KR102394332B1 - 터치 센서 회로와 이를 이용한 터치 센싱 표시장치와 그 구동 방법 - Google Patents

터치 센서 회로와 이를 이용한 터치 센싱 표시장치와 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온도 보상 기능을 갖는 터치 센서 회로와 이를 이용한 터치 센싱 표시장치와 그 구동 방법에 관한 것이다. 이 터치 센서 회로는 표시패널의 온도를 센싱하는 온도 센서; 상기 온도 센서에 연결된 입력 단자와, 제1 출력 단자를 포함하고, 상기 온도 센서에 의해 센싱된 온도를 바탕으로 상기 제1 출력 단자의 제1 전압을 조정하는 온도 보상 회로; 및 상기 표시패널에 배치된 터치 센서에 연결된 터치 센서 회로를 포함한다. 상기 터치 센서 회로는 상기 터치 센서의 전극에 연결된 제1 입력 단자와, 상기 온도 보상 회로의 제1 출력 단자에 연결된 제2 입력 단자를 포함하고, 상기 제1 전압을 입력 받아 터치 데이터를 발생한다.

Description

터치 센서 회로와 이를 이용한 터치 센싱 표시장치와 그 구동 방법{TOUCH SENSOR CIRCUIT, TOUCH SENSITIVE DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF USING THE TOUCH SENSOR CIRCUIT}
본 발명은 온도 보상 기능을 갖는 터치 센서 회로와 이를 이용한 터치 센싱 표시장치와 그 구동 방법에 관한 것이다.
유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 자신이 원하는 대로 기기를 쉽게 제어할 수 있게 한다. 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 적외선 통신 혹은 고주파(RF) 통신 기능을 갖는 원격 제어기(Remote controller) 등이 있다. 유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다. 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있다.
정전 용량 방식의 터치 스크린은 정전 용량(capacitance) 센서들로 구현될 수 있다. 정전 용량 센서는 자기 용량 타입 센서 또는 상호 용량 타입 센서로 나뉘어질 수 있다.
상호 용량 센서는 도 1과 같이 두 전극들(Tx, Rx) 사이에 형성된 상호 용량(Mutual capacitance, Cm)을 포함한다. 센싱부(12)는 Tx 라인(Tx1~Tx5)에 구동신호(또는 자극신호)를 인가하고 Rx 라인(Rx1~Rx6)을 터치 전후 상호 용량의 전하 변화량을 바탕으로 터치 입력을 감지한다. 상호 용량(Cm)에 도전체가 가까이 접근하면 상호 용량(Cm)이 감소된다. 센싱부(12)는 전하 변화량을 아날로그-디지털 변환기(Analog to digital converter, 이하 "ADC"라 함)를 통해 디지털 데이터(이하, "터치 로 데이터(Touch Raw Data)"라 함)로 변환하여 출력한다.
자기 용량 센서는 도 2와 같이 센서 전극 각각에 형성되는 자기 용량(Self capacitance, Cs)을 포함한다. 센싱부(14)는 센서 전극 각각에 전하를 공급하고 자기 용량(Cs)의 전하 변화량을 바탕으로 터치 입력을 감지한다. 자기 용량에 도전체가 가까이 접근하면, 자기 용량이 증가한다. 센싱부(14)는 전하 변화량을 ADC를 통해 터치 로 데이터로 변환하여 출력한다.
정전 용량 방식의 터치 스크린은 표시패널의 픽셀 어레이에 인셀(In-cell) 타입으로 내장되면, 온도가 변하면 터치 입력이 없어도 센서의 용량 값이 변하여 터치 센싱 감도가 나빠질 수 있다. 예를 들어, 상호 용량(Cm)은 도 3과 같이 픽셀 어레이의 금속 배선들 간의 용량 변화로 인하여 온도 변화에 따라 양의 기울기로 변한다. 자기 용량(Cs)은 도 4와 같이 액정 용량과 TFT(Thin Film Transistor)의 기생 용량 변화로 인하여 온도 변화에 따라 음의 기울기로 변한다. 실험 결과, 상온 25℃에서는 터치 입력이 없으면 상호 용량의 변화가 없다.
온도가 변하면 센싱부(12, 14)에 입력되는 전하양이 달라지기 때문에 센싱부(12, 14)로부터 출력된 터치 로 데이터 값이 변한다. 터치 센싱 알고리즘은 터치 로 데이터를 미리 설정된 문턱값과 비교하여 터치 유무를 판정하여 터치 입력 좌표를 계산한다. 그 결과, 온도가 급격히 변하면 터치 입력의 판정 오류가 발생될 수 있다. 이러한 온도 보상을 위하여 센싱부(12, 14)의 입력단에 설치된 전치 증폭기(pre-amplifier)의 커패시터(Cfb)의 용량을 증가시키거나 ADC의 입력 범위(input range)를 증가시킬 수 있으나, 이 방법은 커패시터의 면적 증가와 ADC의 전력 소모를 증가시키는 다른 문제점을 초래한다.
본 발명은 온도 변화에 따른 터치 센싱 감도 저하를 방지할 수 있는 터치 센서 회로와 이를 이용한 터치 센싱 표시장치와 그 구동 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 회로는 표시패널의 온도를 센싱하는 온도 센서; 상기 온도 센서에 연결된 입력 단자와, 제1 출력 단자를 포함하고, 상기 온도 센서에 의해 센싱된 온도를 바탕으로 상기 제1 출력 단자의 제1 전압을 조정하는 온도 보상 회로; 및 상기 표시패널에 배치된 터치 센서에 연결된 터치 센서 회로를 포함한다. 상기 터치 센서 회로는 상기 터치 센서의 전극에 연결된 제1 입력 단자와, 상기 온도 보상 회로의 제1 출력 단자에 연결된 제2 입력 단자를 포함하고, 상기 제1 전압을 입력 받아 터치 데이터를 발생한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 표시장치는 표시패널의 온도를 지시하는 센서 신호를 수신하는 입력 단자와, 제1 출력 단자를 포함하고, 상기 센서 신호에 응답하여 상기 제1 출력 단자의 제1 전압을 조정하는 온도 보상 회로; 및 상기 표시패널에 배치된 터치 센서들에 연결된 터치 센서 회로를 포함한다. 상기 터치 센서 회로는 상기 터치 센서의 전극에 연결된 제1 입력 단자와, 상기 온도 보상 회로의 제1 출력 단자에 연결된 제2 입력 단자를 포함하고, 상기 제1 전압을 입력 받아 터치 데이터를 발생하는 센싱부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센싱 표시장치는 표시패널의 온도를 센싱하는 온도 센서; 및 기준 전압이 인가되는 아날로그 회로를 포함하여 상기 표시패널에 배치된 터치 센서들을 구동하는 터치 센서 구동부를 포함한다. 상기 터치 센서 구동부는 상기 온도 센서로부터의 데이터에 응답하여 상기 기준 전압을 가변한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 표시장치의 구동 방법은 온도 보상 회로에서 표시패널의 온도를 지시하는 센서 신호를 수신하는 단계; 상기 센서 신호에 응답하여 상기 온도 보상 회로의 제1 출력 단자를 통해 출력되는 제1 전압을 조정하는 단계; 및 상기 표시패널에 배치된 터치 센서에 연결된 전극의 전압과 상기 제1 전압을 입력 받아 상기 표시패널의 온도 변화가 보상된 터치 데이터를 발생하는 단계를 포함한다.
본 발명은 온도 센서를 통해 실시간 측정되는 온도에 따라 전하 분배기의 기준 전압, 전치 증폭기의 기준 전압, 전하 분배기의 용량 중 하나 이상을 가변한다. 그 결과, 본 발명은 온도 변화에 따른 터치 데이터의 변동을 방지함으로써 터치 센싱 감도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 상호 용량 방식의 터치 스크린을 보여 주는 도면이다.
도 2는 자기 용량 방식의 터치 스크린을 보여 주는 도면이다.
도 3은 상호 용량 방식의 터치 스크린이 픽셀 어레이에 내장될 때 온도 변화에 따른 상호 용량의 변화를 보여 주는 도면이다.
도 4는 자기 용량 방식의 터치 스크린이 픽셀 어레이에 내장될 때 온도 변화에 따른 자기 용량의 변화를 보여 주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 터치 센싱 장치를 보여 주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 표시장치가 디스플레이 구동 기간과 터치 센서 구동 기간으로 시분할 구동되는 예를 보여 주는 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 온도 보상 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 8은 상호 용량 센서의 터치 로 데이터의 온도 보상 결과를 보여 주는 도면이다.
도 9는 자기 용량 센서의 터치 로 데이터의 온도 보상 결과를 보여 주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 인셀 타입의 상호 용량 센서 구조와 터치 센서 구동부를 보여 주는 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 센싱부를 상세히 보여 주는 회로도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 인셀 타입의 자기 용량 센서 구조와 센싱부를 보여 주는 평면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 센싱부를 상세히 보여 주는 회로도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 온도 보상 장치를 보여 주는 블록도이다.
도 15는 제1 및 제2 기준 전압원의 일 예를 보여 주는 회로도이다.
본 발명의 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED Display), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시장치로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 평판 표시장치의 일 예로서 액정표시소자를 설명하지만, 본 발명의 표시장치는 액정표시장치에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 표시장치는 표시패널(100)과 결합된 터치 스크린을 포함한다.
터치 스크린은 정전 용량 방식의 터치 센서들을 포함한다. 터치 센서들은 상호 용량 또는 자기 용량의 변화를 갖는다.
본 발명의 표시장치는 입력 영상의 데이터를 픽셀 어레이에 기입하는 디스플레이 구동회로(102, 104, 106), 터치 전후 터치 센서의 전하 변하량을 바탕으로 터치 입력을 감지하는 터치 센서 구동부(110), 및 온도 센서(130)를 포함한다.
1 프레임 기간은 터치 동기 신호(Tsync)에 의해 정의된 디스플레이 구동 기간(Td)과 터치 센서 구동 기간(Tt)으로 시분할될 수 있다. 디스플레이 구동 기간(Td) 동안 픽셀들에 입력 영상의 데이터가 기입된다. 터치 센서 구동 기간(Tt) 동안, 터치 센서들이 구동되어 터치 입력이 감지된다.
액정표시장치의 경우에, 표시패널(100)의 기판들 사이에는 액정층이 형성된다. 액정 분자들은 화소전극(11)에 인가되는 데이터전압과, 공통전극에 인가되는 공통 전압(Vcom)의 전위차로 발생되는 전계에 의해 구동된다.
표시패널(100)의 픽셀 어레이는 데이터 라인들(S1~Sm, m은 양의 정수)과 게이트 라인들(G1~Gn, n은 양의 정수)에 의해 정의된 픽셀들, 공통전극으로부터 분할된 터치 센서들, 터치 센서들에 연결된 센서 라인들을 포함한다.
픽셀들 각각은 데이터 라인들(S1~Sm)과 게이트 라인들(G1~Gn)의 교차부들에 형성된 TFT(Thin Film Transistor), TFT를 통해 데이터전압을 공급받는 화소전극, 터치 센서의 전극들로 분할된 공통 전극, 화소 전극에 접속되어 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등을 포함한다.
터치 센서는 상호 용량(Cm) 또는 자기 용량(Cs)을 포함한다. 터치 센서들의 전극은 픽셀 어레이의 픽셀들에 공통으로 연결된 공통 전극으로 형성될 수 있다. 공통 전극이 분할되어 터치 센서들의 전극 패턴으로 패터닝된다. 따라서, 터치 센서들은 픽셀 어레이 내에 내장되고 픽셀들에 연결된다. 공통 전압은 이하의 실시예에서 액정표시장치의 픽셀들에 인가되는 공통 전압을 예시하였으나 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 공통 전압은 유기발광 다이오드 표시장치의 픽셀들에 공통으로 인가되는 고전위/저전위 전원전압(VDD/VSS) 등 평판표시장치에서 픽셀들에 공통으로 공급되는 전압으로 해석되어야 한다.
표시패널(100)의 상부 기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등이 형성될 수 있다. 표시패널(100)의 하부 기판은 COT(Color filter On TFT) 구조로 구현될 수 있다. 이 경우에, 컬러필터는 표시패널(100)의 하부 기판에 형성될 수 있다. 표시패널(100)의 상부 기판과 하부 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(100)의 상부 기판과 하부 기판 사이에는 액정층의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성된다.
표시패널(100)의 배면 아래에는 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛은 에지형(edge type) 또는 직하형(Direct type) 백라이트 유닛으로 구현되어 표시패널(100)에 빛을 조사한다. 표시패널(100)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 공지된 어떠한 액정 모드로도 구현될 수 있다. 유기발광 다이오드 표시장치와 같은 자발광 표시장치에서 백라이트 유닛은 필요 없다.
디스플레이 구동회로(102, 104, 106)는 데이터 구동부(102), 게이트 구동부(104), 및 타이밍 콘트롤러(106)를 포함한다.
데이터 구동부(102)는 디스플레이 구동 기간(Td) 동안 타이밍 콘트롤러(106)로부터 수신되는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 출력한다. 데이터 구동부(102)로부터 출력된 데이터전압은 데이터 라인들(S1~Sm)에 공급된다.
데이터 구동부(102)는 터치 센서 구동 기간(Tt) 동안 터치 센서들에 인가되는 터치 구동 신호(Tdrv)와 같은 위상의 교류 신호를 데이터 라인들(S1~Sm)에 인가하여 터치 센서와 데이터 라인 사이의 기생 용량을 최소화할 수 있다. 이는 기생 용량의 양단 전압이 동시에 변하고 그 전압 차이가 작을 수록 기생 용량에 충전되는 전하 양이 작아지기 때문이다.
게이트 구동부(104)는 디스플레이 구동 기간(Td) 동안, 데이터전압에 동기되는 게이트 펄스(또는 스캔펄스)를 게이트 라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 표시패널(100)의 라인을 선택한다. 게이트 펄스는 게이트 하이 전압(VGH)과 게이트 로우 전압(VGL) 사이에서 스윙한다. 게이트 펄스는 게이트 라인들(G1~Gn)을 통해 TFT들의 게이트에 인가된다. 게이트 하이 전압(VGL)은 픽셀 TFT의 문턱 전압 보다 높은 전압으로 설정되어 픽셀 TFT를 턴온(turn-on)시킨다. 게이트 로우 전압(VGL)은 픽셀 TFT의 문턱 전압 보다 낮은 전압이다.
게이트 구동부(104)는 터치 센서 구동 기간(Tt) 동안 터치 센서들에 인가되는 터치 구동 신호(Tdrv)와 같은 위상의 교류 신호를 게이트 라인들(G1~Gn)에 인가하여 터치 센서와 게이트 라인 사이의 기생 용량을 최소화한다. 터치 센서 구동 기간(Tt) 동안 게이트 라인들(G1~Gn)에 인가되는 교류 신호의 전압은 픽셀들에 기입된 데이터가 변하지 않도록 게이트 하이 전압(VGH) 보다 낮고 픽셀 TFT의 문턱 전압 보다 낮아야 한다.
타이밍 콘트롤러(106)는 호스트 시스템(108)으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동부(102), 게이트 구동부(104) 및 터치 센서 구동부(110)의 동작 타이밍을 동기시킨다. 도 6에서, SDC는 데이터 구동부(102)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 신호이다. GDC는 게이트 구동부(104)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 신호이다.
호스트 시스템(108)은 텔레비젼 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(108)은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 표시패널(100)의 해상도에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템(108)은 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 타이밍 콘트롤러(106)로 전송한다. 또한, 호스트 시스템(108)은 터치 센서 구동부(110)로부터 입력되는 터치 입력의 좌표 정보(XY)와 연계된 응용 프로그램을 실행한다.
타이밍 콘트롤러(106) 또는 호스트 시스템(108)은 디스플레이 구동부(102, 104, 106)와 터치 센서 구동부(110)를 동기시키기 위한 동기 신호(Tsync)를 발생할 수 있다.
터치 센서 구동부(110)는 센싱부를 이용하여 터치 센서들에 전하를 공급하고 터치 전후 터치 센서들의 전하 변화량을 검출하여 터치 로 데이터를 발생한다. 터치 센서 구동부(110)는 연산 로직 회로를 이용하여 터치 인식 알고리즘을 실행시킨다. 터치 인식 알고리즘은 터치 로 데이터를 미리 설정된 문턱값과 비교하여 터치 입력을 판정하고, 터치 입력 각각에 식별 코드와 좌표 정보(XY)를 부가하여 호스트 시스템(108)으로 전송한다.
터치 센서 구동부(110)는 도 14와 같은 온도 보상 장치를 포함한다. 온도 보상 장치는 온도 센서(130)로부터 입력되는 온도 데이터에 응답하여 센싱부의 아날로그 기준 전압(이하, "기준 전압"이라 함)과 용량(Capacitance)를 가변하여 온도 변화에 따른 터치 센서의 용량 변화를 보상한다.
터치 센서 구동부(110)에서, 센싱부의 아날로그 회로는 전하 분배기와 전치 증폭기를 포함한다. 전하 분배기는 전치 증폭기 앞단에 연결되어 터치 센서로부터 수신되는 전하를 분배하여 전치 증폭기로 공급되는 과도한 전하를 제거한다. 전치 증폭기는 터치 센서의 전하 변하량을 증폭하여 ADC로 공급한다. 기준 전압은 전하 분배기의 기준 전압(이하, "제1 기준 전압"이라 함, Vcr)과, 전치 증폭기의 기준 전압(이하, "제2 기준 전압"이라 함, Vm)을 포함한다. 전하 분배기는 가변 용량(Ccr)을 포함한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서의 온도 보상 방법을 보여 주는 흐름도이다. 이 온도 보상 방법은 온도 센서(130)와 터치 센서 구동부(110)에 의해 구현된다.
도 7을 참조하면, 온도 센서(130)는 표시패널(100)의 온도를 실시간 센싱한다. 터치 센서 구동부(110)는 온도 센서(130)로부터의 온도 데이터를 수신한다(S1).
터치 센서 구동부(110)는 룩업 테이블(Look-up table, LUT)을 이용하여 표시패널의 온도에 따라 기준 전압(Vm, Vcr)과 전하 분배기의 용량(Ccr)을 선택한다.(S2) 룩업 테이블(LUT)은 터치 센서의 온도 변화 실험을 통해 온도에 따라 다른 값으로 선택되는 제1 온도 보상 데이터, 제2 온도 보상 데이터 및 제3 온도 보상 데이터를 포함한다.
제1 온도 보상 데이터는 제1 기준 전압(Vcr)을 표시패널(100)의 온도에 따라 다른 전압으로 선택한다. 제2 온도 보상 데이터는 전하 분배기의 용량(Ccr)을 온도에 따라 다른 용량으로 선택한다. 제3 온도 보상 데이터는 제2 기준 전압(Vm)을 온도에 따라 다른 전압으로 선택한다. 온도 보상 데이터는 반드시 제1 내지 제3 온도 보상 데이터 모두 필요한 것은 아니다.
룩업 테이블은 제1 내지 제3 룩업 테이블로 나뉘어질 수 있다. 제1 룩업 테이블은 온도 데이터에 대응하는 제1 온도 보상 데이터를 선택한다. 제2 룩업 테이블은 온도 데이터에 대응하는 제2 온도 보상 데이터를 선택한다. 제3 룩업 테이블은 온도 데이터에 대응하는 제3 온도 보상 데이터를 선택한다.
룩업 테이블에서 선택된 온도 보상 데이터는 센싱부의 아날로그 회로에 입력될 기준 전압(Vcr, Vm)과, 전하 분배기의 용량(Ccr)을 선택한다. 따라서, 온도 보상 데이터는 표시패널의 온도 변화에 따라 아날로그 회로의 기준 전압(Vcr, Vm)과 용량(Ccr)을 가변한다.
아날로그 회로의 기준 전압(Vcr, Vm)과 용량(Ccr)이 변하면, 전치 증폭기의 출력 전압이 변경된다. 따라서, 온도 보상 데이터는 온도 변화에 따라 터치 로 데이터(Tdata)를 보상하여 도 8 및 도 9와 같이 온도 변할 때 터치 입력이 없는 터치 로 데이터(Tdata)가 변하지 않도록 제어한다. 도 8 및 도 9에서 실선이 온도 보상 데이터에 의해 보상된 터치 로 데이터이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 인셀 타입의 상호 용량 센서 구조와 터치 센서 구동부(110)를 보여 주는 평면도이다. 도 11은 도 10에 도시된 센싱부를 상세히 보여 주는 회로도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상호 용량(Cm)은 공통 전극으로부터 분할된 전극 패턴들(92, 94)을 포함한다.
전극 패턴들(92, 94)은 Tx 라우팅 배선들(W1~W4)을 통해 연결된 Tx 전극들(92)과, Tx 전극들(92) 사이에 배치된 Rx 전극(94)을 포함한다. 전극 패턴들(92, 94)은 ITO(Indium-Tin Oxide)와 같은 투명 금속으로 형성될 수 있다. Tx 라우팅 배선들(W1~W4)은 구리(Cu)와 같은 저저항 금속으로 형성될 수 있다.
터치 센서 구동부(110)는 Tx 구동부(111)와 센싱부(112)를 포함한다. Tx 구동부(111)는 Tx 라우팅 배선들(W1~W4)을 통해 Tx 전극들(92)에 터치 구동 신호(또는 자극 신호)(Vtx)를 공급한다. 센싱부(112)는 아날로그 회로와 ADC를 포함한다. 아날로그 회로는 터치 구동 신호(Vtx)에 동기하여 상호 용량(Cm)으로부터 전하를 수신하여 터치 전후의 전하 변화량을 아날로그 전압으로 출력한다. ADC는 아날로그 회로로부터 입력된 아날로그 전압을 디지털 데이터로 변환하여 터치 로 데이터를 출력한다.
아날로그 회로는 전하 분배기(113)와 전치 증폭기(114)를 포함한다.
전하 분배기(113)는 상호 용량(Cm)과 전치 증폭기(114) 사이에 연결되어 전치 증폭기(114)로 입력되는 과도한 전하를 제거한다. 전하 분배기(113)는 센싱부(112)의 입력 단자와 제1 기준 전압원 사이에 연결된 다수의 커패시터(C1~Cn)와, 다수의 스위치(Sc1~Scn)을 포함한다.
커패시터들(C1~Cn)는 도 11과 같이 센싱부(112)의 입력 단자와 제1 기준 전압원 사이에서 스위치들(Sc1~Scn)을 통해 병렬 연결될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 커패시터들(C1~Cn)은 직렬 연결과 병렬 연결이 혼합된 형태로 연결될 수 있다. 제1 기준 전압원은 도 15와 같은 회로로 구현될 수 있다. 제1 기준 전압원은 제1 온도 보상 데이터에 응답하여 제1 기준 전압(Vcr)의 전압 레벨을 선택한다. 스위치들(Sc1~Scn)은 제2 온도 보상 데이터에 응답하여 턴-온/오프(turn-on/off)되어 입력 단자와 제1 기준 전압원 사이에 연결되는 커패시터들을 선택함으로써 전하 분배기(113)의 용량(Ccr)을 가변한다.
전치 증폭기(114)는 연산 증폭기(OPamp)와, 연산 증폭기(OPamp)의 반전 입력 단자(-)와 출력 단자 사이에 연결된 커패시터(Cfb)를 포함한다. 연산 증폭기(OP)의 비반전 단자(+)에는 소정의 기준 전압(Vref)이 공급된다. 전치 증폭기(114)의 출력 전압(Vout)은 수학식 1과 같다. 수학식 1에서 알 수 있는 바와 같이, 전하 증폭기(114)의 출력 전압은 온도에 따라 가변 가능한 Vcr, Ccr에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 온도 변화에 따라 아날로그 회로의 출력 전압(Vout)이 가변되는 현상을 방지할 수 있기 때문에 온도 변화시에 터치 입력이 없는 한 ADC(115)로부터 출력되는 터치 로 데이터(Tdata)를 일정하게 유지할 수 있다.
Figure 112014092091561-pat00001
여기서, Vtx는 Tx 전극에 공급되는 터치 구동 신호의 전압, Cm은 상호 용량, Cfb는 연산 증폭기(OP)의 커패시터 용량, Ccr은 전하 분배기(113)의 용량, Vcr은 제1 기준 전압을 각각 나타낸다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 인셀 타입의 자기 용량 센서 구조와 센싱부(120)를 보여 주는 평면도이다. 도 13은 도 12에 도시된 센싱부를 상세히 보여 주는 회로도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 자기 용량(Cs)은 공통 전극으로부터 분할된 전극 패턴들로 형성된다.
전극 패턴들은 센서 배선들(L1~L4)에 연결된다. 전극 패턴들은 ITO(Indium-Tin Oxide)와 같은 투명 금속으로 형성될 수 있다. 센서 배선들(L1~L4)은 구리(Cu)와 같은 저저항 금속으로 형성될 수 있다.
터치 센서 구동부(110)는 도시 하지 않은 차지 펌프(charge pump)와, 센싱부(120)를 포함한다. 차지 펌프는 센서 배선들(L1~L4)을 통해 자기 용량(Cm)에 전하를 공급한다. 센싱부(112)는 아날로그 회로와 ADC를 포함한다. 아날로그 회로는 자기 용량(Cs)으로부터 전하를 수신하여 터치 전후의 전하 변화량을 아날로그 전압으로 출력한다. ADC는 아날로그 회로로부터 입력된 아날로그 전압을 디지털 데이터로 변환하여 터치 로 데이터를 출력한다.
아날로그 회로는 전하 분배기(123)와 전치 증폭기(124)를 포함한다.
전하 분배기(123)는 자기 용량(Cs)과 전치 증폭기(124) 사이에 연결되어 전치 증폭기(124)로 입력되는 과도한 전하를 제거한다. 전하 분배기(123)는 센싱부(120)의 입력 단자와 제1 기준 전압원 사이에 연결된 다수의 커패시터(C1~Cn)와, 다수의 스위치(Sc1~Scn)을 포함한다.
커패시터들(C1~Cn)은 센싱부(112)의 입력 단자와 제1 기준 전압원 사이에서 스위치들(Sc1~Scn)을 통해 병렬 연결될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제1 기준 전압원은 도 15와 같은 회로로 구현될 수 있다. 제1 기준 전압원은 제1 온도 보상 데이터에 응답하여 제1 기준 전압(Vcr)의 전압 레벨을 선택한다. 스위치들(Sc1~Scn)은 제2 온도 보상 데이터에 응답하여 턴-온/오프(turn-on/off)되어 전하 분배기(113)의 용량(Ccr)을 가변한다.
전치 증폭기(124)는 연산 증폭기(OPamp)와, 연산 증폭기(OPamp)의 반전 입력 단자(-)와 출력 단자 사이에 연결된 커패시터(Cfb)를 포함한다. 연산 증폭기(OP)의 비반전 단자(+)에는 제2 기준 전압(Vm)이 공급된다. 제2 기준 전압원은 도 15와 같은 회로로 구성되어 제3 온도 보상 데이터에 응답하여 제2 기준 전압(Vm)의 전압 레벨을 선택한다.
전치 증폭기(124)의 출력 전압(Vout)은 수학식 2와 같다. 수학식 2에서 알 수 있는 바와 같이, 전하 증폭기(124)의 출력 전압(Vout)은 온도에 따라 가변 가능한 Vcr, Ccr, Vm에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 온도 변화에 따라 아날로그 회로의 출력 전압(Vout)이 가변되는 현상을 방지할 수 있기 때문에 온도 변화시에 터치 입력이 없는 한 ADC(125)로부터 출력되는 터치 로 데이터(Tdata)를 일정하게 유지할 수 있다.
Figure 112014092091561-pat00002
여기서, Cs는 상호 용량, Cfb는 연산 증폭기(OP)의 커패시터 용량, Ccr은 전하 분배기(123)의 용량, Vcr은 제1 기준 전압, Vm은 제2 기준 전압을 각각 나타낸다. 제1 및 제2 기준 전압(Vcr, Vm)은 도 11 및 도 13과 같이 0V와 4V 사이에서 가변될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 온도 보상 장치를 보여 주는 블록도이다.
도 14를 참조하면, 온도 보상 장치는 제어 로직(132)과, 터치 데이터 보상부(134)를 포함한다.
제어 로직(132)은 온도 보상 데이터를 선택하는 룩업 테이블(LUT)과, 도시하지 않은 알고리즘 실행부를 포함한다. 제어 로직(132)은 온도 센서(130)로부터의 온도 데이터에 응답하여 온도 보상 데이터를 선택하여 터치 데이터 보상부(134)에 공급한다. 알고리즘 실행부는 터치 데이터 보상부(134)로부터 입력된 터치 로 데이터(Tdata)를 문턱값과 비교하여 문턱값 보다 높은 터치 로 데이터를 터치 입력된 터치 센서의 데이터로서 판정한다. 알고리즘 실행부는 터치 입력 각각에 식별 코드와 좌표 정보(XY)를 부가하여 호스트 시스템(108)으로 전송한다.
터치 데이터 보상부(134)는 온도 보상부(136)와, 센싱부(138)를 포함한다.
온도 보상부(136)는 제1 및 제2 온도 보상 데이터에 따라 가변되는 제1 및 제2 기준 전압(Vcr, Vm)을 센싱부(138)의 아날로그 회로에 공급한다. 또한, 온도 보상부(136)는 온도에 따라 전하 분배기(113, 123)의 용량을 선택하기 위하여 제2 온도 보상 데이터를 전하 분배기(113, 123)의 스위치 제어 단자들에 공급한다. 센싱부(138)는 도 11 또는 도 13에 도시된 센싱부와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 15는 제1 및 제2 기준 전압원의 일 예를 보여 주는 회로도이다.
도 15를 참조하면, 제1 기준 전압원은 입력 전압(Vin)을 분압하는 저항열(R11~R1n)와, 다수의 스위치들(SW11~SW1n)을 포함한다.
저항열(R11~R1n)은 입력 전압(Vin)을 분압하여 전압 레벨이 다른 다수의 전압들을 출력한다. 스위치들(SW11~SW1n)은 저항열(R11~R1n)과 출력 단자 사이에 병렬 접속된다. 스위치들(SW11~SW1n)은 제1 온도 보상 데이터에 응답하여 턴-온됨으로써 제1 기준 전압(Vcr)을 선택한다. 턴-온되는 스위치에 따라 제1 기준 전압(Vcr)의 레벨이 선택된다. 따라서, 제1 온도 보상 데이터는 표시패널(100)의 온도에 따라 제1 기준 전압(Vcr)을 가변한다.
제2 기준 전압원은 입력 전압(Vin)을 분압하는 저항열(R21~R2n)와, 다수의 스위치들(SW21~SW2n)을 포함한다.
저항열(R21~R2n)은 입력 전압(Vin)을 분압하여 전압 레벨이 다른 다수의 전압들을 출력한다. 스위치들(SW21~SW2n)은 저항열(R11~R1n)과 출력 단자 사이에 병렬 접속된다. 스위치들(SW21~SW2n)은 제3 온도 보상 데이터에 응답하여 턴-온됨으로써 제2 기준 전압(Vm)을 선택한다. 턴-온되는 스위치에 따라 제2 기준 전압(Vm)의 레벨이 선택된다. 따라서, 제3 온도 보상 데이터는 표시패널(100)의 온도에 따라 제2 기준 전압(Vm)을 가변한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100 : 표시패널 102 : 데이터 구동부
104 : 게이트 구동부 106 : 타이밍 콘트롤러
108 : 호스트 시스템 110 : 터치 센서 구동부
111 : Tx 구동부 112, 120 : 센싱부
113, 123 : 전하 분배기 114, 124 : 전치 증폭기
130 : 온도 센서 132 : 제어 로직
134 : 터치 데이터 보상부 136 : 온도 보상부
138 : 센싱부 LUT : 룩업 테이블
Vcr : 제1 기준 전압 Vm : 제2 기준 전압
Ccr : 전하 분배기의 용량

Claims (27)

  1. 표시패널의 온도를 센싱하는 온도 센서;
    상기 온도 센서에 연결된 입력 단자와, 제1 출력 단자를 포함하고, 상기 온도 센서에 의해 센싱된 온도를 바탕으로 상기 제1 출력 단자의 제1 전압을 조정하는 온도 보상 회로; 및
    상기 표시패널에 배치된 터치 센서에 연결된 터치 센서 회로를 포함하고,
    상기 터치 센서 회로는,
    상기 터치 센서의 전극에 연결된 제1 입력 단자와, 상기 온도 보상 회로의 제1 출력 단자에 연결된 제2 입력 단자를 포함하고, 상기 제1 전압을 입력 받아 터치 데이터를 발생하는 터치 센싱 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 보상 회로는,
    상기 센싱된 온도에 대응하는 보상 데이터를 선택하는 제어 로직 회로; 및
    상기 제어 로직 회로에 연결되어 상기 보상 데이터에 따라 상기 제1 전압을 높이거나 낮추는 온도 보상부를 포함하는 터치 센싱 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 온도 보상부는 상기 보상 데이터에 따라 턴-온되거나 턴-오프되는 적어도 하나의 스위치를 포함하는 터치 센싱 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스위치는 상기 보상 데이터에 따라 턴-온되거나 턴-오프되는 다수의 스위치들을 포함하고,
    상기 스위치들 각각은 전압 분압기에 연결된 제1 단자와, 상기 터치 센서 회로의 제2 입력 단자에 연결되어 상기 제1 전압을 공급하는 제2 단자를 포함하는 터치 센싱 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 센서 회로는
    상기 터치 센서의 전극으로부터 수신된 전하양을 감소시키는 전하 분배기; 및
    상기 전하 분배기로부터 감소된 전하를 수신하는 제1 입력 단자, 상기 온도 보상 회로의 제1 출력 단자에 연결된 제2 입력 단자, 및 전압을 출력하는 출력 단자를 갖는 증폭기를 포함한 터치 센싱 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 온도 보상 회로는,
    상기 전하 분배기에 연결되어 상기 전하 분배기에 제2 전압을 공급하는 제2 출력 단자를 포함하고,
    상기 센싱된 온도를 바탕으로 상기 제2 출력 단자의 제2 전압을 조정하는 터치 센싱 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 온도 보상 회로는,
    상기 전하 분배기에 연결되어 상기 전하 분배기의 용량을 조절하고,
    상기 용량은 상기 터치 센서 회로의 제1 입력 단자와 상기 온도 보상 회로의 제2 출력 단자 사이에 연결되는 터치 센싱 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전하 분배기는,
    상기 터치 센서 회로의 제1 입력 단자와 상기 온도 보상 회로의 제2 출력 단자 사이에 병렬로 연결된 다수의 커패시터들을 포함하고,
    상기 커패시터들 각각은 상기 온도 보상 회로에 의해 제어되는 스위치에 의해 상기 터치 센서 회로의 제1 입력 단자에 선택적으로 연결되거나 분리되는 터치 센싱 표시장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 터치 센서 회로는
    상기 터치 센서의 전극으로부터 수신된 전하양을 감소시키는 전하 분배기; 및
    상기 전하 분배기로부터 감소된 전하를 수신하는 제1 입력 단자, 상기 온도 보상 회로의 제1 출력 단자에 연결된 제2 입력 단자, 및 전압을 출력하는 출력 단자를 갖는 증폭기를 포함하고,
    상기 온도 보상 회로는,
    상기 전하 분배기에 연결되어 상기 전하 분배기에 제2 전압을 공급하는 제2 출력 단자를 포함하고, 상기 센싱된 온도를 바탕으로 상기 제2 출력 단자의 제2 전압을 조정하며,
    상기 온도 보상부는
    상기 보상 데이터에 따라 턴-온되거나 턴-오프되어 상기 제2 전압을 조정하는 적어도 하나의 스위치를 포함하는 터치 센싱 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스위치는 상기 보상 데이터에 따라 턴-온되거나 턴-오프되어 상기 제2 전압을 조정하는 다수의 스위치들을 포함하고,
    상기 스위치들 각각은 전압 분압기에 연결된 제1 단자와, 상기 온도 보상 회로의 제2 출력 단자에 연결된 제2 단자를 포함하는 터치 센싱 표시장치.
  11. 표시패널의 온도를 지시하는 센서 신호를 수신하는 입력 단자와, 제1 출력 단자를 포함하고, 상기 센서 신호에 응답하여 상기 제1 출력 단자의 제1 전압을 조정하는 온도 보상 회로; 및
    상기 표시패널에 배치된 터치 센서의 전극에 연결된 제1 입력 단자와, 상기 온도 보상 회로의 제1 출력 단자에 연결된 제2 입력 단자를 포함하고, 상기 제1 전압을 입력 받아 터치 데이터를 발생하는 센싱부를 포함하는 터치 센서 회로.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 온도 보상 회로는,
    상기 온도에 대응하는 보상 데이터를 선택하는 제어 로직 회로; 및
    상기 제어 로직 회로에 연결되어 상기 보상 데이터에 따라 상기 제1 전압을 높이거나 낮추는 온도 보상부를 포함하는 터치 센서 회로.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 온도 보상부는 상기 보상 데이터에 따라 턴-온되거나 턴-오프되는 적어도 하나의 스위치를 포함하는 터치 센서 회로.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스위치는 상기 보상 데이터에 따라 턴-온되거나 턴-오프되는 다수의 스위치들을 포함하고,
    상기 스위치들 각각은 전압 분압기에 연결된 제1 단자와, 상기 센싱부의 제2 입력 단자에 연결되어 상기 제1 전압을 공급하는 제2 단자를 포함하는 터치 센서 회로.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 센싱부는
    상기 터치 센서의 전극으로부터 수신된 전하양을 감소시키는 전하 분배기; 및
    상기 전하 분배기로부터 감소된 전하를 수신하는 제1 입력 단자, 상기 온도 보상 회로의 제1 출력 단자에 연결된 제2 입력 단자, 및 전압을 출력하는 출력 단자를 갖는 증폭기를 포함한 터치 센서 회로.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 온도 보상 회로는,
    상기 전하 분배기에 연결되어 상기 전하 분배기에 제2 전압을 공급하는 제2 출력 단자를 포함하고,
    상기 온도를 바탕으로 상기 제2 출력 단자의 제2 전압을 조정하는 터치 센서 회로.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 온도 보상 회로는,
    상기 전하 분배기에 연결되어 상기 전하 분배기의 용량을 조절하고,
    상기 용량은 상기 센싱부의 제1 입력 단자와 상기 온도 보상 회로의 제2 출력 단자 사이에 연결되는 터치 센서 회로.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전하 분배기는,
    상기 센싱부의 제1 입력 단자와 상기 온도 보상 회로의 제2 출력 단자 사이에 병렬로 연결된 다수의 커패시터들을 포함하고,
    상기 커패시터들 각각은 상기 온도 보상 회로에 의해 제어되는 스위치에 의해 상기 센싱부의 제1 입력 단자에 선택적으로 연결되거나 분리되는 터치 센서 회로.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 온도 보상부는
    상기 보상 데이터에 따라 턴-온되거나 턴-오프되어 상기 제2 전압을 조정하는 적어도 하나의 스위치를 포함하는 터치 센서 회로.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스위치는 상기 보상 데이터에 따라 턴-온되거나 턴-오프되어 상기 제2 전압을 조정하는 다수의 스위치들을 포함하고,
    상기 스위치들 각각은 전압 분압기에 연결된 제1 단자와, 상기 온도 보상 회로의 제2 출력 단자에 연결된 제2 단자를 포함하는 터치 센서 회로.
  21. 온도 보상 회로에서 표시패널의 온도를 지시하는 센서 신호를 수신하는 단계;
    상기 센서 신호에 응답하여 상기 온도 보상 회로의 제1 출력 단자를 통해 출력되는 제1 전압을 조정하는 단계; 및
    상기 표시패널에 배치된 터치 센서에 연결된 전극의 전압과 상기 제1 전압을 입력 받아 상기 표시패널의 온도 변화가 보상된 터치 데이터를 발생하는 단계를 포함하는 터치 센싱 표시장치의 구동 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 온도에 대응하는 보상 데이터를 선택하고, 상기 보상 데이터에 따라 상기 제1 전압을 높이거나 낮추는 단계를 더 포함하는 터치 센싱 표시장치의 구동 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 터치 데이터를 발생하는 단계는,
    상기 온도 보상 회로에서 상기 센서 신호에 따라 제2 전압을 조정하고, 상기 제2 전압을 이용하여 방전 패스를 경유하여 상기 터치 센서에 연결된 전극으로부터의 전압을 낮추어 감소된 전압을 발생하고,
    상기 감소된 전압과 상기 제1 전압의 차를 증폭하는 단계를 포함하는 터치 센싱 표시장치의 구동 방법.
  24. 표시패널의 온도를 센싱하는 온도 센서;
    상기 온도 센서에 연결된 제어 로직 회로와, 기준 전압이 인가되고 상기 표시패널의 터치 센서에 연결되는 아날로그 회로를 포함하는 터치 센서 구동부;
    상기 터치 센서 구동부는 상기 온도 센서로부터의 데이터에 응답하여 상기 기준 전압을 가변하는 터치 센싱 표시장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 아날로그 회로는,
    상기 기준 전압이 인가되는 증폭기를 포함하는 터치 센싱 표시장치.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 아날로그 회로는,
    상기 터치 센서에 연결된 전하 분배기와 증폭기를 포함하고,
    상기 기준 전압은,
    상기 전하 분배기에 인가되는 제1 기준 전압과,
    상기 증폭기에 인가되는 제2 기준 전압을 포함하는 터치 센싱 표시장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 터치 센서 구동부는,
    상기 온도 센서로부터의 데이터에 응답하여
    상기 전하 분배기의 용량을 가변하는 터치 센싱 표시장치.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9582111B2 (en) * 2014-10-31 2017-02-28 Semtech Corporation Method and device for improved accuracy of proximity and touch detection in mobile devices
KR102350084B1 (ko) * 2015-01-15 2022-01-11 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널 및 이를 이용한 표시장치
CN106201144A (zh) 2016-07-21 2016-12-07 京东方科技集团股份有限公司 触控显示基板及其制作方法、触控显示装置
JP6862134B2 (ja) * 2016-09-23 2021-04-21 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド センサ装置
US11137858B2 (en) * 2016-09-23 2021-10-05 Apple Inc. Location-based swing compensation for touch channel attenuation
CN107367639B (zh) * 2017-08-31 2019-12-24 京东方科技集团股份有限公司 电容值测定方法和装置
KR102018691B1 (ko) * 2017-09-29 2019-09-05 엘지디스플레이 주식회사 전원 출력 회로, 컨트롤러, 터치 디스플레이 패널 및 터치 디스플레이 장치
KR102429413B1 (ko) * 2017-11-14 2022-08-05 엘지디스플레이 주식회사 터치표시장치, 표시패널, 공통전극 구동회로 및 구동방법
KR102445033B1 (ko) * 2017-12-29 2022-09-19 엘지디스플레이 주식회사 터치표시장치, 터치구동회로 및 터치센싱방법
KR102553515B1 (ko) * 2018-05-30 2023-07-10 엘지디스플레이 주식회사 터치표시장치, 터치시스템, 터치회로 및 터치센싱방법
KR102104275B1 (ko) 2018-06-01 2020-04-27 경희대학교 산학협력단 스타일러스 펜을 이용하는 터치 시스템 및 이를 이용한 터치 검출 방법
CN111599303A (zh) * 2019-02-21 2020-08-28 厦门凌阳华芯科技有限公司 一种led显示触控模组及设备
TWI702582B (zh) 2019-04-03 2020-08-21 元太科技工業股份有限公司 顯示面板、顯示裝置及顯示面板的製造方法
KR20210018723A (ko) * 2019-08-09 2021-02-18 삼성디스플레이 주식회사 터치 구동 회로 및 이를 포함하는 표시 장치
FR3101168B1 (fr) 2019-09-23 2021-10-22 Vector Labs Système et procédé d’apprentissage ou de réapprentissage d’un geste
US11794350B2 (en) * 2020-10-22 2023-10-24 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Interactive tactile perception method for classification and recognition of object instances
CN112415604B (zh) * 2021-01-22 2021-06-18 深圳市汇顶科技股份有限公司 检测电路、芯片及相关电子装置
JP2022155092A (ja) * 2021-03-30 2022-10-13 シャープ株式会社 表示装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110298746A1 (en) 2010-06-07 2011-12-08 Steven Porter Hotelling Touch sensing error compensation

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140267132A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 QUALCOMM MEMS Technologies. Inc. Comprehensive Framework for Adaptive Touch-Signal De-Noising/Filtering to Optimize Touch Performance

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110298746A1 (en) 2010-06-07 2011-12-08 Steven Porter Hotelling Touch sensing error compensation

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