KR102660308B1 - Apparatus for touch screen and electronic device comprising the same - Google Patents
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Abstract
본 출원은 온도 센서를 사용하지 않고도 온도를 검출할 수 있는 터치 스크린 장치와 이를 포함하는 전자 기기를 제공하는 것으로, 터치 스크린 장치는 터치 센서를 갖는 터치 스크린, 및 터치 센서의 전기적 변화를 센싱하여 터치 로우 데이터를 생성하고 터치 로우 데이터를 기반으로 예측 온도를 산출하는 터치 구동 회로를 포함할 수 있다.The present application provides a touch screen device capable of detecting temperature without using a temperature sensor and an electronic device including the same. The touch screen device includes a touch screen with a touch sensor, and a touch screen by sensing electrical changes in the touch sensor. It may include a touch driving circuit that generates raw data and calculates a predicted temperature based on the touch raw data.
Description
본 출원은 터치 스크린 장치와 이를 포함하는 전자 기기에 관한 것이다.This application relates to a touch screen device and an electronic device including the same.
터치 스크린 장치는 각종 전자 기기에서 별도의 입력 장치 없이 디스플레이 장치의 화면 접촉을 통해 정보를 입력하는 입력 장치의 한 종류이다. 이러한 터치 스크린 장치는 전자 수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC), 모바일 폰, 스마트 폰(smart phone), 스마트 와치(smart watch), 태블릿 PC(Personal Computer), 와치 폰(watch phone) 및 이동 통신 단말기 등과 같은 휴대용 전자 기기뿐만 아니라 텔레비전, 노트북 및 모니터 등의 다양한 제품의 입력 장치로 사용되고 있다.A touch screen device is a type of input device that inputs information through contact with the screen of a display device in various electronic devices without a separate input device. These touch screen devices include electronic organizers, e-books, Portable Multimedia Players (PMPs), navigation, Ultra Mobile PCs (UMPCs), mobile phones, smart phones, smart watches, and tablet PCs (Personal Computers). , It is used as an input device for various products such as televisions, laptops, and monitors, as well as portable electronic devices such as watch phones and mobile communication terminals.
최근에는, 3차원 터치에 대한 터치 정보를 필요로 하는 어플리케이션 등의 사용자 인터페이스 환경이 구축됨에 따라 3차원 터치를 센싱할 수 있는 터치 스크린 장치 및 이를 포함하는 전자 기기의 개발 및 연구가 진행되고 있다.Recently, as user interface environments such as applications that require touch information about 3D touch are being established, development and research on touch screen devices capable of sensing 3D touch and electronic devices including the same are in progress.
종래의 터치 스크린 장치는 터치 센서의 정전 용량 변화를 센싱하여 터치 위치를 산출하고 포스 센서의 저항값 변화를 센싱하여 터치 포스 레벨을 산출함으로써 3차원 터치 정보를 제공한다.A conventional touch screen device provides three-dimensional touch information by calculating a touch position by sensing a change in capacitance of a touch sensor and calculating a touch force level by sensing a change in resistance value of a force sensor.
그러나, 종래의 터치 스크린 장치는 전자 기기의 주변 온도 및/또는 전자 기기의 장시간 구동 등에 따른 온도 상승시 동일 하중에 대한 포스 센서의 저항값 편차로 인하여 포스 센싱의 정확도가 저하되는 문제점이 있다.However, the conventional touch screen device has a problem in that the accuracy of force sensing is reduced due to variation in the resistance value of the force sensor for the same load when the ambient temperature of the electronic device and/or the temperature rises due to long-time operation of the electronic device.
또한, 종래의 전자 기기는 박막 트랜지스터를 갖는 디스플레이 패널을 포함하는데, 주변 온도 및/또는 장시간 구동 등에 따른 온도 상승으로 인하여 박막 트랜지스터의 구동 특성이 변화됨에 따라 잔상, 플리커 및 크로스토크 등의 화질 저하가 발생하는 문제점이 있다.In addition, conventional electronic devices include a display panel with a thin film transistor, and as the driving characteristics of the thin film transistor change due to temperature rise due to ambient temperature and/or long-time operation, image quality deterioration such as afterimage, flicker, and crosstalk occurs. There is a problem that arises.
이와 같은 온도에 따른 포스 센싱의 정확도 저하 및 디스플레이 패널의 화질 저하와 같은 문제점은 별도의 온도 센서를 이용한 온도 보상을 통하여 해결할 수 있다.Problems such as reduced accuracy of force sensing and lowered image quality of the display panel due to temperature can be solved through temperature compensation using a separate temperature sensor.
그러나, 별도의 온도 센서를 사용함에 따라 전자 기기의 부품 수 및 제조 단자가 증가하게 된다.However, as a separate temperature sensor is used, the number of parts and manufacturing terminals of the electronic device increases.
이상 설명한 배경기술의 내용은 본 출원의 발명자가 본 출원의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 출원의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 출원의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The content of the background technology described above is technical information that the inventor of this application possessed for the purpose of deriving this application or was acquired in the process of deriving this application, and must be regarded as known technology disclosed to the general public before filing this application. It is impossible.
본 출원은 배경이 되는 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 온도 센서를 사용하지 않고도 온도를 검출할 수 있는 터치 스크린 장치와 이를 포함하는 전자 기기를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.This application is intended to solve the problems of the background technology, and its technical task is to provide a touch screen device that can detect temperature without using a temperature sensor and an electronic device including the same.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 출원에 따른 터치 스크린 장치는 터치 센서를 갖는 터치 스크린, 및 터치 센서의 전기적 변화를 센싱하여 터치 로우 데이터를 생성하고 터치 로우 데이터를 기반으로 예측 온도를 산출하는 터치 구동 회로를 포함할 수 있다.A touch screen device according to the present application for achieving the above-described technical problem is a touch screen having a touch sensor, and a touch screen that senses electrical changes in the touch sensor to generate touch raw data and calculate a predicted temperature based on the touch raw data. It may include a driving circuit.
일 예에 따른 터치 구동 회로는 터치 센서의 정전 용량 변화를 센싱하여 터치 로우 데이터를 생성할 수 있다.A touch driving circuit according to an example may generate touch raw data by sensing a change in capacitance of a touch sensor.
일 예에 따른 터치 구동 회로는 노 터치(no touch) 구간에 포스 구동 신호를 터치 센서에 공급하면서 터치 센서의 저항값 변화를 센싱하여 터치 로우 데이터를 생성하고 터치 로우 데이터를 기반으로 예측 온도를 산출할 수 있다.The touch driving circuit according to one example generates touch raw data by sensing a change in the resistance value of the touch sensor while supplying a force driving signal to the touch sensor in the no touch section and calculates the predicted temperature based on the touch raw data. can do.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 출원에 따른 전자 기기는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널에 연결된 디스플레이 구동 회로, 디스플레이 패널과 중첩되는 터치 스크린 장치, 및 디스플레이 구동 회로와 터치 스크린 장치 각각을 제어하는 호스트 제어 회로를 포함하고, 터치 스크린 장치는 터치 센서를 갖는 터치 스크린, 및 터치 센서의 전기적 변화를 센싱하여 터치 로우 데이터를 생성하고 터치 로우 데이터를 기반으로 예측 온도를 산출하는 터치 구동 회로를 포함한다.The electronic device according to the present application for achieving the above-mentioned technical problem includes a display panel, a display driving circuit connected to the display panel, a touch screen device overlapping with the display panel, and a host control circuit that controls each of the display driving circuit and the touch screen device. The touch screen device includes a touch screen having a touch sensor, and a touch driving circuit that generates touch raw data by sensing electrical changes in the touch sensor and calculates a predicted temperature based on the touch raw data.
일 예에 따른 전자 기기에서, 터치 스크린 장치의 터치 구동 회로는 예측 온도를 디스플레이 구동 회로 및 호스트 제어 회로 중 적어도 하나에 공급할 수 있다. 디스플레이 구동 회로는 예측 온도에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 발열을 조절할 수 있다.In an electronic device according to one example, a touch driving circuit of a touch screen device may supply the predicted temperature to at least one of a display driving circuit and a host control circuit. The display driving circuit may control heat generation of the display panel based on the predicted temperature.
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 온도 변화에도 터치 포스 레벨을 보다 정확하게 센싱할 수 있으며, 별도의 온도 센서 없이도 온도에 따른 디스플레이 패널의 화질 저하를 보상하거나 전자 기기의 온도를 조절할 수 있다.According to the solution to the above problem, the touch force level can be sensed more accurately despite temperature changes, and the temperature of the electronic device can be adjusted or compensate for the deterioration in image quality of the display panel due to temperature without a separate temperature sensor.
도 1은 본 출원의 일 예에 따른 터치 스크린 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 온도 변화에 대한 터치 센서의 저항값 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 3는 도 1에 도시된 터치 센싱 회로의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 포스 구동 신호를 설명하기 위한 파형도이다.
도 5는 본 출원의 일 예에 따른 전자 기기를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 선 I-I'의 개략적인 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 제 2 터치 센싱부의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 제 2 터치 센싱부에서 제 2 터치 센서의 형성 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 비교 예와 및 본 예에 있어서, 터치 스크린 장치의 상온 및 저온 환경시 터치 포스에 따른 터치 포스 레벨을 나타내는 도면들이다.1 is a block diagram schematically showing a touch screen device according to an example of the present application.
Figure 2 is a graph to explain the change in resistance value of the touch sensor in response to temperature change.
FIG. 3 is a block diagram for explaining the configuration of the touch sensing circuit shown in FIG. 1.
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the force driving signal shown in FIG. 3.
Figure 5 is a perspective view showing an electronic device according to an example of the present application.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along line II' shown in FIG. 5.
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the structure of the second touch sensing unit shown in FIG. 6.
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the formation process of the second touch sensor in the second touch sensing unit shown in FIG. 7.
9A and 9B are diagrams showing the touch force level according to the touch force in the room temperature and low temperature environments of the touch screen device in the comparative example and the present example.
본 출원의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 출원은 이하에서 개시되는 일 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 출원의 일 예들은 본 출원의 개시가 완전하도록 하며, 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 출원은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.The advantages and features of the present application and methods for achieving them will become clear by referring to examples described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present application is not limited to the examples disclosed below and will be implemented in various different forms, and only the examples of the present application are intended to ensure that the disclosure of the present application is complete and are within the scope of common knowledge in the technical field to which the present application pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and this application is only defined by the scope of the claims.
본 출원의 일 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 출원이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 출원을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. The shape, size, ratio, angle, number, etc. disclosed in the drawings for explaining an example of the present application are illustrative, and the present application is not limited to the matters shown. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. Additionally, in describing the present application, if it is determined that a detailed description of related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present application, the detailed description will be omitted.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. When 'includes', 'has', 'consists of', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, the plural is included unless specifically stated otherwise.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.When interpreting a component, it is interpreted to include the margin of error even if there is no separate explicit description.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.In the case of a description of a positional relationship, for example, if the positional relationship of two parts is described as 'on top', 'on the top', 'on the bottom', 'next to', etc., 'immediately' Alternatively, there may be one or more other parts placed between the two parts, unless 'directly' is used.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, if a temporal relationship is described as 'after', 'successfully after', 'after', 'before', etc., 'immediately' or 'directly' Unless used, non-consecutive cases may also be included.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 출원의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.Although first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. Accordingly, the first component mentioned below may also be the second component within the technical spirit of the present application.
"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 의미할 수 있다. The term “at least one” should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, “at least one of the first, second, and third items” means each of the first, second, or third items, as well as two of the first, second, and third items. It can mean a combination of all items that can be presented from more than one.
본 출원의 여러 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.Each feature of the various examples of the present application can be partially or entirely combined or combined with each other, and various technological interconnections and operations are possible, and each example may be implemented independently of each other or together in a related relationship. .
이하에서는 본 출원에 따른 터치 스크린 장치와 이를 포함하는 전자 기기의 바람직한 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다Hereinafter, a preferred example of a touch screen device and an electronic device including the same according to the present application will be described in detail with reference to the attached drawings. In adding reference numerals to components in each drawing, identical components may have the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings.
도 1은 본 출원의 일 예에 따른 터치 스크린 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing a touch screen device according to an example of the present application.
도 1을 참조하면, 일 예에 따른 터치 스크린 장치는 터치 센서를 갖는 터치 스크린(110), 및 터치 스크린(110)에 연결된 터치 구동 회로(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a touch screen device according to an example includes a
상기 터치 스크린(110)은 터치를 통한 입력 인터페이스를 제공하기 위한 것으로, 터치 입력 객체에 의한 터치 위치와 터치 포스 각각의 센싱을 위한 구성을 갖는다. 여기서, 터치 입력 객체는 인체 일부(예를 들어, 손가락)이거나 전도성 물체일 수 있다. 일 예에 따른 터치 스크린(110)은 제 1 터치 센싱부(111) 및 제 2 터치 센싱부(113)를 포함한다.The
상기 제 1 터치 센싱부(111)는 영상을 표시하는 디스플레이 패널(300)과 중첩되도록 배치된다. 예를 들어, 제 1 터치 센싱부(111)는 영상을 표시하는 디스플레이 패널(300)의 화면 전방에 배치되거나 디스플레이 패널(300)의 내부에 마련될 수 있다. 이러한 제 1 터치 센싱부(111)는 터치에 따라 상호 정전 용량(mutual capacitance) 또는 자기 정전 용량(self-capacitance)이 변화되는 복수의 제 1 터치 센서를 포함한다.The first
상기 복수의 제 1 터치 센서 각각은 터치 스크린(110)에 터치된 터치 입력 객체의 터치 위치를 센싱하기 위한 것이다. 일 예로, 복수의 제 1 터치 센서 각각의 상호 정전 용량은 터치 구동 전극과 터치 센싱 전극 사이에 형성되는 것으로, 터치 입력 객체의 터치시 감소될 수 있다. 다른 예로, 복수의 제 1 터치 센서 각각의 자기 정전 용량은 터치 전극과 터치 입력 객체 사이에 형성되는 것으로, 터치 입력 객체의 터치시 증가될 수 있다.Each of the plurality of first touch sensors is for sensing the touch position of a touch input object touched on the
상기 제 2 터치 센싱부(113)는 디스플레이 패널(300)과 터치 센싱부(110)와 중첩되도록 배치된다. 예를 들어, 제 2 터치 센싱부(113)는 디스플레이 패널(300)의 후면에 배치되거나 제 1 터치 센싱부(111)의 전면(前面)에 배치될 수 있다. 이러한 제 2 터치 센싱부(113)는 터치 입력 객체에 의한 터치 포스에 따라서 저항값이 변화되는 복수의 제 2 터치 센서를 포함한다.The second
상기 복수의 제 2 터치 센서 각각은 터치 입력 객체의 터치 포스에 의한 터치 포스 레벨을 센싱하기 위한 것으로, 적어도 하나의 포스 구동 전극과 적어도 하나의 포스 센싱 전극 사이에 선택적으로 형성되는 저항을 포함한다. 제 2 터치 센서의 저항값은 터치 입력 객체에 의한 터치 포스(또는 터치 압력)에 따라서 저항체 부재를 사이에 두고 배치된 포스 구동 전극과 포스 센싱 전극 간의 접촉 면적에 따라서 변화하게 된다. 예를 들어, 제 2 터치 센서의 저항값은 상기 접촉 면적이 증가할수록 감소할 수 있다.Each of the plurality of second touch sensors is for sensing a touch force level caused by a touch force of a touch input object, and includes a resistor selectively formed between at least one force driving electrode and at least one force sensing electrode. The resistance value of the second touch sensor changes according to the contact area between the force driving electrode and the force sensing electrode disposed with the resistive member interposed according to the touch force (or touch pressure) caused by the touch input object. For example, the resistance value of the second touch sensor may decrease as the contact area increases.
상기 터치 구동 회로(130)는 터치 스크린(110)에 연결되어 터치 스크린(110)에 대한 터치 입력 객체의 터치 위치와 터치 포스 각각을 센싱한다.The
일 예에 따른 터치 구동 회로(130)는 터치 동기 신호(Tsync)를 기반으로 제 1 터치 센싱부(111)에 마련된 복수의 제 1 터치 센서 각각을 통해 터치 위치를 센싱하고, 제 2 터치 센싱부(113)에 마련된 복수의 제 2 터치 센서 각각을 통해 터치 포스를 센싱한다. 즉, 터치 구동 회로(130)는 제 1 터치 센서의 전기적 변화를 센싱하여 제 1 터치 로우 데이터를 생성하고, 제 2 터치 센서의 전기적 변화를 센싱하여 제 2 터치 로우 데이터를 생성한 다음, 제 1 터치 로우 데이터를 기반으로 터치 위치 데이터와 제 2 터치 로우 데이터를 기반으로 터치 포스 레벨 데이터를 생성하고, 터치 위치 데이터와 터치 포스 레벨 데이터를 포함하는 3차원 터치 정보(TI)를 생성하여 외부의 호스트 제어 회로(500)로 출력한다. 여기서, 상기 터치 위치 데이터는 터치 위치에 대한 X축 좌표 및 Y축 좌표 각각의 디지털 정보로 정의될 수 있고, 상기 터치 포스 레벨 데이터는 터치 위치에 대한 Z축 좌표 또는 터치 포스 레벨의 디지털 정보로 정의될 수 있다.The
일 예에 따른 터치 구동 회로(130)는 제 1 터치 센서를 통한 터치 위치 센싱과 제 2 터치 센서를 통한 터치 포스 센싱을 동시에 수행하거나 터치 위치 센싱을 먼저 수행한 후 터치 포스 센싱을 수행할 수 있다.The
일 예에 따른 터치 구동 회로(130)는 별도의 온도 센서를 이용하지 않고, 제 1 터치 센서의 전기적 변화를 센싱하여 제 1 터치 로우 데이터를 생성하고, 제 1 터치 로우 데이터를 기반으로 예측 온도를 산출한다. 즉, 터치 구동 회로(130)는 노 터치(no touch) 구간 또는 터치 센싱 구간마다 제 1 터치 센서의 전기적 변화를 센싱하여 제 1 터치 로우 데이터를 생성하고, 제 1 터치 로우 데이터를 기반으로 예측 온도를 산출할 수 있다. 보다 구체적으로, 터치 구동 회로(130)는 터치 구동 신호를 제 1 터치 센서에 공급하고, 제 1 터치 센서의 정전 용량 변화를 센싱하여 제 1 터치 로우 데이터를 생성하고, 제 1 터치 로우 데이터를 기반으로 예측 온도를 산출할 수 있다. 일 예로, 터치 구동 회로(130)는 메모리부에 저장된 온도별 기준 터치 로우 데이터에 기초하여 제 1 터치 로우 데이터에 해당되는 기준 터치 로우 데이터에 맵핑된 온도를 예측 온도로 산출할 수 있다. 다른 예로, 터치 구동 회로(130)는 메모리부를 사용하지 않고 연산 로직을 이용하여 제 1 터치 로우 데이터에 대응되는 예측 온도를 산출할 수 있으며, 이 경우 기준 터치 로우 데이터와 제 1 터치 로우 데이터의 연산을 통해 예측 온도를 산출할 수 있다. 여기서, 기준 터치 로우 데이터는 상온 상태에서 수행되는 터치 센싱시 생성되는 제 1 터치 로우 데이터로 설정될 수 있다.The
일 예에 따른 터치 구동 회로(130)는 제 1 터치 로우 데이터로부터 산출된 예측 온도를 기반으로 포스 구동 펄스 정보를 생성하고, 포스 구동 펄스 정보에 따른 포스 구동 신호를 생성해 제 2 터치 센싱부(113)의 제 2 터치 센서에 공급하면서 제 2 터치 센서의 전기적 변화를 센싱하여 제 2 터치 로우 데이터를 추가로 생성한다. 즉, 제 2 터치 센싱부(113)의 제 2 터치 센서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 온도에 따라 저항값이 변화되는 특성을 갖는다. 예를 들어, 제 2 터치 센서의 저항값은 제 2 터치 센싱부(113)의 온도가 높을수록 증가하게 된다. 따라서, 터치 구동 회로(130)는 상기 예측 온도를 기반으로 하는 온도 보상 알고리즘을 통해 제 2 터치 센싱부(113), 즉 제 2 터치 센서의 구동 조건을 동적으로 변경하고, 이를 통해 온도 변화에 따른 제 2 터치 센서의 저항값 변화 편차를 보상함으로써 온도에 따른 편차 없이 제 2 터치 센서의 저항값을 보다 정확하게 센싱한다.The
이와 같은 일 예에 따른 터치 구동 회로(130)는 별도의 온도 센서를 이용하지 않고, 상대적으로 온도 변화에 덜 민감한 제 1 터치 센서의 정전 용량 변화를 기반으로 생성된 제 1 터치 로우 데이터를 이용하여 예측 온도를 산출하고 예측 온도에 따라 제 2 터치 센서의 구동 조건을 변경함으로써 동일한 터치 포스에 대해 온도에 따른 제 2 터치 센서의 저항값 변화 편차를 보상하여 보다 정확한 제 2 터치 센서의 저항값 변화를 센싱할 수 있다. 부가적으로, 일 예에 따른 터치 구동 회로(130)는 제 1 터치 센서의 정전 용량 변화를 기반으로 산출된 예측 온도를 디스플레이 패널(300)을 구동하는 디스플레이 구동 회로 및 호스트 제어 회로(500) 중 적어도 하나에 제공할 수 있다.The
다른 예에 따른 터치 구동 회로(130)는 제 2 터치 센서의 전기적 변화를 센싱하여 제 2 터치 로우 데이터를 생성하고, 제 2 터치 로우 데이터를 기반으로 예측 온도를 산출한다. 즉, 터치 구동 회로(130)는 노 터치(no touch) 구간에서 포스 구동 신호를 제 2 터치 센서에 공급하면서 온도에 따른 제 2 터치 센서의 초기 저항값 변화를 센싱하여 제 2 터치 로우 데이터를 생성하고, 제 2 터치 로우 데이터를 기반으로 예측 온도를 산출할 수 있다. 나아가, 터치 구동 회로(130)는 예측 온도를 기반으로 포스 구동 신호의 펄스 형태를 가변하여 제 2 터치 센서에 공급하면서 제 2 터치 센서의 저항값 변화를 센싱함으로써 온도 변화에 따른 제 2 터치 센서의 저항값 변화를 보상하다. 일 예로, 터치 구동 회로(130)는 메모리부에 저장된 온도별 기준 터치 로우 데이터에 기초하여 제 2 터치 로우 데이터에 해당되는 기준 터치 로우 데이터에 맵핑된 온도를 예측 온도로 산출할 수 있다. 다른 예로, 터치 구동 회로(130)는 메모리부를 사용하지 않고 연산 로직을 이용하여 제 2 터치 로우 데이터에 대응되는 예측 온도를 산출할 수 있으며, 이 경우 기준 터치 로우 데이터와 제 2 터치 로우 데이터의 연산을 통해 예측 온도를 산출할 수 있다. 여기서, 기준 터치 로우 데이터는 상온 상태에서 수행되는 터치 센싱시 생성되는 제 2 터치 로우 데이터로 설정될 수 있다.The
이와 같은 다른 예에 따른 터치 구동 회로(130)는 별도의 온도 센서를 이용하지 않고, 온도에 따른 제 2 터치 센서의 초기 저항값 변화를 센싱하여 제 2 터치 로우 데이터를 생성하고, 이를 기반으로 예측 온도를 산출한 후 산출된 예측 온도에 따라 제 2 터치 로우 데이터를 보상함으로써 동일한 터치 포스에 대해 온도에 따른 제 2 터치 센서의 저항값 변화 편차를 보상하여 보다 정확한 제 2 터치 센서의 저항값 변화를 센싱할 수 있다. 부가적으로, 다른 예에 따른 터치 구동 회로(130)는 별도의 온도 센서를 이용하지 않고, 제 2 터치 센서의 초기 저항값 변화를 기반으로 산출된 예측 온도를 디스플레이 패널(300)을 구동하는 디스플레이 구동 회로 및 호스트 제어 회로(500) 중 적어도 하나에 제공할 수 있다.The
상기 호스트 제어 회로(500)는 터치 스크린(110)을 갖는 전자 기기의 어플리케이션 프로세서(application processor)일 수 있다. 이러한 호스트 제어 회로(500)는 터치 구동 회로(130)로부터 출력되는 3차원 터치 정보(TI)를 수신하고, 수신된 3차원 터치 정보(TI)에 해당되는 어플리케이션을 실행한다. 또한, 호스트 제어 회로(500)는 터치 구동 회로(130)로부터 제공되는 예측 온도를 기반으로 디스플레이 패널(300)의 발열을 조절하여 전자 기기의 온도를 감소시키거나 증가시키기 위한 온도 보상 알고리즘을 수행할 수 있다.The
이와 같은, 본 예에 따른 터치 스크린 장치는 별도의 온도 센서를 이용하지 않고, 터치 로우 데이터를 기반으로 예측 온도를 산출하여 터치 포스 센싱의 구동 조건을 동적으로 변경함으로써 동일한 터치 포스에 대해 온도에 따른 제 2 터치 센서의 저항값 변화 편차가 보상되어 터치 포스 센싱의 정확도가 향상될 수 있다.As such, the touch screen device according to this example does not use a separate temperature sensor, but calculates the predicted temperature based on touch raw data and dynamically changes the operating conditions of touch force sensing, thereby providing temperature-dependent response to the same touch force. The accuracy of touch force sensing may be improved by compensating for the variation in resistance value of the second touch sensor.
도 3은 도 1에 도시된 터치 센싱 회로의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram for explaining the configuration of the touch sensing circuit shown in FIG. 1.
도 1 및 도 3을 참조하면, 일 예에 따른 터치 구동 회로(130)는 터치 스크린(110)에 연결된 하나의 집적 회로로 구성된다. 이때, 터치 구동 회로(130)는 플렉서블 회로 필름을 통해 터치 스크린(110)에 연결될 수 있으며, 플렉서블 회로 필름에 실장될 수 있다. 상기 터치 구동 회로(130)는 터치 스크린(110)의 제 1 터치 센싱부(111) 및 제 2 터치 센싱부(113)와 전기적으로 연결된다.Referring to FIGS. 1 and 3 , the
상기 터치 구동 회로(130)는 복수의 제 1 터치 라우팅 라인(TRL1)을 통해 제 1 터치 센싱부(111)에 마련된 복수의 터치 구동 전극(T_Tx)과 일대일로 연결되고, 복수의 제 2 터치 라우팅 라인(TRL2)을 통해 제 1 터치 센싱부(111)에 마련된 복수의 터치 센싱 전극(T_Rx)과 일대일로 연결된다. 그리고, 상기 터치 구동 회로(130)는 적어도 하나의 제 1 포스 라우팅 라인(FRL1)을 통해 제 2 터치 센싱부(113)에 마련된 적어도 하나의 포스 구동 전극(F_Tx)과 일대일로 연결되고, 적어도 하나의 제 2 포스 라우팅 라인(FRL2)을 통해 제 2 터치 센싱부(113)에 마련된 적어도 하나의 포스 센싱 전극(F_Rx)과 일대일로 연결된다.The
일 예에 따른 터치 구동 회로(130)는 센싱 유닛(131), 터치 제어 회로(133), 및 메모리부(135)를 포함한다.The
상기 센싱 유닛(131)은 터치 제어 회로(133)의 제어에 따른 터치 위치 센싱을 통해 복수의 제 1 터치 센서(TS1) 각각의 정전 용량 변화에 따른 제 1 터치 로우 데이터(TRD1)를 생성하고, 터치 제어 회로(133)의 제어에 따른 터치 포스 센싱을 통해 복수의 제 2 터치 센서(TS2) 각각의 저항값 변화에 따른 제 2 터치 로우 데이터(TRD2)를 생성한다. 이때, 센싱 유닛(131)은 터치 위치 센싱과 터치 포스 센싱을 동시에 수행하거나 터치 위치 센싱을 먼저 수행한 후 터치 포스 센싱을 수행할 수 있다. 일 예에 따른 센싱 유닛(131)은 구동 신호 생성부(131a), 채널부(131b), 및 로우 데이터 생성부(131c)를 포함한다.The
상기 구동 신호 생성부(131a)는 터치 제어 회로(133)에 따라 적어도 하나의 터치 구동 펄스를 갖는 터치 구동 신호(TDS)를 생성하여 채널부(131b)에 제공한다. 그리고, 상기 구동 신호 생성부(131a)는 터치 제어 회로(133)로부터 제공되는 포스 구동 펄스 정보(FDPI)에 기초한 적어도 하나의 터치 구동 펄스를 갖는 포스 구동 신호(FDS)를 생성하여 채널부(131b)에 제공한다. 여기서, 상기 포스 구동 신호(FDS)는 기준 진폭 정보와 기준 폭 정보 및 기준 개수 정보를 갖는 포스 구동 펄스 정보(FDPI)에 대응되는 적어도 하나의 터치 구동 펄스를 가지거나 전술한 예측 온도에 따라 진폭 정보와 폭 정보 및 개수 정보 중 적어도 하나가 변경된 포스 구동 펄스 정보(FDPI)에 대응되는 적어도 하나의 터치 구동 펄스를 가질 수 있다.The driving
상기 채널부(131b)는 터치 제어 회로(133)로부터 제공되는 터치 채널 선택 신호에 기초하여 구동 신호 생성부(131a)로부터의 터치 구동 신호(TDS)를 정해진 순서에 따라 복수의 제 1 터치 라우팅 라인(TRL1) 각각을 통해 복수의 터치 구동 전극(T_Tx)에 각각 공급하고, 터치 채널 선택 신호에 기초하여 로우 데이터 생성부(131c)를 복수의 제 2 터치 라우팅 라인(TRL2) 각각을 통해 복수의 터치 센싱 전극(T_Rx) 각각과 연결시킨다.The
상기 채널부(131b)는 터치 제어 회로(133)로부터 제공되는 포스 채널 선택 신호에 기초하여 구동 신호 생성부(131a)로부터의 포스 구동 신호(FDS)를 정해진 순서에 따라 적어도 하나의 제 1 포스 라우팅 라인(TRL1)을 통해 적어도 하나의 포스 구동 전극(F_Tx)에 공급하고, 포스 채널 선택 신호에 기초하여 로우 데이터 생성부(131c)를 적어도 하나의 제 2 포스 라우팅 라인(FRL2) 각각을 통해 복수의 포스 센싱 전극(F_Rx) 각각과 연결시킨다.The
상기 로우 데이터 생성부(131c)는 복수의 제 2 터치 라우팅 라인(TRL2) 각각을 통해서 복수의 제 1 터치 센서(TS1) 각각의 정전 용량 변화에 대응되는 제 1 터치 로우 데이터(TRD1)를 생성하여 터치 제어 회로(133)에 제공하고, 복수의 제 2 포스 라우팅 라인(FRL2) 각각을 통해서 복수의 제 2 터치 센서(TS2) 각각의 저항값 변화에 대응되는 제 2 터치 로우 데이터(TRD2)를 생성하여 터치 제어 회로(133)에 제공한다.The
일 예에 따른 로우 데이터 생성부(131c)는 제 1 터치 센서(TS1)의 정전 용량에 따른 터치 센싱 전극(T_Rx)의 전하를 증폭하여 아날로그 형태의 터치 센싱 신호를 생성하고 터치 센싱 신호를 디지털 변환하여 제 1 터치 로우 데이터(TRD1)를 생성할 수 있다. 이 경우, 로우 데이터 생성부(131c)는 터치 센싱 전극(T_Rx)으로부터 수신되는 신호와 기준 전압을 비교하여 터치 센싱 신호를 생성하는 비교기를 포함하는 복수의 적분 회로를 포함하거나 인접한 2개의 터치 센싱 라인(T_Rx)으로부터 수신되는 신호들의 차를 증폭하여 터치 센싱 신호를 생성하는 차동 증폭기를 포함하는 복수의 적분 회로를 포함할 수 있다. 그리고, 일 예에 따른 로우 데이터 생성부(131c)는 제 2 터치 센서(TS2)의 저항값에 따른 포스 센싱 전극(F_Rx)의 전압을 증폭하여 아날로그 형태의 포스 센싱 신호를 생성하고, 포스 센싱 신호를 디지털 변환하여 제 2 터치 로우 데이터(TRD2)를 생성할 수 있다. 이 경우, 로우 데이터 생성부(131c)는 제 2 터치 센서(TS2)의 저항값에 따른 전압을 증폭하여 포스 센싱 신호를 생성하는 적어도 하나의 반전 증폭기를 포함할 수 있다.The
상기 터치 제어 회로(133)는 MCU(Micro Controller Unit)으로서, 외부로부터 공급되는 터치 동기 신호(Tsync)를 수신하고, 수신된 터치 동기 신호(Tsync)를 기반으로 터치 구동 회로(130)의 구동 타이밍을 제어한다.The
일 예에 따른 터치 제어 회로(133)는 센싱 유닛(131)으로부터 제공되는 제 1 터치 로우 데이터(TRD1)를 수신하고, 수신된 제 1 터치 로우 데이터(TRD1)를 기반으로 예측 온도(ET)를 산출한다. 일 예에 따른 터치 제어 회로(133)는 메모리부(135)에 저장된 온도별 기준 터치 로우 데이터를 기반으로 제 1 터치 로우 데이터(TRD1)에 해당되는 예측 온도(ET)를 산출할 수 있다. 즉, 터치 제어 회로(133)는 온도별 기준 터치 로우 데이터가 저장되어 있는 메모리부(135)의 제 1 룩-업 테이블(LUT1)에서 제 1 터치 로우 데이터(TRD1)에 해당하는 기준 터치 로우 데이터를 추출하고, 추출된 기준 터치 로우 데이터에 해당되는 온도를 예측 온도(ET)로 산출할 수 있다. 여기서, 온도별 기준 터치 로우 데이터는 사전 실험을 통해 -40℃ 내지 80℃ 사이의 각 온도에서 수행되는 터치 위치 센싱을 통해 생성된 제 1 터치 로우 데이터로 설정된다. 제 1 룩-업 테이블(LUT1)에는 기준 터치 로우 데이터에 대응되는 온도가 맵핑된다.The
일 예에 따른 터치 제어 회로(133)는 산출된 예측 온도(ET)를 기반으로 하는 포스 구동 펄스 정보(FDPI)를 생성해 센싱 회로(131)의 구동 신호 생성부(131a)에 제공한다. 즉, 터치 제어 회로(133)는 포스 구동 신호를 생성하기 위한 포스 구동 펄스 정보(FDPI)를 변경하는 온도 보상 알고리즘을 통해 제 2 터치 센서(TS2)의 구동 조건을 예측 온도(ET)에 따라 동적으로 변경한다. 여기서, 포스 구동 신호(FDS)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 하이 전압 구간(H)과 로우 전압 구간(L)을 갖는 적어도 하나의 구동 펄스(P1 내지 Pn)를 가질 수 있다. 이때, 포스 구동 펄스 정보(FDPI)는 구동 펄스(P1 내지 Pn)의 진폭(또는 펄스의 하이 전압 레벨) 정보(AI)와 펄스 폭(또는 하이 전압 구간) 정보(WI) 및 구동 펄스의 개수 정보(PI)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 터치 제어 회로(133)는 제 1 터치 로우 데이터(TRD1)로부터 산출된 예측 온도(ET)에 따라 구동 펄스(P1 내지 Pn)의 진폭 정보(AI)와 폭 정보(WI) 및 개수 정보(NI) 중 적어도 하나의 정보를 변경하여 포스 구동 펄스 정보(FDPI)를 생성할 수 있다.The
일 예로, 터치 제어 회로(133)는, 예측 온도가 상온(20℃)일 경우, 구동 펄스(P1 내지 Pn)의 진폭 정보(AI)와 폭 정보(WI) 및 개수 정보(NI) 각각을 기준값으로 설정한다. 터치 구동 회로(130)는 예측 온도(ET)가 상온(20℃) 미만일 경우, 구동 펄스(P1 내지 Pn)의 진폭 정보(AI)와 폭 정보(WI) 및 개수 정보(NI) 중 적어도 하나를 기준값 내지 최대값 사이의 값으로 설정한다. 터치 구동 회로(130)는 예측 온도(ET)가 상온을 초과할 경우, 구동 펄스(P1 내지 Pn)의 진폭 정보(AI)와 폭 정보(WI) 및 개수 정보(NI) 중 적어도 하나를 기준값 내지 최소값 사이의 값으로 설정한다. 여기서, 최대값은 예측 온도가 대략 -40℃일 때 설정될 수 있고, 최소값은 예측 온도가 대략 80℃일 때 설정될 수 있다. 결과적으로, 터치 제어 회로(133)는 예측 온도(ET)가 낮을수록 제 2 터치 센서(TS2)에 공급되는 전류량을 증가시키기 위한 포스 구동 펄스 정보(FDPI)를 생성하고, 예측 온도(ET)가 높을수록 제 2 터치 센서(TS2)에 공급되는 전류량을 감소시키기 위한 포스 구동 펄스 정보(FDPI)를 생성하여 제 2 터치 센서(TS2)의 구동 조건을 예측 온도(ET)에 따라 동적으로 변경함으로써 동일한 터치 포스에 대해 온도에 따른 제 2 터치 센서(TS2)의 저항값 변화 편차를 보상한다.As an example, when the predicted temperature is room temperature (20°C), the
선택적으로, 일 예에 따른 터치 제어 회로(133)는 터치 위치 센싱과 터치 포스 센싱을 동시에 수행하고, 터치 위치 센싱에 따라 생성된 제 1 터치 로우 데이터(TRD1)로부터 예측 온도(ET)를 산출함과 동시에 터치 포스 센싱에 따라 생성된 제 2 터치 로우 데이터(TRD2)로부터 터치 포스 레벨을 산출하고, 예측 온도(ET)와 터치 포스 레벨에 기초하여 온도 보상 계수를 산출한 다음 온도 보상 계수에 따라서 구동 펄스(P1 내지 Pn)의 진폭 정보(AI)와 폭 정보(WI) 및 개수 정보(NI) 중 적어도 하나의 정보를 변경하여 포스 구동 펄스 정보(FDPI)를 생성할 수 있다.Optionally, the
상기 온도 보상 계수는, 아래의 표 1과 같이, 예측 온도(ET)가 상온일 경우 "1"의 기준값을 갖고, 상온을 기준으로 예측 온도(ET)가 낮을 경우 "1"보다 큰 값을 가지되 예측 온도(ET)가 낮을수록 상대적으로 더 큰 값을 가지며, 상온을 기준으로 예측 온도(ET)가 높을 경우 "1"보다 작은 값을 가지되 예측 온도(ET)가 높을수록 상대적으로 더 작은 값을 가질 수 있다. 이때, 상온을 초과하는 예측 온도(ET)별 온도 보상 계수는 터치 포스 레벨이 낮을수록 더 큰 값을 가지며, 상온 미만의 예측 온도(ET)별 온도 보상 계수는 터치 포스 레벨이 높을수록 더 큰 값을 가질 수 있다.As shown in Table 1 below, the temperature compensation coefficient has a reference value of "1" when the predicted temperature (ET) is room temperature, and has a value greater than "1" when the predicted temperature (ET) is low based on room temperature. The lower the predicted temperature (ET), the larger the value. If the predicted temperature (ET) is high based on room temperature, the value is less than "1", but the higher the predicted temperature (ET), the smaller the value. It can have a value. At this time, the temperature compensation coefficient for predicted temperature (ET) exceeding room temperature has a larger value as the touch force level is lower, and the temperature compensation coefficient for predicted temperature (ET) below room temperature has a larger value as the touch force level has increased. You can have
[표 1][Table 1]
이와 같은, 상기 온도 보상 계수는 예측 온도(ET)와 터치 포스 레벨에 대응되도록 메모리부(135)에 저장될 수 있다. 즉, 메모리부(135)는, 표 1과 같이, 예측 온도(ET)와 터치 포스 레벨에 대응되는 온도 보상 계수가 맵핑된 제 2 룩-업 테이블(LUT2)을 포함한다. 이에 따라, 터치 제어 회로(133)는 메모리부(135)의 제 2 룩-업 테이블(LUT2)에서 예측 온도(ET)와 터치 포스 레벨에 대응되도록 맵핑된 온도 보상 계수를 추출하고, 추출된 온도 보상 계수에 따라서 구동 펄스(P1 내지 Pn)의 진폭 정보(AI)와 폭 정보(WI) 및 개수 정보(NI) 중 적어도 하나의 정보를 변경하여 포스 구동 펄스 정보(FDPI)를 생성하게 된다.As such, the temperature compensation coefficient may be stored in the
추가적으로, 일 예에 따른 터치 제어 회로(133)는 산출된 예측 온도(ET)를 디스플레이 패널(300)을 구동하는 디스플레이 구동 회로 및 호스트 제어 회로(500) 중 적어도 하나에 제공할 수 있다. 이 경우, 디스플레이 구동 회로는 터치 구동 회로(130)의 터치 제어 회로(133)로부터 제공되는 예측 온도(ET)에 따라 디스플레이 패널(300)에 마련된 박막 트랜지스터의 구동 특성 변화에 따른 잔상, 플리커 및 크로스토크 등의 화질 저하를 보상하는 온도 보상 알고리즘을 수행할 수 있다. 그리고, 호스트 제어 회로(500)는 터치 구동 회로(130)의 터치 제어 회로(133)로부터 제공되는 예측 온도(ET)를 기반으로 디스플레이 패널(300)의 발열을 조절하여 전자 기기의 온도를 감소시키거나 증가시키기 위한 온도 보상 알고리즘을 수행할 수 있다.Additionally, the
한편, 제 2 터치 센싱부(113)에 마련된 제 2 터치 센서(TS2)는 노 터치(no touch)시에도 포스 구동 전극(F_Tx)과 포스 센싱 전극(F_Rx) 간의 미세한 접촉으로 인하여 초기 저항값을 가지게 된다. 예를 들어, 포스 구동 전극(F_Tx)이 저항체 부재와 소정의 에어 갭을 사이에 두고 포스 센싱 전극(F_Rx) 상에 배치될 수 있는데, 자중에 의한 포스 구동 전극(F_Tx)의 처짐으로 인하여 노 터치(no touch)시에도 포스 구동 전극(F_Tx)과 포스 센싱 전극(F_Rx)은 전기적 접촉 상태가 되고, 이로 인하여 제 2 터치 센서(TS2)는 노 터치(no touch)시 초기 저항값을 갖게 된다. 이러한 제 2 터치 센서(TS2)의 초기 저항값은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 터치 센싱부(113)의 온도가 높을수록 증가하게 된다. 이와 같은, 제 2 터치 센싱부(113)의 온도에 따른 제 2 터치 센서(TS2)의 초기 저항값 변화를 기반으로 터치 제어 회로(133)는 온도를 예측할 수 있다.Meanwhile, the second touch sensor TS2 provided in the second
구체적으로, 일 예에 따른 터치 제어 회로(133)는 센싱 유닛(131)으로부터 제공되는 제 2 터치 로우 데이터(TRD2)를 수신하고, 수신된 제 2 터치 로우 데이터(TRD2)를 기반으로 예측 온도(ET)를 산출한다. 즉, 터치 제어 회로(133)는 메모리부(135)에 저장된 온도별 기준 터치 로우 데이터를 기반으로 제 2 터치 로우 데이터(TRD2)에 해당되는 예측 온도(ET)를 산출할 수 있다. 예를 들어, 터치 제어 회로(133)는 온도별 기준 터치 로우 데이터가 저장되어 있는 메모리부(135)의 제 1 룩-업 테이블(LUT1)에서 제 2 터치 로우 데이터(TRD2)에 해당하는 기준 터치 로우 데이터를 추출하고, 추출된 기준 터치 로우 데이터에 해당되는 온도를 예측 온도(ET)로 산출할 수 있다. 여기서, 온도별 기준 터치 로우 데이터는 사전 실험을 통해 -40℃ 내지 80℃ 사이의 각 온도에서 노 터치(no touch)시 수행되는 터치 포스 센싱에 따라 생성된 초기 저항값에 대응되는 온도별 제 2 터치 로우 데이터로 설정된다.Specifically, the
일 예에 따른 터치 제어 회로(133)는 제 2 터치 로우 데이터(TRD2)를 기반으로 산출된 예측 온도(ET)에 기초하여, 포스 구동 신호를 생성하기 위한 포스 구동 펄스 정보(FDPI)를 변경하는 온도 보상 알고리즘을 통해 제 2 터치 센서(TS2)의 구동 조건을 동적으로 변경한다. 이때, 상기 터치 제어 회로(133)는 전술한 예에서와 동일하게, 포스 구동 신호(FDS)의 구동 펄스(P1 내지 Pn)에 대한 진폭 정보(AI)와 폭 정보(WI) 및 개수 정보(NI) 중 적어도 하나의 정보를 변경하여 포스 구동 펄스 정보(FDPI)를 생성할 수 있다.The
일 예에 따른 터치 제어 회로(133)는 산출된 예측 온도(ET)에 대응되는 온도 보상 데이터를 제 2 터치 로우 데이터에 반영하여 터치 로우 보상 데이터를 생성함으로써 온도 변화에 따른 제 2 터치 로우 데이터의 편차를 보상할 수도 있다.The
일 예에 따른 터치 제어 회로(133)는 산출된 예측 온도(ET)를 디스플레이 구동 회로 및 호스트 제어 회로(500) 중 적어도 하나에 제공할 수 있다. 이 경우, 디스플레이 구동 회로는 전술한 온도 보상 알고리즘을 수행할 수 있다. 그리고, 호스트 제어 회로(500)는 전술한 온도 보상 알고리즘을 수행할 수 있다.The
도 5는 본 출원의 일 예에 따른 전자 기기를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 선 I-I'의 개략적인 단면도이다.FIG. 5 is a perspective view showing an electronic device according to an example of the present application, and FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along line II' shown in FIG. 5.
도 5 및 도 6을 참조하면, 일 예에 따른 전자 기기는 하우징(700), 커버 윈도우(800), 디스플레이 패널(300), 디스플레이 구동 회로(400), 터치 스크린 장치(100), 및 호스트 제어 회로(500)를 포함한다.5 and 6, an electronic device according to an example includes a
상기 하우징(700)은 디스플레이 패널(300)과 터치 스크린 장치(100)를 수납한다. 이를 위해, 하우징(700)은 바닥면과 바닥면의 가장자리에 수직하게 마련된 측벽을 포함하며, 측벽에 의해 둘러싸이는 바닥면 위에는 수납 공간이 마련된다. 추가적으로, 하우징은 시스템 배치부를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 시스템 배치부는 일부분이 수납 공간과 연통되도록 하우징의 후면에 마련될 수 있으며, 별도의 후면 커버에 의해 덮인다. 다른 예로, 시스템 배치부는 하우징(700)의 바닥면 위에 배치된 중간 프레임과 하우징(700)의 바닥면 사이에 마련될 수 있다.The
상기 커버 윈도우(800)는 하우징(700)의 수납 공간을 덮도록 하우징(700)의 측벽에 설치된다. 이때, 하우징(700)의 측벽과 커버 윈도우(800) 사이에는 폼 패드(foam pad) 등의 완충 부재가 추가로 배치될 수 있다.The
상기 디스플레이 패널(300)은 유기 발광 소자의 발광을 이용하여 영상을 표시하는 유기 발광 디스플레이 패널일 수 있다. 이때, 디스플레이 패널(300)은 평면 형태, 곡면 형태, 또는 벤딩 형태를 가질 수 있다. 일 예에 따른 디스플레이 패널(300)은 화소 어레이 기판(310), 화소 어레이층(330), 봉지층(encapsulation layer)(350), 및 광 제어 필름(370)을 포함한다.The
상기 화소 어레이 기판(310)은 화소 어레이층(330)을 지지하는 것으로, 플렉서블 재질을 포함한다. 예를 들어, 화소 어레이 기판(310)은 폴리이미즈(polyimide) 필름으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 추가로, 화소 어레이 기판(310)의 후면은 백 플레이트와 결합될 수 있다. 백 플레이트는 광학 접착제에 의해 화소 어레이 기판(310)의 후면에 부착됨으로써 플렉서블한 화소 어레이 기판(310)을 평면 상태로 유지시킨다.The
상기 화소 어레이층(330)은 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역마다 마련된 복수의 화소를 포함한다. 복수의 화소 각각은 게이트 라인과 데이터 라인에 접속된 스위칭 트랜지스터, 스위칭 트랜지스터로부터 데이터 신호를 제공받는 구동 트랜지스터, 구동 트랜지스터로부터 공급되는 데이터 전류에 의해 발광하는 유기 발광 소자를 포함할 수 있다. 유기 발광 소자는 구동 트랜지스터에 연결된 애노드 전극, 애노드 전극 상에 마련된 유기 발광층, 및 유기 발광층 상에 마련된 캐소드 전극을 포함한다.The
상기 화소 어레이 기판(310)은 일측 가장자리 부분에 마련된 패널 패드부를 포함하며, 패널 패드부는 화소의 박막 트랜지스터와 함께 화소 어레이 기판(310)의 일측 가장자리 부분에 마련된다.The
추가적으로, 본 예에 따른 전자 기기는 화소 어레이 기판(310)의 비표시 영역에 마련된 스캔 구동 회로를 더 포함한다. 상기 스캔 구동 회로는 디스플레이 구동 회로(400)로부터 제공되는 스캔 제어 신호에 따라 스캔 펄스를 생성하고, 설정된 순서에 해당하는 게이트 라인에 공급한다. 일 예에 따른 스캔 구동 회로는 화소의 박막 트랜지스터와 함께 화소 어레이 기판(310)의 비표시 영역에 마련된다.Additionally, the electronic device according to this example further includes a scan driving circuit provided in the non-display area of the
상기 봉지층(350)은 화소 어레이층(330)을 덮도록 화소 어레이 기판(310)의 상면 전체에 마련된다. 이러한 봉지층(350)은 산소 또는 수분으로부터 유기 발광 소자를 보호하는 역할을 한다.The
상기 광 제어 필름(370)은 봉지층(350) 상에 배치되어 봉지층(350)의 상면 전체를 덮는다. 이러한 광 제어 필름(370)은 각 화소로부터 방출되는 광의 휘도 특성을 증가시킨다. 예를 들어, 광 제어 필름(370)은 각 화소로부터 방출되는 광을 편광시키는 편광 필름일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 각 화소로부터 방출되는 광의 휘도 특성을 향상시킬 수 있는 광학 필름일 수 있다.The
추가적으로, 일 예에 따른 디스플레이 패널(300)은 봉지층(350)과 광 제어 필름(370) 사이에 개재된 배리어 필름을 더 포함할 수 있다. 배리어 필름은 유기 절연 필름 상에 무기 절연막이 도포된 형태로 형성될 수 있다. 이러한 상기 배리어 필름은 각 화소로의 수분 또는 산소 침투를 일차적으로 방지하기 위한 것으로, 수분 투습도가 낮은 재질로 이루어질 수 있다.Additionally, the
이와 같은, 디스플레이 패널(300)은 투명 점착 부재(390)에 의해 커버 윈도우(800)의 후면에 부착될 수 있다. 여기서, 투명 점착 부재(390)는 OCA(optical clear adhesive) 또는 OCR(optical clear resin)일 수 있다.As such, the
상기 디스플레이 구동 회로(400)는 디스플레이 패널(300)에 영상을 표시한다. 디스플레이 구동 회로(400)는 화소 어레이 기판(310)에 마련된 칩 실장 영역에 실장된 구동 집적 회로일 수 있다. 디스플레이 구동 회로(400)는 화소 어레이 기판(310)에 마련된 패널 패드부와 연결되고, 복수의 데이터 라인과 일대일로 연결되며 스캔 구동 회로에 연결된다. 이러한 디스플레이 구동 회로(400)는 플렉서블 인쇄 회로 케이블과 패널 패드부를 통해서 호스트 제어 회로(500)로부터 제공되는 디지털 영상 데이터, 타이밍 동기 신호, 구동 전원, 및 캐소드 전원 등을 수신한다. 예를 들어, 디스플레이 구동 회로(400)는 타이밍 동기 신호에 따라 디지털 영상 데이터를 디스플레이 패널(300)에 마련된 복수의 화소의 배치 구조에 대응되도록 화소별 화소 데이터로 정렬하고, 화소별 화소 데이터를 화소별 데이터 신호로 변환하여 해당하는 데이터 라인을 통해서 해당 화소에 공급하고, 각 화소에 공통적으로 연결된 캐소드 전극에 캐소드 전원을 공급한다. 이와 동시에, 상기 디스플레이 구동 회로(400)는 타이밍 동기 신호에 따라 스캔 제어 신호를 생성해 스캔 구동 회로에 제공한다.The
선택적으로, 상기 디스플레이 구동 회로(400)는 플렉서블 인쇄 회로 케이블에 실장될 수도 있다. 이 경우, 디스플레이 구동 회로(400)는 플렉서블 인쇄 회로 케이블을 통해서 호스트 제어 회로(500)로부터 제공되는 디지털 영상 데이터, 타이밍 동기 신호, 구동 전원, 및 캐소드 전원 등을 수신하고, 패널 패드부를 통해서 화소별 데이터 신호를 해당하는 데이터 라인에 공급하고, 캐소드 전원을 캐소드 전극에 공급하며, 스캔 제어 신호를 스캔 구동 회로에 공급한다.Optionally, the
상기 터치 스크린 장치(100)는 터치 스크린(110), 및 터치 구동 회로(130)를 포함한다.The
상기 터치 스크린(110)은 터치 입력 객체에 의한 터치 위치와 터치 포스 각각의 센싱을 위한 구성을 갖는다. 일 예에 따른 터치 스크린(110)은 제 1 터치 센싱부(111) 및 제 2 터치 센싱부(113)를 포함한다.The
상기 제 1 터치 센싱부(111)는 커버 윈도우(800)에 터치된 터치 입력 객체의 터치 위치를 센싱하기 위한 것으로, 영상을 표시하는 디스플레이 패널(300)의 화면 전방에 배치되거나 디스플레이 패널(300)의 내부에 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 터치 센싱부(111)는 광 제어 필름(370) 상에 배치되거나 봉지층(350)과 광 제어 필름(370) 사이에 개재될 수 있다.The first
일 예에 따른 제 1 터치 센싱부(111)는 터치에 따라 상호 정전 용량(mutual capacitance) 또는 자기 정전 용량(self-capacitance)이 변화되는 복수의 제 1 터치 센서를 포함한다. 일 예로, 복수의 제 1 터치 센서 각각의 상호 정전 용량은 터치 구동 전극과 터치 센싱 전극 사이에 형성되는 것으로, 터치 입력 객체의 터치시 감소될 수 있다. 다른 예로, 복수의 제 1 터치 센서 각각의 자기 정전 용량은 터치 전극과 터치 입력 객체 사이에 형성되는 것으로, 터치 입력 객체의 터치시 증가될 수 있다.The first
상기 제 2 터치 센싱부(113)는 커버 윈도우(800)에 대한 터치 입력 객체의 터치 포스에 의한 터치 포스 레벨을 센싱하기 위한 것이다. 일 예로, 제 2 터치 센싱부(113)는 디스플레이 패널(300)과 하우징(700)의 바닥면 사이에 개재될 수 있으며, 이 경우, 디스플레이 패널(300)의 열을 열 복사 방식과 열 전달 방식에 따라 하우징(700)으로 전달하여 방열시키는 역할을 할 수 있다. 다른 예로, 제 2 터치 센싱부(113)는 제 1 터치 센싱부(111)의 전면(前面)에 배치될 수 있으며, 이 경우 터치 입력 객체의 터치 면에 상대적으로 가깝게 위치함에 따라 터치 입력 객체의 터치에 대해 보다 용이하게 반응할 수 있으므로, 포스 터치 센싱의 감도가 향상될 수 있다.The second
일 예에 따른 제 2 터치 센싱부(113)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 기판(113a), 제 2 기판(113b), 저항체 부재(113c), 및 기판 합착 부재(113d)를 포함한다.As shown in FIG. 7, the second
상기 제 1 기판(113a)은 투명 플라스틱 재질, 예를 들어, PET(polyethyleneterephthalate) 재질로 이루어질 수 있다. 이러한 제 1 기판(113a)은 복수의 포스 센싱 전극(F_Rx)을 포함한다.The
상기 복수의 포스 센싱 전극(F_Rx) 각각은 제 1 기판(113a)의 제 1 방향(X)과 나란하면서 제 1 방향(X)과 교차하는 제 2 방향(Y)을 따라 일정한 간격을 가지도록 바(bar) 형태로 마련될 수 있다. 이러한 복수의 포스 센싱 전극(F_Rx) 각각은 복수의 제 2 포스 라우팅 라인을 통해서 터치 구동 회로(130)에 연결된다.Each of the plurality of force sensing electrodes (F_Rx) is parallel to the first direction (X) of the
상기 제 2 기판(113b)은 제 1 기판(113a)과 동일한 투명 플라스틱 재질, 예를 들어, PET 재질로 이루어질 수 있다. 이러한 제 2 기판(113b)은 복수의 포스 구동 전극(F_Tx)을 포함한다.The
상기 복수의 포스 구동 라인(F_Tx) 각각은 복수의 포스 센싱 전극(F_Rx) 각각과 교차하도록 제 2 기판(113b)의 후면에 마련된다. 복수의 포스 구동 전극(F_Tx) 각각은 제 1 기판(113a)의 제 2 방향(Y)과 나란하면서 제 1 방향(X)을 따라 일정한 간격을 가지도록 바(bar) 형태로 마련될 수 있다. 이러한 복수의 포스 구동 전극(F_Tx) 각각은 복수의 제 1 포스 라우팅 라인을 통해서 터치 구동 회로(130)에 연결된다.Each of the plurality of force driving lines (F_Tx) is provided on the rear surface of the
상기 저항체 부재(113c)는 포스 구동 전극(F_Tx)과 포스 센싱 전극(F_Rx)의 교차부에 마련된다. 이러한 저항체 부재(113c)는 터치 입력 객체의 포스 터치에 따라 포스 구동 전극(F_Tx)과 포스 센싱 전극(F_Rx)이 접촉 부분에 제 2 터치 센서(TS2), 즉 저항을 형성한다. 상기 제 2 터치 센서(TS2)는 제 2 기판(113b)에 대한 터치 입력 객체의 포스 터치에 따라 저항체 부재(113c)에 접촉되는 포스 구동 전극(F_Tx)과 포스 센싱 전극(F_Rx) 간의 접촉 면적에 따라 저항 값이 변화됨으로써 터치 입력 객체의 포스 터치가 센싱될 수 있도록 한다.The
일 예에 따른 저항체 부재(113c)는 복수의 포스 센싱 전극(F_Rx)을 덮도록 제 1 기판(113a)의 상면에 마련될 수 있다. 일 예에 따른 저항체 부재(113c)는 복수의 포스 구동 전극(F_Tx)을 덮도록 제 1 기판(113a)과 마주하는 제 2 기판(113b)의 후면에 마련될 수 있다. 이러한 저항체 부재(113c)는 단일 몸체로 이루어짐으로써 싱글 포스 터치를 센싱하는데 적합하다.The
일 예에 따른 저항체 부재(113c)는 복수의 제 1 저항체 패턴(113c1) 및 복수의 제 2 저항체 패턴(113c2)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제 1 저항체 패턴(113c1) 각각은 복수의 포스 센싱 전극(F_Rx) 각각을 일대일로 덮도록 제 1 기판(113a)의 상면에 마련될 수 있다. 즉, 하나의 제 1 저항체 패턴(113c1)은 하나의 포스 센싱 전극(F_Rx)을 덮도록 제 1 기판(113a)의 상면에 패턴 형성된다. 상기 복수의 제 2 저항체 패턴(113c2)은 복수의 포스 구동 전극(F_Tx) 각각을 일대일로 덮도록 제 2 기판(113b)의 후면에 마련될 수 있다. 즉, 하나의 제 2 저항체 패턴(113c2)은 하나의 포스 구동 전극(F_Tx)을 덮도록 제 2 기판(113b)의 후면에 패턴 형성된다. 이러한 저항체 부재(113c)는 복수의 제 1 저항체 패턴(113c1) 각각이 서로 분리되고, 복수의 제 2 저항체 패턴(113c2) 각각이 서로 분리됨으로써 멀티 포스 터치를 센싱하는데 적합하다.The
일 예에 따른 저항체 부재(113c)는 QTC(quantum tunneling composites), EAP(electro-active polymer), 아크릴(Acrylic) 및 고무(rubber) 계열의 솔벤트(solvent) 중 어느 하나를 기반으로 하는 감압 접착제 재료, 또는 압전 저항(piezo-resistive) 계열의 재료로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 감압 접착제 재료는 압력에 따라 저항이 가변되는 특성을 갖는다. 그리고, 상기 압전 저항 계열의 재료는 실리콘 반도체 결정에 외력을 가하면 전도 에너지가 발생하여 전하가 전도 대역으로 이동하면서 비저항이 변화되는 압전 저항 효과를 갖는 것으로, 압력의 크기에 따라 비저항의 변화가 큰 특성을 갖는다. 이러한 저항체 부재(113c)는 프린팅 공정에 의해 제 1 기판(113a) 및/또는 제 2 기판(113b)에 코팅되거나 접착제를 이용한 부착 공정에 의해 제 1 기판(113a) 및/또는 제 2 기판(113b)에 부착될 수 있다.The
상기 기판 합착 부재(113d)는 제 1 기판(113a)과 제 2 기판(113b) 사이에 갭 공간(GS)(또는 에어 갭)이 마련되도록 제 1 기판(113a)과 제 2 기판(113b)을 대향 합착시킨다. 예를 들어, 기판 합착 부재(113d)는 쿠션 재질을 갖는 접착제일 수 있다. 이러한 기판 합착 부재(113d)는 갭 공간(GS)을 사이에 두고 제 1 기판(113a)과 제 2 기판(113b)을 지지하는 지지대의 기능을 한다.The
이와 같은, 일 예에 따른 제 2 터치 센싱부(113)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 터치 입력 객체에 의해 가해지는 터치 포스(FT)에 따라 제 2 저항체 부재 패턴(113c2)이 제 1 저항체 부재 패턴(113c1)과 물리적으로 접촉하게 되고, 이로 인하여 서로 교차하는 포스 구동 전극(F_Tx)과 포스 센싱 전극(F_Rx) 사이의 저항체 부재(113c), 즉 제 2 터치 센서(TS2)에 저항이 형성되고, 이 저항을 통해 포스 구동 전극(F_Tx)에 공급되는 포스 구동 신호에 따른 전류가 해당하는 포스 센싱 전극(F_Rx)으로 흐르게 된다. 이에 따라, 터치 구동 회로(130)는 제 2 터치 센서(TS2)에 흐르는 전류에 대응되는 전압을 증폭하여 제 2 터치 로우 데이터를 생성하고, 제 2 터치 로우 데이터를 기반으로 터치 포스 레벨 데이터를 생성한다.As shown in FIG. 8, the second
한편, 제 2 터치 센싱부(113)는 제 2 기판(113b)의 무게 및 디스플레이 패널(300)의 무게에 따른 제 2 기판(113b)의 처짐으로 인하여, 노 터치(no touch)시에도 포스 구동 전극(F_Tx)과 포스 센싱 전극(F_Rx) 간의 미세한 접촉이 이루어짐으로써 전술한 바와 같이, 제 2 터치 센서(TS2)는 노 터치(no touch)시에도 초기 저항값을 가지게 된다.Meanwhile, the second
상기 터치 구동 회로(130)는 터치 스크린(110)의 제 1 터치 센싱부(111) 및 제 2 터치 센싱부(113) 각각에 전기적으로 연결되고, 커버 윈도우(800)에 대한 터치 입력 객체의 터치 위치와 터치 포스 각각을 센싱한다. 이러한 터치 구동 회로(130)는 도 1 내지 도 4에 도시된 터치 구동 회로(130)와 동일한 구성과 동일한 동작을 하므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.The
다시 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 호스트 제어 회로(500)는 전자 기기의 어플리케이션 프로세서일 수 있다. 이러한 호스트 제어 회로(500)는 터치 구동 회로(130)로부터 출력되는 3차원 터치 정보(TI)를 수신하고, 수신된 3차원 터치 정보(TI)에 해당되는 어플리케이션을 실행한다. 또한, 호스트 제어 회로(500)는 터치 구동 회로(130)로부터 제공되는 예측 온도를 기반으로 전자 기기의 온도를 감소시키거나 증가시키기 위한 온도 보상 알고리즘을 수행할 수 있다.Referring again to FIGS. 5 and 6 , the
추가적으로, 상기 디스플레이 구동 회로(400)는 터치 구동 회로(130)의 터치 제어 회로(133)로부터 제공되는 예측 온도에 따라 디스플레이 패널(300)에 마련된 박막 트랜지스터의 구동 특성 변화에 따른 잔상, 플리커 및 크로스토크 등의 화질 저하를 보상하는 온도 보상 알고리즘을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이 구동 회로(400)는 상기 예측 온도에 따라 디스플레이 패널(300)의 휘도를 조절함으로써 디스플레이 패널(300)의 발열을 조절할 수 있다.Additionally, the
이와 같은, 본 예에 따른 전자 기기는 터치 로우 데이터를 기반으로 산출되는 예측 온도에 따라 터치 포스 센싱의 구동 조건을 변경하여 동일한 터치 포스에 대한 온도에 따른 터치 포스 센싱의 편차를 보상함으로써 터치 포스 레벨을 보다 정확하게 센싱할 수 있으며, 별도의 온도 센서를 구비하지 않고도 예측 온도를 기반으로 온도 환경 변화에 따른 화질 저하를 방지하는 온도 보상 알고리즘 구동을 할 수 있다.As such, the electronic device according to this example changes the operating conditions of touch force sensing according to the predicted temperature calculated based on touch raw data to compensate for the deviation of touch force sensing depending on temperature for the same touch force, thereby changing the touch force level. can be sensed more accurately, and a temperature compensation algorithm can be run to prevent image quality deterioration due to changes in temperature environment based on the predicted temperature without having a separate temperature sensor.
도 9a 및 도 9b는 비교 예와 및 본 예에 있어서, 터치 스크린 장치의 상온 및 저온 환경시 터치 포스에 따른 터치 포스 레벨을 나타내는 도면들이다.9A and 9B are diagrams showing the touch force level according to the touch force in the room temperature and low temperature environments of the touch screen device in the comparative example and the present example.
먼저, 도 9a에서 알 수 있듯이, 비교 예의 터치 스크린 장치는 상온 환경시 터치 포스에 따른 터치 포스 레벨(G1)과 저온 환경시 터치 포스에 따른 터치 포스 레벨(G2) 간에 편차가 발생되는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 비교 예의 터치 스크린 장치는 온도 변화에 따른 제 2 터치 센서의 저항값 변화로 인하여 포스 센싱의 정확도가 저하될 수 있다.First, as can be seen in FIG. 9A, the touch screen device of the comparative example shows a deviation between the touch force level (G1) according to the touch force in a room temperature environment and the touch force level (G2) according to the touch force in a low temperature environment. there is. Accordingly, the accuracy of force sensing of the touch screen device of the comparative example may be reduced due to a change in the resistance value of the second touch sensor due to temperature change.
반면에, 도 9b에서 알 수 있듯이, 본 예의 터치 스크린 장치는 상온 환경시 터치 포스에 따른 터치 포스 레벨(G1)과 저온 환경시 터치 포스에 따른 터치 포스 레벨(G2)이 유사한 것을 확인할 수 있다. 이로 인하여, 본 예는 터치 로우 데이터를 기반으로 산출된 예측 온도를 이용한 온도 보상 알고리즘에 따라 제 2 터치 센싱부의 구동 조건을 동적 변경함으로써 온도 변화에도 포스 터치 센싱의 성능을 향상시킬 수 있다.On the other hand, as can be seen in FIG. 9B, it can be confirmed that the touch force level (G1) according to the touch force in the room temperature environment and the touch force level (G2) according to the touch force in the low temperature environment of the touch screen device of this example are similar. For this reason, in this example, the performance of force touch sensing can be improved despite temperature changes by dynamically changing the driving conditions of the second touch sensing unit according to a temperature compensation algorithm using the predicted temperature calculated based on touch raw data.
한편, 도 5에는 본 출원에 따른 전자 기기로서 스마트 폰(smart phone)이 도시되었지만, 이에 한정되지 않고, 본 출원에 따른 전자 기기는 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 모바일 폰, 태블릿 PC(personal computer), 스마트 와치(smart watch), 와치 폰(watch phone), 웨어러블 기기(wearable device), 및 이동 통신 단말기 등과 같은 휴대용 전자 기기, 텔레비전, 노트북, 모니터, 카메라, 캠코더, 또는 디스플레이를 갖는 가전 기기 등에 적용될 수 있다.Meanwhile, in Figure 5, a smart phone is shown as an electronic device according to the present application, but it is not limited thereto, and the electronic device according to the present application includes an electronic notebook, an e-book, a portable multimedia player (PMP), navigation, and a mobile device. Portable electronic devices such as phones, personal computers (tablet PCs), smart watches, watch phones, wearable devices, and mobile communication terminals, televisions, laptops, monitors, cameras, camcorders, Alternatively, it can be applied to home appliances having a display, etc.
이상에서 설명한 본 출원은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 출원의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 출원의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The present application described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the technical field to which this application belongs that various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical details of the present application. It will be clear to those who have the knowledge of. Therefore, the scope of the present application is indicated by the claims described later, and the meaning and scope of the claims and all changes or modified forms derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present application.
110: 터치 스크린 111: 제 1 터치 센싱부
113: 제 2 터치 센싱부 130: 터치 구동 회로
131: 센싱 유닛 133: 터치 제어 회로
135: 메모리부 300: 디스플레이 패널
400: 디스플레이 구동 회로 500: 호스트 제어 회로
700: 하우징 800: 커버 윈도우
110: touch screen 111: first touch sensing unit
113: second touch sensing unit 130: touch driving circuit
131: sensing unit 133: touch control circuit
135: memory unit 300: display panel
400: display driving circuit 500: host control circuit
700: Housing 800: Cover Window
Claims (14)
상기 터치 스크린에 연결된 터치 구동 회로를 포함하며,
상기 터치 구동 회로는 상기 터치 센서의 전기적 변화를 센싱하여 터치 로우 데이터를 생성하고, 상기 터치 로우 데이터를 기반으로 예측 온도를 산출하고,
상기 터치 구동 회로는 노 터치(no touch) 구간에 포스 구동 신호를 상기 터치 센서에 공급하면서 상기 터치 센서의 저항값 변화를 센싱하여 상기 터치 로우 데이터를 생성하고, 상기 터치 로우 데이터를 기반으로 예측 온도를 산출하고,
상기 터치 스크린은,
제 1 터치 센서를 갖는 제 1 터치 센싱부; 및
제 2 터치 센서를 가지면서 상기 제 1 터치 센싱부와 중첩되는 제 2 터치 센싱부를 포함하며,
상기 터치 구동 회로는 상기 제 2 터치 센서의 저항값 변화를 센싱하여 상기 터치 로우 데이터를 생성하고, 상기 터치 로우 데이터를 기반으로 상기 예측 온도를 산출하며,
상기 제2 터치 센서는 노 터치 구간에서 포스 구동 전극과 포스 센싱 전극은 전기적 접촉 상태가 되어 초기 저항값을 갖는, 터치 스크린 장치.a touch screen with a touch sensor; and
It includes a touch driving circuit connected to the touch screen,
The touch driving circuit generates touch raw data by sensing electrical changes in the touch sensor and calculates a predicted temperature based on the touch raw data,
The touch driving circuit generates the touch raw data by sensing a change in resistance value of the touch sensor while supplying a force driving signal to the touch sensor in a no touch section, and predicts the temperature based on the touch raw data. Calculate ,
The touch screen is,
a first touch sensing unit having a first touch sensor; and
It includes a second touch sensing unit having a second touch sensor and overlapping with the first touch sensing unit,
The touch driving circuit generates the touch raw data by sensing a change in resistance value of the second touch sensor and calculates the predicted temperature based on the touch raw data,
The second touch sensor is a touch screen device in which the force driving electrode and the force sensing electrode are in electrical contact in the no-touch section and have an initial resistance value.
상기 터치 구동 회로는 상기 터치 센서의 정전 용량 변화를 센싱하여 상기 터치 로우 데이터를 생성하는, 터치 스크린 장치.According to claim 1,
The touch driving circuit generates the touch raw data by sensing a change in capacitance of the touch sensor.
온도별 기준 터치 로우 데이터가 저장된 메모리부를 더 포함하고,
상기 터치 구동 회로는 상기 메모리부에 저장된 온도별 기준 터치 로우 데이터에서 상기 터치 로우 데이터에 해당되는 온도를 상기 예측 온도를 산출하는, 터치 스크린 장치.According to claim 1,
It further includes a memory unit in which standard touch raw data for each temperature is stored,
The touch driving circuit calculates the predicted temperature from the temperature corresponding to the touch raw data from the reference touch raw data for each temperature stored in the memory unit.
상기 터치 구동 회로는 포스 구동 신호를 상기 터치 센서에 공급하면서 상기 터치 센서의 저항값 변화를 센싱하여 상기 터치 로우 데이터를 생성하고, 상기 터치 로우 데이터를 기반으로 예측 온도를 산출하는, 터치 스크린 장치.According to claim 1,
The touch driving circuit generates the touch raw data by sensing a change in resistance value of the touch sensor while supplying a force driving signal to the touch sensor, and calculates a predicted temperature based on the touch raw data.
상기 터치 구동 회로는 상기 예측 온도를 기반으로 상기 포스 구동 신호의 펄스 형태를 가변하여 상기 터치 센서에 공급하면서 상기 터치 센서의 저항값 변화를 센싱하는, 터치 스크린 장치.According to claim 1,
The touch driving circuit changes the pulse shape of the force driving signal based on the predicted temperature and supplies it to the touch sensor while sensing a change in resistance value of the touch sensor.
온도별 터치 로우 데이터가 저장된 메모리부를 더 포함하고,
상기 터치 구동 회로는 상기 메모리부에 저장된 온도별 터치 로우 데이터에서 상기 터치 로우 데이터에 해당되는 온도를 상기 예측 온도를 산출하는, 터치 스크린 장치.According to claim 1,
It further includes a memory unit storing touch raw data for each temperature,
The touch driving circuit calculates the predicted temperature from the temperature corresponding to the touch raw data from the touch raw data for each temperature stored in the memory unit.
상기 포스 구동 신호는 적어도 하나의 구동 펄스를 가지며,
상기 펄스 정보는 상기 구동 펄스의 진폭 정보와 펄스 폭 정보 및 상기 구동 펄스의 개수 정보를 포함하며,
상기 터치 구동 회로는 상기 예측 온도에 따라서 상기 구동 펄스의 진폭 정보와 폭 정보 및 개수 정보 중 적어도 하나의 정보를 변경하여 상기 펄스 정보를 생성하는, 터치 스크린 장치.According to claim 1,
The force drive signal has at least one drive pulse,
The pulse information includes amplitude information and pulse width information of the driving pulse and number information of the driving pulse,
The touch driving circuit generates the pulse information by changing at least one of amplitude information, width information, and number information of the driving pulse according to the predicted temperature.
상기 디스플레이 패널에 연결된 디스플레이 구동 회로;
상기 디스플레이 패널과 중첩되는 제 1 항 내지 제 4 항, 제 6 항, 제 8항, 및 제11항 중 어느 한 항의 터치 스크린 장치; 및
상기 디스플레이 구동 회로와 상기 터치 스크린 장치 각각을 제어하는 호스트 제어 회로를 포함하는, 전자 기기.display panel;
a display driving circuit connected to the display panel;
The touch screen device of any one of claims 1 to 4, 6, 8, and 11 overlapping the display panel; and
An electronic device comprising a host control circuit that controls each of the display driving circuit and the touch screen device.
상기 터치 스크린 장치의 터치 구동 회로는 상기 예측 온도를 상기 디스플레이 구동 회로 및 상기 호스트 제어 회로 중 적어도 하나에 공급하는, 전자 기기.According to claim 12,
The touch driving circuit of the touch screen device supplies the predicted temperature to at least one of the display driving circuit and the host control circuit.
상기 디스플레이 구동 회로는 상기 예측 온도에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 발열을 조절하는, 전자 기기.
According to claim 13,
The display driving circuit controls heat generation of the display panel based on the predicted temperature.
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