active mode is operated so that only touch sensing is performed (S10). Thereafter, the steps after S10 are sequentially performed.

S60의 판단 결과, 기준 시간(threshold)보다 노 터치 시간(no touch time)이 작은 경우에는 지속적으로 사용자의 터치가 이루어지는 것으로 간주한다. 이때에는 제2 액티브 모드가 동작되어 터치 센싱 및 힘 센싱이 모두 수행되도록 한다(S50).As a result of the determination of S60, if the no touch time is smaller than the threshold, it is considered that the user's touch is continuously made. In this case, the second active mode is operated to perform both touch sensing and force sensing (S50).

한편, 상기 S20의 판단 결과, 기준 시간(threshold)보다 노 터치 시간(no touch time)이 큰 경우에는 사용자의 터치가 없는 것으로 판단한다. 이때에는 이때에는 스위치 모드가 구동된다(S80).On the other hand, as a result of the determination in S20, when the no touch time is greater than the threshold, it is determined that there is no user's touch. At this time, the switch mode is driven at this time (S80).

스위치 모드가 구동되어 터치 패널 구동장치(120)의 제어부(126)에서 터치 구동부(122) 및 힘 구동부(124)의 동작을 제어하여 터치 패널 장치를 슬립 모드로 구동시킨다(S90). 슬립 모드에서는 전력소모를 최대한 줄이기 위해서 화면에 영상을 표시하지 않고, 터치 센싱도 최소한으로 수행한다.The switch mode is driven to control the operations of the touch driving unit 122 and the force driving unit 124 in the control unit 126 of the touch panel driving device 120 to drive the touch panel device in the sleep mode (S90). In sleep mode, images are not displayed on the screen to reduce power consumption as much as possible, and touch sensing is performed to a minimum.

그러나, 슬립 모드 상태에서도 사용자의 터치 유무는 지속적으로 센싱하며, 터치가 발생하면 즉시 스위치 모드로 동작하여 제1 액티브 모드 또는 제2 액티브 모드로 터치 패널을 구동시킬 수 있다.However, even in the sleep mode, the presence or absence of a user's touch is continuously sensed, and when a touch occurs, the touch panel may be driven in the first active mode or the second active mode by immediately operating in the switch mode.

예를 들여, 슬림 모드 상태에서 사용자의 터치가 센싱되면, 정전용량의 변화가 기준 값을 초과하는지 판단한다(S100). 이때, 기준 값은 도 6에 도시된 바와 같이, 접근 터치의 기준 값 또는 실제 터치의 기준 값이 모두 적용될 수 있다. 즉, 정전용량의 변화가 접근 터치의 기준 값을 초과하는 경우에 터치가 이루어진 것으로 판단할 수 있다.For example, when a user's touch is sensed in the slim mode, it is determined whether the change in capacitance exceeds a reference value (S100). In this case, as the reference value, as shown in FIG. 6 , both the reference value of the approach touch and the reference value of the actual touch may be applied. That is, when the change in capacitance exceeds the reference value of the approach touch, it may be determined that the touch has been made.

S100의 판단결과, 정전용량의 변화가 기준 값을 초과하지 않는 경우에는 접근 터치 및 실제 터치가 모두 발생하지 않은 것으로 간주하고, S90 단계로 돌아가 슬립 모드 상태를 유지한다.As a result of the determination of S100, if the change in capacitance does not exceed the reference value, it is considered that neither the approach touch nor the actual touch has occurred, and the process returns to step S90 to maintain the sleep mode state.

한편, S100의 판단결과, 정전용량의 변화가 기준 값을 초과하는 경우에는 접근 터치 또는 실제 터치가 발생한 것으로 간주한다. 이때에는 스위치 모드가 구동된다(S40).Meanwhile, as a result of the determination of S100, when the change in capacitance exceeds the reference value, it is considered that an approach touch or an actual touch has occurred. At this time, the switch mode is driven (S40).

이러한 경우, 위에서 설명한 S50 이후의 단계를 순차적으로 수행한다.In this case, the steps after S50 described above are sequentially performed.

터치 패널 장치(100)의 동작 상태에 상관없이 사용자가 파워 세이브 단추를 눌러서 파워 세이브 모드로 진입하면 스위치 모드를 거쳐 슬립 모드로 동작한다. 즉, 터치 패널 장치(100)가 제1 액티브 모드 또는 제2 액티브 모드로 동작하는 중에 파워 세이브 모드의 명령이 입력되면 바로 슬립 모드로 동작하게 된다.Regardless of the operating state of the touch panel device 100 , when the user enters the power save mode by pressing the power save button, it operates in the sleep mode through the switch mode. That is, if a power save mode command is input while the touch panel device 100 is operating in the first active mode or the second active mode, it immediately operates in the sleep mode.

상술한 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 장치의 구동방법은 일정 시간 동안 터치가 이루어지지 않는 경우에는 힘 센싱 구동은 동작하지 않고, 터치 센싱 구동만 동작시켜 전력소비를 줄일 수 있도록 한다.In the above-described method of driving a touch panel device according to an embodiment of the present invention, when no touch is made for a predetermined period of time, the force sensing driving does not operate and only the touch sensing driving is operated to reduce power consumption.

또한, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 장치의 구동방법은 터치 센싱뿐만 아니라 힘 센싱의 감도를 높이기 위한 방안으로 접근 터치(approach touch) 상태부터 힘 센싱 구동을 수행한다. 즉, 모든 실체 터치(real touch)의 최초 시점부터 터치의 위치 센싱 및 힘 센싱이 모두 이루어 지도록 할 수 있다. 이를 통해서, 터치의 유무 및 위치 센싱뿐만 아니라 힘 센싱 성능도 향상시킬 수 있다.In addition, the above-described method of driving a touch panel device according to an embodiment of the present invention performs force sensing driving from an approach touch state as a method for increasing the sensitivity of force sensing as well as touch sensing. That is, it is possible to perform both position sensing and force sensing of all real touches from the initial point of time. Through this, it is possible to improve the presence/absence and position sensing of a touch as well as a force sensing performance.

본 발명에서, 상기 제2 액티브 모드에서 일정 시간 동안 터치가 이루어지지 않는 경우 상기 터치 패널을 상기 제1 액티브 모드로 구동시킨다.In the present invention, when no touch is made for a predetermined time in the second active mode, the touch panel is driven in the first active mode.

또한, 상기 제1 액티브 모드에서 일정 시간 동안 터치가 이루어지지 않는 경우 상기 터치 패널을 슬립 모드로 구동시킨다.In addition, when no touch is made for a predetermined time in the first active mode, the touch panel is driven to a sleep mode.

또한, 상기 터치 패널에 배치된 터치 전극으로부터 수신된 정전용량의 변화 값이 설정된 기준 값보다 큰 경우 상기 터치 센싱 구동 및 상기 힘 센싱 구동을 수행한다.In addition, when the change value of the capacitance received from the touch electrode disposed on the touch panel is greater than a set reference value, the touch sensing driving and the force sensing driving are performed.

또한, 상기 터치 패널에는 터치 위치의 센싱을 위한 복수의 제1 터치 전극 및 힘 센싱을 위한 복수의 제2 터치 전극이 배치되어 있고, 상기 제1 액티브 모드에서는 상기 복수의 제1 터치 전극에 상기 제1 터치 구동신호를 공급한 후, 제1 터치 센싱신호를 수신하여 터치 유무 및 위치를 센싱한다.In addition, a plurality of first touch electrodes for sensing a touch position and a plurality of second touch electrodes for sensing a force are disposed on the touch panel, and in the first active mode, the first touch electrodes are disposed on the plurality of first touch electrodes. After supplying the 1 touch driving signal, the touch presence and location are sensed by receiving the first touch sensing signal.

또한, 상기 제2 액티브 모드에서는 상기 복수의 제1 터치 전극에 상기 제1 터치 구동신호를 공급한 후, 제1 터치 센싱신호를 수신하여 터치 유무와 터치 위치를 센싱하고, 상기 복수의 제2 터치 전극에 상기 제2 터치 구동신호를 공급한 후, 제2 터치 센싱신호를 수신하여 터치 시 가해지 힘을 센싱한다.Also, in the second active mode, after supplying the first touch driving signal to the plurality of first touch electrodes, receiving the first touch sensing signal to sense the presence or absence of a touch and the touch position, and the plurality of second touches After supplying the second touch driving signal to the electrode, the second touch sensing signal is received to sense the force applied during the touch.

또한, 상기 복수의 제1 터치 전극에 상기 제1 터치 구동신호를 공급할 때, 상기 복수의 제2 터치 전극에 상기 제2 터치 구동신호를 공급한다.In addition, when the first touch driving signal is supplied to the plurality of first touch electrodes, the second touch driving signal is supplied to the plurality of second touch electrodes.

또한, 상기 터치 패널에는 터치 위치의 센싱 및 힘 센싱을 위한 복수의 터치 전극이 배치되어 있고, 상기 제1 액티브 모드에서는 상기 복수의 터치 전극에 상기 제1 터치 구동신호를 공급한 후, 제1 터치 센싱신호를 수신하여 터치 유무 및 위치를 센싱한다.In addition, a plurality of touch electrodes for sensing a touch position and a force sensing are disposed on the touch panel, and in the first active mode, after supplying the first touch driving signal to the plurality of touch electrodes, the first touch Receives a sensing signal to sense presence and location of a touch.

또한, 상기 제2 액티브 모드에서는 제1 기간에 상기 복수의 터치 전극에 상기 제1 터치 구동신호를 공급한 후, 제1 터치 센싱신호를 수신하여 터치 유무와 터치 위치를 센싱하고, 제2 기간에 상기 복수의 제2 터치 전극에 상기 제2 터치 구동신호를 공급한 후, 제2 터치 센싱신호를 수신하여 터치 시 가해지 힘을 센싱한다.Also, in the second active mode, after supplying the first touch driving signal to the plurality of touch electrodes in a first period, the first touch sensing signal is received to sense the presence or absence of a touch and the touch position, and in a second period After supplying the second touch driving signal to the plurality of second touch electrodes, the second touch sensing signal is received to sense the force applied during the touch.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널의 구동장치에 포함된 제어부는 일정 기간 동안의 터치 유무에 따라서 상기 터치 패널을 제1 액티브 모드 또는 제2 액티브 모드로 구동시키되, 상기 제1 액티브 모드에서 상기 터치 구동부가 상기 복수의 제1 터치 전극에 상기 제1 터치 구동신호를 공급하여 터치 센싱 구동을 수행한다.The control unit included in the touch panel driving apparatus according to an embodiment of the present invention drives the touch panel in the first active mode or the second active mode according to the presence or absence of a touch for a certain period of time, and in the first active mode, the touch A driving unit supplies the first touch driving signal to the plurality of first touch electrodes to perform touch sensing driving.

또한, 상기 제2 액티브 모드에서 상기 터치 구동부가 상기 복수의 제1 터치 전극에 상기 제1 터치 구동신호를 공급하여 터치 센싱 구동을 수행하고, 상기 힘 구동부가 상기 복수의 제2 터치 전극에 상기 제2 터치 구동신호를 공급하여 힘 센싱 구동을 수행한다.In addition, in the second active mode, the touch driving unit supplies the first touch driving signal to the plurality of first touch electrodes to perform touch sensing driving, and the force driving unit applies the first touch driving signal to the plurality of second touch electrodes. 2 A touch driving signal is supplied to perform force sensing driving.

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. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the above-described present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

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.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications 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 패널 장치
110: 터치 패널
112: 제1 터치 레이어
114: 제2 터치 레이어
112a: 터치 센싱 전극
114a: 힘 센싱 전극
116: 터치 전극
120: 터치 패널 구동장치
122: 터치 구동부
124: 힘 구동부
126: 제어부100: touch panel device
110: touch panel
112: first touch layer
114: second touch layer
112a: touch sensing electrode
114a: force sensing electrode
116: touch electrode
120: touch panel driving device
122: touch driving unit
124: force driving unit
126: control unit

Claims (13)

일정 기간 동안의 터치 유무에 따라서 터치 패널을 제1 액티브 모드 또는 제2 액티브 모드로 구동시키되,
상기 제1 액티브 모드에서는 상기 터치 패널에 제1 터치 구동신호를 공급하여 터치 센싱 구동을 수행하고,
상기 제2 액티브 모드에서는 상기 터치 패널에 상기 제1 터치 구동신호 및 제2 터치 구동신호를 공급하여, 상기 터치 센싱 구동 및 힘 센싱 구동을 수행하며,
상기 제1 액티브 모드 동안, 상기 터치 패널에 배치된 터치 전극으로부터 수신된 정전용량의 변화 값이 설정된 접근 터치의 기준 값을 초과하는 경우, 상기 제2 액티브 모드로 전환하는 터치 패널 장치의 구동방법.The touch panel is driven in the first active mode or the second active mode according to the presence or absence of a touch for a certain period of time,
In the first active mode, a touch sensing driving is performed by supplying a first touch driving signal to the touch panel;
In the second active mode, the touch sensing driving and force sensing driving are performed by supplying the first touch driving signal and the second touch driving signal to the touch panel,
During the first active mode, when the change value of the capacitance received from the touch electrode disposed on the touch panel exceeds a set reference value of the approach touch, the method of driving the touch panel device to switch to the second active mode. 제1 항에 있어서,
상기 제2 액티브 모드에서 일정 시간 동안 터치가 이루어지지 않는 경우 상기 터치 패널을 상기 제1 액티브 모드로 구동시키는 터치 패널 장치의 구동방법.According to claim 1,
A method of driving a touch panel device for driving the touch panel in the first active mode when no touch is made for a predetermined time in the second active mode. 제1 항에 있어서,
상기 제1 액티브 모드에서 일정 시간 동안 터치가 이루어지지 않는 경우 상기 터치 패널을 슬립 모드로 구동시키는 터치 패널 장치의 구동방법.According to claim 1,
A method of driving a touch panel device for driving the touch panel in a sleep mode when no touch is made for a predetermined time in the first active mode. 제1 항에 있어서,
상기 설정된 접근 터치의 기준 값은 실제 터치의 기준 값보다 작은 터치 패널 장치의 구동방법.According to claim 1,
The set reference value of the approach touch is smaller than the reference value of the actual touch. 제1 항에 있어서,
상기 터치 패널에는 터치 위치의 센싱을 위한 복수의 제1 터치 전극 및 힘 센싱을 위한 복수의 제2 터치 전극이 배치되어 있고,
상기 제1 액티브 모드에서는 상기 복수의 제1 터치 전극에 상기 제1 터치 구동신호를 공급한 후, 제1 터치 센싱신호를 수신하여 터치 유무 및 위치를 센싱하는 터치 패널 장치의 구동방법.According to claim 1,
A plurality of first touch electrodes for sensing a touch position and a plurality of second touch electrodes for sensing a force are disposed on the touch panel,
In the first active mode, after supplying the first touch driving signal to the plurality of first touch electrodes, the driving method of the touch panel device includes receiving the first touch sensing signal to sense presence and location of a touch. 제5 항에 있어서,
상기 제2 액티브 모드에서는 상기 복수의 제1 터치 전극에 상기 제1 터치 구동신호를 공급한 후, 제1 터치 센싱신호를 수신하여 터치 유무와 터치 위치를 센싱하고,
상기 복수의 제2 터치 전극에 상기 제2 터치 구동신호를 공급한 후, 제2 터치 센싱신호를 수신하여 터치 시 가해지 힘을 센싱하는 터치 패널 장치의 구동방법.6. The method of claim 5,
In the second active mode, after supplying the first touch driving signal to the plurality of first touch electrodes, receiving the first touch sensing signal to sense the presence or absence of a touch and a touch position;
After supplying the second touch driving signal to the plurality of second touch electrodes, a driving method of a touch panel device for sensing a force applied during a touch by receiving a second touch sensing signal. 제6 항에 있어서,
상기 복수의 제1 터치 전극에 상기 제1 터치 구동신호를 공급할 때, 상기 복수의 제2 터치 전극에 상기 제2 터치 구동신호를 공급하는 터치 패널 장치의 구동방법.7. The method of claim 6,
A method of driving a touch panel device for supplying the second touch driving signal to the plurality of second touch electrodes when the first touch driving signal is supplied to the plurality of first touch electrodes. 제1 항에 있어서,
상기 터치 패널에는 터치 위치의 센싱 및 힘 센싱을 위한 복수의 터치 전극이 배치되어 있고,
상기 제1 액티브 모드에서는 상기 복수의 터치 전극에 상기 제1 터치 구동신호를 공급한 후, 제1 터치 센싱신호를 수신하여 터치 유무 및 위치를 센싱하는 터치 패널 장치의 구동방법.According to claim 1,
A plurality of touch electrodes for sensing a touch position and sensing a force are disposed on the touch panel,
In the first active mode, after supplying the first touch driving signal to the plurality of touch electrodes, the driving method of the touch panel device includes receiving the first touch sensing signal to sense the presence and location of a touch. 제8 항에 있어서,
상기 제2 액티브 모드에서는 제1 기간에 상기 복수의 터치 전극에 상기 제1 터치 구동신호를 공급한 후, 제1 터치 센싱신호를 수신하여 터치 유무와 터치 위치를 센싱하고,
제2 기간에 상기 복수의 제2 터치 전극에 상기 제2 터치 구동신호를 공급한 후, 제2 터치 센싱신호를 수신하여 터치 시 가해지 힘을 센싱하는 터치 패널 장치의 구동방법.9. The method of claim 8,
In the second active mode, after supplying the first touch driving signal to the plurality of touch electrodes in a first period, receiving a first touch sensing signal to sense the presence or absence of a touch and a touch position;
After supplying the second touch driving signal to the plurality of second touch electrodes in a second period, a method of driving a touch panel device for sensing a force applied during a touch by receiving a second touch sensing signal. 터치 위치의 센싱을 위한 복수의 제1 터치 전극 및 힘 센싱을 위한 복수의 제2 터치 전극이 배치된 터치 패널;
상기 복수의 제1 터치 전극에 제1 터치구동신호를 공급한 후, 상기 복수의 제1 터치 전극으로부터 제1 터치 센싱신호를 수신하는 터치 구동부;
상기 복수의 제2 터치 전극에 제2 터치구동신호를 공급한 후, 상기 복수의 제2 터치 전극으로부터 제2 터치 센싱신호를 수신하는 힘 구동부; 및
상기 터치 구동부와 상기 힘 구동부의 동작을 제어함과 아울러, 상기 제1 터치 센싱신호 및 상기 제2 터치 센싱신호에 기초하여 터치 위치 및 힘을 센싱하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 일정 기간 동안의 터치 유무에 따라서 상기 터치 패널을 제1 액티브 모드 또는 제2 액티브 모드로 구동시키되,
상기 제1 액티브 모드 동안, 상기 제1 터치 센싱신호에 따른 정전용량의 변화 값이 설정된 접근 터치의 기준 값을 초과하는 경우, 상기 제2 액티브 모드로 전환하는 터치 패널의 구동장치.a touch panel on which a plurality of first touch electrodes for sensing a touch position and a plurality of second touch electrodes for sensing a force are disposed;
a touch driver supplying a first touch driving signal to the plurality of first touch electrodes and receiving a first touch sensing signal from the plurality of first touch electrodes;
a force driving unit that supplies a second touch driving signal to the plurality of second touch electrodes and receives a second touch sensing signal from the plurality of second touch electrodes; and
a control unit for controlling the operation of the touch driving unit and the force driving unit, and sensing a touch position and force based on the first touch sensing signal and the second touch sensing signal;
The control unit drives the touch panel in the first active mode or the second active mode according to the presence or absence of touch for a certain period of time,
During the first active mode, when a change in capacitance according to the first touch sensing signal exceeds a set reference value of a set approach touch, the touch panel driving apparatus switches to the second active mode. 제10 항에 있어서,
상기 제1 액티브 모드에서 상기 터치 구동부는 상기 복수의 제1 터치 전극에 상기 제1 터치 구동신호를 공급하여 터치 센싱 구동을 수행하는 터치 패널의 구동장치.11. The method of claim 10,
In the first active mode, the touch driving unit supplies the first touch driving signal to the plurality of first touch electrodes to perform touch sensing driving. 제11 항에 있어서,
상기 제2 액티브 모드에서 상기 터치 구동부는 상기 복수의 제1 터치 전극에 상기 제1 터치 구동신호를 공급하여 터치 센싱 구동을 수행하고,
상기 힘 구동부는 상기 복수의 제2 터치 전극에 상기 제2 터치 구동신호를 공급하여 힘 센싱 구동을 수행하는 터치 패널의 구동장치.12. The method of claim 11,
In the second active mode, the touch driving unit supplies the first touch driving signal to the plurality of first touch electrodes to perform touch sensing driving;
The force driving unit supplies the second touch driving signal to the plurality of second touch electrodes to perform force sensing driving. 제10 항에 있어서,
상기 설정된 접근 터치의 기준 값은 실제 터치의 기준 값보다 작은 터치 패널의 구동장치.11. The method of claim 10,
The set reference value of the approach touch is smaller than the reference value of the actual touch.
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