KR102521410B1 - 터치패널의 구동주파수 보정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 터치 패널의 기판 상에 제1 방향을 따라 배치된 구동전극, 상기 구동전극과 교차하는 방향으로 배치된 감지전극, 및 상기 구동전극에 터치 감지를 위한 구동신호를 제공함에 따라 상기 감지전극으로부터 수신된 감지신호를 분석하여 터치 위치를 결정하는 터치 구동 드라이브를 포함하는 터치패널의 구동주파수 보정방법은, 상기 터치 패널 상에 상기 정전용량의 변화를 제공하는 대상이 제공되지 않은 상태에서, 구동 신호의 주파수의 중 생성 가능한 가장 작은 크기인 제1 주파수와, 가장 큰 크기인 제2 주파수를 결정하는 단계와, 상기 제1 및 제2 주파수들 사이에 일정한 크기 차이로 설정된 테스트 주파수들을 설정하는 단계와, 상기 제1 및 제2 주파수들, 상기 테스트 주파수들 각각에 대응하는 구동 신호를 구동전극에 공급하여 감지전극으로부터 감지신호를 수신하는 단계와, 감지신호를 분석하여 정전용량의 변화폭이 가장 작은 주파수를 상기 터치패널의 구동 주파수로 결정하는 단계를 포함한다.

Description

터치패널의 구동주파수 보정방법{METHOD FOR CALIBRATING DRIVING FREQUENCY OF TOUCH PANEL}

본 발명은 터치패널의 구동주파수 보정방법에 관한 것이다.

터치 스크린은 스마트 폰, 스마트 시계, 태블릿, 노트북, 키오스크 등 다양한 유형의 전자 장치에 적용되어 현대 사회에서 필수적으로 이용되는 기술 중 하나이다. 터치 스크린이 적용되는 디스플레이는 애드온 타입 디스플레이, 온셀 타입 디스플레이, 인셀 타입 디스플레이 등으로 구분될 수 있고, 터치 검출 방식은 저항막 방식, 정전용량 방식, 전자기 유도 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등으로 구분될 수 있다.

정전용량 방식의 터치 스크린은 대부분의 스마트폰에서 사용되는 방식으로 터치화면 센서를 구성하는 기판의 양면에 특수 전도성 금속을 코팅하여 투명전극을 형성하고, 일정량의 전류를 유리 표면에 흐르게 하여 사용자 터치시 두 도체 간의 전위차를 통해 전류의 양이 변경된 부분을 인식하고 크기를 계산하여 위치를 검출한다.

정전용량 방식의 터치 스크린에서는 실제로 터치하지 않는 영역에서의 터치를 감지하는 일종의 고스트(ghost) 현상이 발생되기도 하며, 이러한 고스트 현상을 방지하기 위해 콘덴서를 추가하거나 터치 위치별 주파수 이득 특성을 이용하여 구분하는 등 다양한 방법이 제시되었지만 근본적인 해결책이 되지 않는다.

본 발명이 이루고자 하는 과제는, 터치패널에서 발생하는 고스트 현상을 최소화하기 위해 최적의 구동주파수로 구동되도록 주파수 범위를 결정하는 터치패널의 구동주파수 보정방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널의 기판 상에 제1 방향을 따라 배치된 구동전극, 상기 구동전극과 교차하는 방향으로 배치된 감지전극, 및 상기 구동전극에 터치 감지를 위한 구동신호를 제공함에 따라 상기 감지전극으로부터 수신된 감지신호를 분석하여 터치 위치를 결정하는 터치 구동 드라이브를 포함하는 터치패널의 구동주파수 보정방법은, 상기 터치 패널 상에 상기 정전용량의 변화를 제공하는 대상이 제공되지 않은 상태에서, 구동 신호의 주파수의 중 생성 가능한 가장 작은 크기인 제1 주파수와, 가장 큰 크기인 제2 주파수를 설정하는 단계와, 상기 제1 및 제2 주파수들 사이에 일정한 크기 차이로 설정된 테스트 주파수들을 결정하는 단계와, 상기 제1 및 제2 주파수들, 상기 테스트 주파수들 각각에 대응하는 구동 신호를 구동전극에 공급하여 감지전극으로부터 감지신호를 수신하는 단계와, 감지신호를 분석하여 정전용량의 변화폭이 가장 작은 주파수를 상기 터치패널의 구동 주파수로 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치패널의 구동주파수 보정방법에 의하면, 터치패널마다 노이즈 발생을 최소화시키는 구동주파수 범위를 설정하여 고스트(ghost) 현상의 발생을 최소화하고 터치감도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터치패널의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 터치패널의 구동주파수 보정방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

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 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터치패널의 개략적인 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치패널(100)은 구동전극(110), 감지전극(120), 및 터치 구동 드라이브(130)를 포함한다.

터치패널(100)은 사람의 손 또는 스타일러스펜 등과 같은 접촉물체가 접촉되면, 구동전극(110)과 감지전극(120)으로부터 연결된 배선을 통해 터치 구동 드라이브(130)로 접촉 위치에 따른 정전 용량의 변화가 전달된다. 그러면, 터치 구동 드라이브(130)는 x축 및 y축 입력 처리 회로(미도시) 등에 의해 정전 용량의 변화를 전기적 신호로 변환하여 접촉위치를 판단할 수 있다.

구동전극(110)과 감지전극(120)은 서로 전기적으로 분리되어 있으며, 터치 구동 드라이브(130)는 구동전극(110)에 구동주파수를 갖는 구동신호를 공급하며, 감지전극(120)은 구동신호 공급시 정전용량 변화를 감지하여 감지신호를 터치 구동 드라이브(130)에 제공할 수 있다.

구동전극(110)은 기판(미도시) 상에서 제1 방향을 따라 제공되며, 감지전극(120)은 기판 상에서 제1 방향과 교차하는 방향을 따라 제공된다. 구동전극(110)과 감지전극(120)은 하부에 배치되는 표시부의 광이 투과될 수 있도록 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 전극성 산화물로 구현될 수 있다. 또한, 구동전극(110)과 감지전극(120)은 전기적 특성과 플렉서블 특성이 향상된 은나노와이어(AgNW)를 포함하는 재질일 수도 있다.

터치패널(100)은 최적의 터치 감지 환경을 제공하기 위해 터치감도 보정과정을 수행할 수 있다. 터치패널(100)에서 감지하는 정전용량의 변화는 구동전극(110)에 제공되는 구동신호에 따라 변동될 수 있는데, 특히 안정적인 구동주파수의 구동신호를 공급하지 못하거나 터치패널(100)에서 노이즈가 많이 발생되는 구동주파수로 구동신호를 공급하는 경우 터치감도가 낮아질 수 있다.

따라서, 터치패널(100)은 제공 가능한 구동 주파수 범위 내에서 다양한 크기의 구동 주파수의 구동신호를 생성하여 터치패널(100)의 터치감도를 조절할 수 있다. 구체적으로 터치패널(100)은 생성 가능한 가장 작은 크기인 제1 주파수와, 생성 가능한 가장 큰 크기인 제2 주파수를 결정하고, 제1 주파수와 제2 주파수 사이에 일정한 크기 간격으로 테스트 주파수들을 설정할 수 있다.

예컨대, 제1 주파수가 70kHz이고, 제2 주파수가 170kHz로 결정된 경우, 테스트 주파수들은 70kHz부터 1kHz 간격을 두고 설정될 수 있다. 즉, 테스트 주파수들은 71kHz, 72kHz,…, 169kHz 각각의 값을 갖도록 설정될 수 있다.

터치패널(100)은 제1 주파수, 제2 주파수, 및 테스트 주파수들 각각의 구동신호를 생성하여 구동전극(110)에 공급하고, 정전용량의 변화 또는 크기를 감지할 수 있다. 이때, 터치패널(100)은 터치 감지 환경을 제공하기 위한 터치감도 보정과정을 수행하는 것이므로, 터치패널(100) 상에는 사람의 손 또는 스타일러스펜 등 정전용량의 변화를 제공하는 대상이 제공되지 않은 상태로 상기 과정이 진행된다.

터치패널(100)은 제1 주파수의 구동신호를 구동전극(110)에 공급한 상태에서의 정전용량의 변화 또는 크기, 제2 주파수의 구동신호를 구동전극(110)에 공급한 상태에서의 정전용량의 변화 또는 크기, 및 테스트 주파수들 각각의 구동신호를 구동전극(110)에 공급한 상태에서의 정전용량의 변화 또는 크기를 종합적으로 판단하여 가장 낮은 변화와 낮은 값을 갖게 하는 최적의 주파수 크기를 판단할 수 있다. 터치패널(100)은 판단된 최적의 주파수 크기를 터치패널(100)의 구동주파수로 결정할 수 있다.

다수의 터치패널(100)들이 동일한 제조 공정과정을 거쳤더라도 회로 연결, 자재 특성 등 다른 기타요인에 의해서도 서로 미세한 차이가 존재할 수 있고, 이러한 차이에 의해 터치패널(100)마다 필요한 최적의 구동주파수는 서로 상이할 수 있다. 따라서, 터치패널(100)의 구동주파수 보정방법은 터치패널(100)마다 개별적으로 진행되며, 각 터치패널(100)의 노이즈 발생을 최소화하는 최적의 구동주파수는 서로 상이할 수 있다.

예컨데, 제1 터치패널의 최적의 구동주파수는 82kHz로 판단될 수 있지만, 제2 터치패널의 최적의 구동주파수는 95kHz로 판단될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 터치패널의 구동주파수 보정방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 먼저, 터치패널(100)은 정전용량의 변화를 제공하는 대상이 제공되지 않은 상태에서, 구동 신호의 주파수의 중 생성 가능한 가장 작은 크기인 제1 주파수와, 가장 큰 크기인 제2 주파수를 설정할 수 있다(S100).

그리고, 터치패널(100)은 제1 및 제2 주파수들 사이에 일정한 크기 차이로 설정된 테스트 주파수들을 결정할 수 있다(S110).

그리고, 터치패널(100)은 제1 및 제2 주파수들, 테스트 주파수들 각각에 대응하는 구동 신호를 구동전극(110)에 공급하여 감지전극(120)으로부터 감지신호를 수신할 수 있다(S120).

그리고, 터치패널(100)은 감지신호를 분석하여 정전용량의 변화폭이 가장 작은 주파수를 터치패널(100)의 구동 주파수로 결정할 수 있다(S130).

이상에서 본 발명의 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

100: 터치패널
110: 구동전극
120: 감지전극
130: 터치 구동 드라이브

Claims (1)

1. 터치 패널의 기판 상에 제1 방향을 따라 배치된 구동전극, 상기 구동전극과 교차하는 방향으로 배치된 감지전극, 및 상기 구동전극에 터치 감지를 위한 구동신호를 제공함에 따라 상기 감지전극으로부터 수신된 감지신호를 분석하여 터치 위치를 결정하는 터치 구동 드라이브를 포함하는 터치패널의 구동주파수 보정방법에 있어서,
   상기 터치 구동 드라이브가, 상기 터치 패널 상에 정전용량의 변화를 제공하는 대상이 제공되지 않은 상태에서, 상기 구동신호의 주파수로 생성 가능한 가장 작은 크기인 제1 주파수와, 가장 큰 크기인 제2 주파수를 설정하는 단계;
   상기 터치 구동 드라이브가, 상기 제1 및 제2 주파수들 사이에 일정한 크기 차이로 설정된 테스트 주파수들을 결정하는 단계;
   상기 터치 구동 드라이브가, 상기 제1 및 제2 주파수들, 상기 테스트 주파수들 각각에 대응하는 구동 신호를 구동전극에 공급하여 감지전극으로부터 감지신호를 수신하는 단계; 및
   상기 터치 구동 드라이브가, 감지신호를 분석하여 상기 구동전극과 상기 감지전극 사이의 정전용량의 변화와 크기를 판단하고, 가장 작은 변화와 낮은 값을 갖게 하는 주파수를 상기 터치패널의 구동 주파수로 결정하는 단계를 포함하는 터치패널의 구동주파수 보정방법.

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