KR102414705B1 - 터치 스크린 패널 - Google Patents

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KR102414705B1
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Abstract

본 발명에 의한 터치 스크린 패널은, 터치 활성영역에 배열된 복수의 감지전극들; 입력전압과 적어도 하나의 클럭신호에 기초하여 출력전압을 생성하는 차지펌프 회로; 상기 클럭신호를 생성하는 클럭신호 생성부; 및 상기 출력전압을 이용하여 터치 구동신호들을 생성하고, 상기 터치 구동신호들을 상기 감지전극들에 인가하는 터치 구동부를 포함하되, 상기 클럭신호와 상기 터치 구동신호들은 동기화된다.

Description

터치 스크린 패널{TOUCH SCREEN PANEL}
본 발명은 터치 스크린 패널에 관한 것으로, 특히 파워 노이즈의 영향을 감소시킬 수 있는 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있다. 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은 다수의 감지전극들을 포함하며, 감지전극들에 사람의 손 또는 스타일러스 펜이 접촉될 때 감지전극들에 형성된 정전용량의 변화를 감지함으로써 터치위치를 산출한다.
구체적으로, 터치 스크린 패널은 감지전극들, 터치 구동부 및 차지펌프 회로(Charge Pump Circuit)를 포함할 수 있다. 터치 구동부는 차지펌프 회로로부터 공급되는 출력전압을 이용해 터치 구동신호들을 생성하고, 감지전극들로 터치 구동신호들을 인가한다. 그리고, 터치 스크린 패널은 터치 구동신호들에 대응되는 터치 감지신호들을 센싱하여 정전용량의 변화를 감지할 수 있다.
그런데, 터치 스크린 패널은 터치 구동시, 차지펌프 회로 구동으로 인한 파워 노이즈의 영향을 받는다. 구체적으로, 차지펌프 회로 내의 전압 변화에 대응한 소정의 노이즈가 발생되고, 발생된 노이즈는 감지전극들 사이의 정전용량을 변동시켜 터치 오류가 발생될 수 있다.
종래의 터치 스크린 패널은 차지펌프 회로와 터치 구동부가 비동기적으로 구동하므로, 터치 구동 타이밍을 기준으로 볼 때, 파워 노이즈의 영향이 비주기적으로 발생한다. 특히, 터치 스크린 패널이 대형화되고, 높은 신호대잡음비(high SNR)을 얻기 위해 터치 구동부가 고전압 구동을 하는 추세이기 때문에 파워 노이즈의 영향이 증가되고 있다. 따라서, 파워 노이즈를 감소시키는 방안이 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은 파워 노이즈의 영향을 감소시킬 수 있는 터치 스크린 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널은, 터치 활성영역에 배열된 복수의 감지전극들; 입력전압과 적어도 하나의 클럭신호에 기초하여 출력전압을 생성하는 차지펌프 회로; 상기 클럭신호를 생성하는 클럭신호 생성부; 및 상기 출력전압을 이용하여 터치 구동신호들을 생성하고, 상기 터치 구동신호들을 상기 감지전극들에 인가하는 터치 구동부를 포함하되, 상기 클럭신호와 상기 터치 구동신호들은 동기화된다.
일 실시예에서, 상기 클럭신호의 기준 타이밍과 상기 터치 구동신호들의 기준 타이밍은 일치되도록 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 클럭신호의 기준 타이밍은 상기 클럭신호의 상승에지(rising edge) 및 하강에지(falling edge) 중 적어도 하나일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 터치 구동부는 상기 감지전극들에 대응되는 구동채널들로 상기 터치 구동신호들을 순차적으로 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 터치 구동신호들의 기준 타이밍은 상기 구동채널들 각각으로 상기 터치 구동신호들이 공급되는 채널당 센싱기간의 시작시점일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 클럭신호의 반주기와 상기 채널당 센싱기간은 동일하도록 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 클럭신호의 주기와 상기 채널당 센싱기간은 동일하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 클럭신호 생성부는 상기 터치 구동신호들을 기준으로 동기화된 상기 클럭신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 터치 구동부는 상기 클럭신호를 기준으로 동기화된 상기 터치 구동신호들을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 클럭신호와 상기 터치 구동신호들은 기준 동기신호를 기준으로 동기화될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 감지전극들은 Tx 전극들과, 상기 Tx 전극들과 교차하는 Rx 전극들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 터치 구동부는 상기 Tx 전극들로 상기 터치 구동신호들을 공급하는 터치 구동회로와, 상기 Rx 전극들을 통해 상기 터치 구동신호들에 대응되는 터치 감지신호들을 센싱하는 터치 센싱회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 터치 감지신호들 중 상기 클럭신호의 천이구간과 중첩되는 일부 터치 감지신호들을 제외한 나머지 터치 감지신호들에 기초하여 터치위치를 산출하는 터치 제어부를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 터치 제어부는 상기 나머지 터치 감지신호들을 평균화한 대표값으로부터 상기 터치위치를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 클럭신호 생성부는 제1 클럭신호와, 상기 제1 클럭신호가 반전된 제2 클럭신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 차지펌프 회로는 복수개의 캐패시터들과, 상기 캐패시터들에 대응되는 전달 트랜지스터들로 구성된 전압 펌핑부를 포함하며, 상기 전압 펌핑부는 상기 제1 및 제2 클럭신호에 따라 상기 입력전압을 단계적으로 승압하여 상기 출력전압을 생성할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 터치 스크린 패널은 차지펌프 회로를 구동하는 클럭신호와 감지전극들을 구동하는 터치 구동신호들을 동기화한다. 따라서, 차지펌프 회로 구동에 의한 파워 노이즈의 영향을 받는 터치 구동신호들이 일정한 주기성을 갖게 되고, 파워 노이즈의 영향을 받는 시점에 관한 판단이 용이해진다. 그리고, 상기 파워 노이즈의 영향이 덜한 터치 감지신호들에 기초하여 터치위치를 산출함으로써, 파워 노이즈의 영향을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차지펌프 회로의 회로도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 동기화 구동을 설명하기 위한 파형도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 패널은 감지전극들(11, 12), 터치 구동부(20), 차지펌프 회로(30), 클럭신호 생성부(40) 및 터치 제어부(50)를 포함할 수 있다.
감지전극들(11, 12)은 터치 입력을 감지하기 위한 복수의 도전 패턴(conductive pattern)들로서, 터치 활성영역(TA)에 일정한 패턴으로 분산 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 감지전극들(11, 12)은 Tx 전극들(11), 및 Tx 전극들(11)과 교차하는 Rx 전극들(12)을 포함할 수 있다. Tx 전극들(11) 및 Rx 전극들(12)은 투명 기판(미도시) 상의 서로 다른 레이어 또는 동일 레이어 상에 형성될 수 있는 것으로, 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다. 이때, 투명 도전성 물질은 ITO(Indium-Tin-Oxide), IZO(Indium-Zinc-Oxide), CNT(Carbon Nano Tube) 또는 그래핀(Graphene) 등으로 설정될 수 있다.
감지전극들(11, 12)의 형상, 재질 및 구조는 공지된 다양한 예가 적용될 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 1에서는 Tx 전극들(11) 및 Rx 전극들(12)이 서로 직교(orthogonal) 교차하는 형태로 배열되는 것으로 도시되었으나, 이는 하나의 실시예로서 그 외에도 기하학적 구성의 교차 형태(극좌표 배열의 동심라인 및 방사상 라인) 등으로 구현될 수 있다. 또한, 도 1에서는 Tx 전극들(11) 및 Rx 전극들(12)이 바(bar) 형태로 도시되었으나, 이는 하나의 실시예로서 그 외에도 다이아몬드 형태 또는 메쉬패턴 등으로 구현될 수 있다.
터치 구동부(20)는 차지펌프 회로(20)로부터 공급되는 출력전압(Vout)을 이용하여 터치 구동신호들(TDS)을 생성하고, 생성된 터치 구동신호들(TDS)을 감지전극들(11, 12)에 인가한다. 구체적으로, 터치 구동부(20)는 Tx 전극들(11) 각각으로 터치 구동신호들(TDS)을 순차적으로 공급하는 터치 구동회로(21)를 포함할 수 있다. 터치 구동회로(21)는 출력전압(Vout)에 대응되는 진폭을 갖는 펄스파(pulse wave) 형태의 터치 구동신호들(TDS)을 생성할 수 있다. 그리고, 터치 구동회로(21)는 Tx 전극들(11)에 대응되는 구동채널들로 터치 구동신호들(TDS)을 순차적으로 공급할 수 있다. 구동채널들 각각에 대하여 터치 구동신호들(TDS)이 공급되는 채널당 센싱기간이 미리 설정될 수 있다. 본 실시예에서, Tx 전극들(11)과 구동채널들은 일대일 대응된다. Tx 전극들(11)이 4개로 구성됨을 가정하면, 터치 구동회로(21)는 첫번째 채널당 센싱기간인 제1 기간 동안 제1 Tx 전극(Tx1)으로 터치 구동신호들(TDS)을 공급하고, 두번째 채널당 센싱기간인 제2 기간 동안 제2 Tx 전극(Tx2)으로 터치 구동신호들(TDS)을 공급하고, 세번째 채널당 센싱기간인 제3 기간 동안 제3 Tx 전극(Tx3)으로 터치 구동신호들(TDS)을 공급하고, 네번째 채널당 센싱기간인 제4 기간 동안 제4 Tx 전극(Tx4)으로 터치 구동신호들(TDS)을 공급할 수 있다.
또한, 터치 구동부(20)는 Rx 전극들(12)을 통해 터치 구동신호들(TDS)에 대응되는 터치 감지신호들(TSS)을 센싱하는 터치 센싱회로(22)를 포함할 수 있다. 여기서, 터치 감지신호들(TSS)은 정전용량(capacitance)에 관한 전기적 신호이며, 터치 구동신호들(TDS)과 실질적으로 동일한 타이밍을 갖는다. 예를 들면, 감지전극들(11, 12)에 터치 구동신호들(TDS)이 공급되고 터치가 발생되지 않은 상태인 경우, 터치 감지신호들(TSS)은 Tx 전극들(11) 및 Rx 전극들(12) 사이에 형성된 정전용량에 따라 일정한 파형을 갖는다. 감지전극들(11, 12)에 터치가 발생되면, 터치가 발생한 위치에서 정전용량의 변화에 따른 터치 감지신호들(TSS)의 변화가 발생한다. 터치 센싱회로(22)는 감지된 터치 감지신호들(TSS)을 디지털 형태로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터(Analog-to-Digital Converter; ADC)를 포함할 수 있으며, 터치 감지신호들(TSS)이 디지털화된 데이터값들을 터치 제어부(50)에 제공할 수 있다.
차지펌프 회로(30)는 외부로터 입력되는 입력전압(Vin)과 적어도 하나의 클럭신호(CLK)에 기초하여 출력전압(Vout)을 생성한다. 생성된 출력전압(Vout)은 터치 구동부(20)로 공급된다. 구체적으로, 차지펌프 회로(30)는 복수개의 캐패시터들과, 상기 캐패시터들에 대응되는 전달 트랜지스터들로 구성된 전압 펌핑부(미도시)를 포함하며, 상기 전압 펌핑부는 제1 및 제2 클럭신호(CLK1, CLK2)에 따라 입력전압(Vin)을 단계적으로 승압하여 출력전압(Vout)을 생성할 수 있다. 이와 관련하여 상세한 설명은 후술하기로 한다.
클럭신호 생성부(40)는 클럭신호(CLK)를 생성하여, 생성된 클럭신호(CLK)를 차지펌프 회로(30)에 공급한다. 클럭신호 생성부(40)는 제1 클럭신호(CLK1)와, 상기 제1 클럭신호가 반전된 제2 클럭신호(CLK)를 생성할 수 있다. 이를 위하여, 클럭신호 생성부(40)는 오실레이터(oscillator)를 포함할 수 있다.
클럭신호(CLK)와 터치 구동신호들(TDS)은 동기화되도록 설정된다. 즉, 클럭신호(CLK)의 기준 타이밍과 터치 구동신호들(TDS)의 기준 타이밍이 일치되도록 설정된다. 구체적으로, 클럭신호(CLK)의 기준 타이밍은 클럭신호(CLK)의 상승에지(rising edge) 및 하강에지(falling edge) 중 적어도 하나일 수 있다. 또한, 터치 구동신호들(TDS)의 기준 타이밍은 구동채널들 또는 감지전극들(11, 12) 각각으로 터치 구동신호들(TDS)이 공급되는 채널당 센싱기간의 시작시점일 수 있다.
일 실시예에서, 클럭신호 생성부(40)는 터치 구동신호들(TDS)을 기준으로 동기화된 클럭신호(CLK)를 생성할 수 있다. 클럭신호 생성부(40)는 기설정된 터치 구동신호들(TDS)의 타이밍 정보에 따라 터치 구동신호들(TDS)의 기준 타이밍과 일치되도록 클럭신호(CLK)의 기준 타이밍을 설정하거나 변경할 수 있다.
다른 실시예에서, 터치 구동부(20)는 클럭신호(CLK)를 기준으로 동기화된 터치 구동신호들(TDS)을 생성할 수 있다. 터치 구동부(20)는 기설정된 클럭신호(CLK)의 타이밍 정보에 따라 클럭신호(CLK)의 기준 타이밍과 일치되도록 터치 구동신호들(TDS)의 기준 타이밍을 설정하거나 변경할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 클럭신호(CLK)와 터치 구동신호들(TDS)은 기준 동기신호를 기준으로 동기화되도록 설정될 수 있다. 즉, 클럭신호 생성부(40)와 터치 구동부(20)는 각각 외부로터 제공되는 기준 동기신호 또는 기준 동기신호에 대한 타이밍 정보에 따라 클럭신호(CLK)와 터치 구동신호들(TDS)의 동기화를 수행할 수 있다.
터치 제어부(50)는 터치 감지신호들(TSS) 중 클럭신호(CLK)의 천이구간과 중첩되는 일부 터치 감지신호들(TSS)을 제외한 나머지 터치 감지신호들(TSS)에 기초하여 터치위치를 산출한다. 여기서, 클럭신호(CLK)의 천이구간은 터치 구동신호들(TDS) 및 터치 감지신호들(TSS)이 차지펌프 회로(30)의 구동으로 인한 파워 노이즈의 영향을 받는 시점이다. 즉, 터치 제어부(50)는 미리 설정된 동기화 타이밍 정보에 따라 주기적으로 파워 노이즈의 영향을 받는 시점을 파악하여 이를 회피할 수 있다. 클럭신호(CLK)와 터치 구동신호들(TDS)이 동기화됨으로써, 파워 노이즈의 영향을 받는 시점에 관한 판단이 용이해진다.
그리고, 터치 제어부(50)는 파워 노이즈를 회피한 터치 감지신호들(TSS)을 샘플링하여 터치위치를 산출한다. 구체적으로, 터치 제어부(50)는 클럭신호(CLK)의 천이구간과 중첩되는 터치 감지신호들(TSS)을 주기적으로 샘플링에서 제외시킬 수 있다. 그리고, 나머지 터치 감지신호들(TSS)에 기초하여 터치위치를 산출함으로써, 파워 노이즈로 인한 터치 인식 오류 발생을 방지할 수 있다. 터치 제어부(50)는 일정 주기, 예컨대 프레임 단위로 터치 감지신호들(TSS)이 디지털화된 데이터값들을 누적 평균하여 대표값을 구할 수 있다. 그리고 터치 제어부(50)는 대표값을 터치 기준값과 비교하여 터치 여부를 판단할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 차지펌프 회로의 회로도이다.
도 2를 참조하면, 일반적인 차지펌프 회로(30)는 소스 트랜지스터(MS)와, 전압 펌핑부(31)를 구비한다.
소스 트랜지스터(MS)는 입력전압(Vin) 입력단에 다이오드 형태로 접속되어 입력전압(Vin)을 전압 펌핑부(31)에 공급한다.
전압 펌핑부(31)는 제1 내지 제4 전달 트랜지스터(M1 내지 M4) 및 제1 내지 제4 커패시터(C1 내지 C4)를 구비한다.
제1 내지 제4 전달 트랜지스터(M1 내지 M4)는 소스 트랜지스터(MS)의 출력단에 복수의 단으로 직렬 접속된다. 여기서, 소스 트랜지스터(MS)와, 제1 내지 제4 전달 트랜지스터(M1 내지 M4)는 N타입의 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET, Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)일 수 있다.
제1 커패시터(C1)의 제1 전극은 소스 트랜지스터(MS)와 제1 전달 트랜지스터(M1)의 사이인 제1 노드(N1)에 전기적으로 접속되고, 제2 전극은 제1 클럭신호(CLK1)가 공급되는 제1 클럭 신호선(CL1)에 전기적으로 접속된다.
제2 커패시터(C2)의 제1 전극은 제1 전달 트랜지스터(M1)와 제2 전달 트랜지스터(M2)의 사이인 제2 노드(N2)에 전기적으로 접속되고, 제2 전극은 제2 클럭신호(CLK2)가 공급되는 제2 클럭 신호선(CL2)에 전기적으로 접속된다.
제3 커패시터(C3)의 제1 전극은 제2 전달 트랜지스터(M2)와 제3 전달 트랜지스터(M3)의 사이인 제3 노드(N3)에 전기적으로 접속되고, 제2 전극은 제1 클럭신호(CLK1)가 공급되는 제1 클럭 신호선(CL1)에 전기적으로 접속된다.
제4 커패시터(C4)의 제1 전극은 제3 전달 트랜지스터(M3)와 제4 전달 트랜지스터(M4)의 사이인 제4 노드(N4)에 전기적으로 접속되고, 제2 전극은 제2 클럭신호(CLK2)가 공급되는 제2 클럭 신호선(CL2)에 전기적으로 접속된다.
제1 클럭 신호선(CL1)에 공급되는 제1 클럭신호(CLK1)와 제2 클럭 신호선(CL2)에 공급되는 제2 클럭신호(CLK2)는 180°의 위상차를 갖는 투-페이스(Two-Phase) 클럭신호이다.
한편, 직렬 접속된 제1 내지 제4 전달 트랜지스터(M1 내지 M4) 각각의 게이트 전극은 자신의 소스 전극에 전기적으로 접속되어 다이오드 형태로 접속된다. 다시 말하여, 제1 전달 트랜지스터(M1)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 전기적으로 접속되고, 제2 전달 트랜지스터(M2)의 게이트 전극은 제2 노드(N2)에 전기적으로 접속되고, 제3 전달 트랜지스터(M3)의 게이트 전극은 제3 노드(N3)에 전기적으로 접속되고, 제4 전달 트랜지스터(M4)의 게이트 전극은 제4 노드(N4)에 전기적으로 접속된다.
이와 같은, 전압 펌핑부(31)는 제1 내지 제4 전달 트랜지스터(M1 내지 M4)를 이용하여 제1 및 제2 클럭신호(CLK1, CLK2)에 따라 입력전압(Vin)을 단계적으로 승압하여 출력전압(Vout)을 생성한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 동기화 구동을 설명하기 위한 파형도들이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 터치 스크린 패널의 터치 구동부(20)와 차지펌프 회로(30)는 동기화되어 구동한다. 구체적으로, 차지펌프 회로(30)를 구동하는 클럭신호(CLK)의 천이시점(상승에지 및 하강에지)과 Tx 전극들(11)을 구동하는 터치 구동신호들(TDS)의 채널당 센싱기간들(t1 내지 t4)의 시작시점이 일치되도록 설정된다. 여기서, 클럭신호(CLK)는 제1 클럭신호(CLK)와 제2 클럭신호(CLK2)를 포함하며, 제1 클럭신호(CLK)와 제2 클럭신호(CLK2)는 주기(T)가 동일하며 위상이 반대이다. 따라서, 제1 클럭신호(CLK)와 제2 클럭신호(CLK2)의 천이시점은 서로 동일하다.
한편, Tx 전극들(11)에 대응되는 채널당 센싱기간들(t1 내지 t4)은 서로 중첩되지 않고 동일한 시간적 길이를 갖는다. Tx 전극들(11)과 구동채널들은 일대일 대응되고, Tx 전극들(11)이 4개로 구성됨을 가정하면, 채널당 센싱기간들(t1 내지 t4)은 Tx 전극들(11) 각각에 대응되는 제1 기간(t1), 제2 기간(t2), 제3 기간(t3) 및 제4 기간(t4)으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 제1 기간(t1) 동안 제1 Tx 전극(Tx1)으로 터치 구동신호들(TDS)이 공급되며, 제2 기간(t2) 동안 제2 Tx 전극(Tx2)으로 터치 구동신호들(TDS)이 공급되며, 제3 기간(t3) 동안 제3 Tx 전극(Tx3)으로 터치 구동신호들(TDS)이 공급되며, 제4 기간(t4) 동안 제4 Tx 전극(Tx4)으로 터치 구동신호들(TDS)이 공급된다.
일 실시예에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 채널당 센싱기간들(t1 내지 t4) 각각은 제1 및 제2 클럭신호(CLK1, CLK2)의 반주기(T/2)에 동기화되도록 설정될 수 있다. 예를 들면, 제1 기간(t1)의 시작시점은 제1 클럭신호(CLK1)의 하강에지 및 제2 클럭신호(CLK2)의 상승에지와 동일 타이밍이다. 제2 기간(t2)의 시작시점은 제1 클럭신호(CLK1)의 상승에지 및 제2 클럭신호(CLK2)의 하강에지와 동일 타이밍이다. 제3 기간(t3)의 시작시점은 제1 클럭신호(CLK1)의 하강에지 및 제2 클럭신호(CLK2)의 상승에지와 동일 타이밍이다. 제4 기간(t4)의 시작시점은 제1 클럭신호(CLK1)의 상승에지 및 제2 클럭신호(CLK2)의 하강에지와 동일 타이밍이다. 단, 선행 기간의 종료시점은 후행 기간의 시작시점과 동일하다. 따라서, 채널당 센싱기간들(t1 내지 t4) 각각은 제1 및 제2 클럭신호(CLK1, CLK2)의 반주기(T/2)에 대응된다.
그리고, 채널당 센싱기간들(t1 내지 t4) 각각의 터치 구동신호들(TDS) 중 적어도 하나의 제1 터치 구동신호(P1)는 제1 및 제2 클럭신호(CLK1, CLK2)의 천이구간에 인접되거나 중첩되기 때문에, 차지펌프 회로(30)의 구동으로 인한 파워 노이즈의 영향을 받는다. 따라서, 터치 제어부(50)는 제1 터치 구동신호(P1)에 대응되는 터치 감지신호를 제외하고, 나머지 터치 감지신호들을 샘플링하여 터치위치를 산출함으로써, 파워 노이즈의 영향을 감소시킬 수 있다.
다른 실시예에서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 채널당 센싱기간들(t1 내지 t4) 각각은 제1 및 제2 클럭신호(CLK1, CLK2)의 주기(T)와 동일 타이밍으로 설정될 수 있다. 예를 들면, 제1 기간 내지 제4 기간(t1 내지 t4) 각각의 시작시점은 제1 클럭신호(CLK1)의 하강에지 및 제2 클럭신호(CLK2)의 상승에지와 동일 타이밍이다.
그리고, 채널당 센싱기간들(t1 내지 t4) 각각의 터치 구동신호들(TDS) 중 적어도 하나의 제1 터치 구동신호(P1)와 적어도 하나의 제2 터치 구동신호(P2)는 제1 및 제2 클럭신호(CLK1, CLK2)의 천이구간에 인접하거나 중첩되기 때문에, 차지펌프 회로(30)의 구동으로 인한 파워 노이즈의 영향을 받는다. 따라서, 터치 제어부(50)는 제1 터치 구동신호(P1)와 제2 터치 구동신호(P2)에 대응되는 터치 감지신호를 제외하고, 나머지 터치 감지신호들을 샘플링하여 터치위치를 산출함으로써, 파워 노이즈의 영향을 감소시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 터치 스크린 패널은 차지펌프 회로를 구동하는 클럭신호와 감지전극들에 인가되는 터치 구동신호들을 동기화한다. 따라서, 차지펌프 회로 구동에 의한 파워 노이즈의 영향을 받는 터치 구동신호들이 일정한 주기성을 갖게 되고, 파워 노이즈의 영향을 받는 시점에 관한 판단이 용이해진다. 그리고, 상기 파워 노이즈의 영향이 덜한 터치 감지신호들에 기초하여 터치위치를 산출함으로써, 파워 노이즈의 영향을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
11, 12: 감지전극들 TA: 터치 활성영역
Tx1~Tx4: Tx 전극들 Rx1~Rx4: Rx 전극들
20: 터치 구동부 21: 터치 구동회로
22: 터치 센싱회로 30: 차지펌프 회로
40: 클럭신호 생성부 50: 터치 제어부
CLK: 클럭신호 TDS: 터치 구동신호들
TSS: 터치 감지신호들

Claims (16)

  1. 터치 활성영역에 배열된 복수의 감지전극들;
    적어도 하나의 클럭신호에 기초하여 입력전압을 승압하여 출력전압을 생성하는 차지펌프 회로;
    상기 클럭신호를 생성하는 클럭신호 생성부;
    상기 출력전압을 이용하여 터치 구동신호들을 생성하고, 상기 터치 구동신호들을 상기 감지전극들에 인가하며, 상기 터치 구동신호들에 대응하는 터치 감지신호들을 센싱하는 터치 구동부; 및
    터치 제어부를 포함하되, 상기 클럭신호와 상기 터치 구동신호들은 동기화되고,
    상기 터치 감지신호들은,
    상기 차지펌프 회로의 구동에 기인한 전원 노이즈의 영향을 받고, 상기 클럭신호의 천이구간과 중첩되는 일부 터치 감지신호들과,
    상기 일부 터치 감지신호들을 제외한 나머지 터치 감지신호들을 포함하고,
    상기 터치 제어부는 상기 일부 터치 감지신호들을 배제하면서 상기 나머지 터치 감지신호들에 기초하여 터치위치를 산출하며,
    상기 클럭신호의 기준 타이밍과 상기 터치 구동신호들의 기준 타이밍은 일치되도록 설정됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 클럭신호의 기준 타이밍은 상기 클럭신호의 상승에지(rising edge) 및 하강에지(falling edge) 중 적어도 하나임을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 구동부는 상기 감지전극들에 대응되는 구동채널들로 상기 터치 구동신호들을 순차적으로 공급함을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 터치 구동신호들의 기준 타이밍은 상기 구동채널들 각각으로 상기 터치 구동신호들이 공급되는 채널당 센싱기간의 시작시점인 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 클럭신호의 반주기와 상기 채널당 센싱기간은 동일하도록 설정됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 클럭신호의 주기와 상기 채널당 센싱기간은 동일하도록 설정됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 클럭신호 생성부는 상기 터치 구동신호들을 기준으로 동기화된 상기 클럭신호를 생성함을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 구동부는 상기 클럭신호를 기준으로 동기화된 상기 터치 구동신호들을 생성함을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 클럭신호와 상기 터치 구동신호들은 기준 동기신호를 기준으로 동기화됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지전극들은 Tx 전극들과, 상기 Tx 전극들과 교차하는 Rx 전극들을 포함함을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 터치 구동부는
    상기 Tx 전극들로 상기 터치 구동신호들을 공급하는 터치 구동회로와,
    상기 Rx 전극들을 통해 상기 터치 구동신호들에 대응되는 상기 터치 감지신호들을 센싱하는 터치 센싱회로를 포함함을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 차지펌프 회로의 구동에 기인한 전원 노이즈의 영향을 받는 상기 일부 터치 감지신호들은 상기 터치 감지신호들 중 상기 클럭신호의 천이구간과 중첩하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 터치 제어부는
    상기 나머지 터치 감지신호들을 평균화한 대표값으로부터 상기 터치위치를 산출함을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 클럭신호 생성부는 제1 클럭신호와, 상기 제1 클럭신호가 반전된 제2 클럭신호를 생성함을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 차지펌프 회로는 복수개의 캐패시터들과, 상기 캐패시터들에 대응되는 전달 트랜지스터들로 구성된 전압 펌핑부를 포함하며,
    상기 전압 펌핑부는 상기 제1 및 제2 클럭신호에 따라 상기 입력전압을 단계적으로 승압하여 상기 출력전압을 생성함을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.


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