KR20120060365A - 터치스크린장치와 이를 이용한 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는, 복수의 커패시터로 구성된 터치패널; 및 터치패널의 커패시턴스 변화를 위상고정루프 피드백 구조로 검출하여 터치된 위치를 판별하는 커패시턴스 측정부를 포함하는 터치스크린장치를 제공한다.

Description

터치스크린장치와 이를 이용한 표시장치{Touch Screen Device and Display Device using the same}
본 발명의 실시예는 터치스크린장치와 이를 이용한 표시장치에 관한 것이다.
최근, 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display), 전계발광 디스플레이(Electroluminescent Display) 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 등의 디스플레이 장치는 응답속도가 빠르고, 소비전력이 낮으며, 색재현율이 뛰어나 주목받아 왔다. 이러한 디스플레이 장치들은 TV, 컴퓨터용 모니터, 노트북 컴퓨터, 휴대폰(mobile phone), 냉장고의 표시부, 개인 휴대용 정보 단말기(Personal Digital Assistant), 현금 자동 입출금기(Automated Teller Machine) 등 다양한 전자제품에 사용되어 왔다. 이러한 표시장치들은 편리하면서도 간단하고 오작동을 감소시킬 수 있는 입력장치에 대한 요구가 날로 증가하고 있다. 이와 같은 요구에 따라 사용자가 손이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 터치스크린장치(Touch Screen Device)이 제안되었다.
터치스크린장치 중 하나인 커패시티브 방식은 터치전극에 구동신호를 인가하고 사용자에 의한 터치 전/후에 따른 커패시턴스의 충전 및 방전의 위상 지연 특성을 카운트하여 터치된 위치를 검출하는 방식이다.
커패시티브 방식에서 커패시턴스를 측정하는 방법에는 여러 가지가 있지만 이는 크게 릴렉세이션 오실레이터(Relaxation Oscillator) 방식과 차지 트랜스퍼(Charge Transfer) 방식으로 구분된다. 릴렉세이션 오실레이터 방식의 경우, 구동신호 인가 후 터치 전/후에 따른 커패시턴스 변화에 따라 지연이 발생하는 시간을 시스템 클록과 동기 시켜 카운트함으로써 터치 유무를 판단한다. 이 방식의 경우 설계가 간단하여 커패시턴스의 변화를 측정하는데 주로 사용된다.
그런데, 종래 릴렉세이션 오실레이터 방식의 경우 전류원을 공급하기 위한 바이어스 회로단이 추가되어야 함은 물론 공급되는 전류가 낮고 일정해야 한다. 그러나, 전류원이 일정하지 않거나 작은 전류값이 선택될 경우 충전 시간이 달라지고 외부 노이즈에 민감하게 작용하여 장치에서 터치 유무를 판별하는데 어려움이 발생하는 문제가 있었다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예는, 온도, 습도, 동작전압 등과 같은 외부 조건에 의하여 회로의 검출 정확도가 떨어지는 것을 방지하면서, 커패시턴스 측정 회로의 성능 저하를 개선하고 복잡한 회로구성을 단순화할 수 있고, 터치시스템 구현 시 외부에 추가 부품을 구성하지 않고도 동작할 수 있는 터치스크린장치와 이를 이용한 표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명의 실시예는, 복수의 커패시터로 구성된 터치패널; 및 터치패널의 커패시턴스 변화를 위상고정루프 피드백 구조로 검출하여 터치된 위치를 판별하는 커패시턴스 측정부를 포함하는 터치스크린장치를 제공한다.
커패시턴스 측정부는, 터치패널에 인가된 구동신호를 소정 시간 동안 측정하여 현재 주파수의 크기를 아날로그 신호로 출력하는 카운트제어부와, 카운트제어부로부터 출력된 현재 주파수에 대응되는 아날로그 신호를 기준신호와 비교하여 이들 간의 위상차를 검출하고 위상차를 디지털 펄스신호의 위상차로 출력하는 위상주파수 검출부와, 위상주파수 검출부로부터 출력된 디지털 펄스신호의 위상차를 아날로그 전압신호의 위상차로 변환하여 출력하는 전하펌프부와, 전하펌프부로부터 출력된 아날로그 전압신호의 위상차를 주파수 클록의 위상차로 변환하여 출력하는 전압제어발진부와, 전압제어발진부로부터 출력된 주파수 클록의 위상차를 분주하여 위상 주파수 검출부로 피드백하는 분주기를 포함할 수 있다.
커패시턴스 측정부는, 전하펌프부에 의해 변환된 아날로그 전압신호의 위상차에 대한 잡음을 제거하는 잡음제거부를 포함할 수 있다.
분주기의 분주값은, 위상고정루프의 피드백 루프를 적어도 1회 돌 때 재설정될 수 있다.
분주기의 분주값은, 카운트제어부의 제어에 따라 터치패널의 커패시턴스 변화에 앞서 설정될 수 있다.
커패시턴스 측정부는, 잡음제거부로부터 출력된 디지털 펄스신호의 위상차로부터 터치패널에 대한 터치 전후에 측정된 전압 레벨차를 검출하여 터치 유무를 판별하는 프로세서부를 포함할 수 있다.
커패시턴스 측정부는, 전압제어발진부로부터 출력된 주파수 클록의 위상차로부터 터치패널에 대한 터치 전후에 측정된 펄스 카운트 횟수를 검출하여 터치 유무를 판별하는 프로세서부를 포함할 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 실시예는, 청구항 제1항 내지 청구항 제6항 중 어느 하나의 항으로 제작된 터치스크린장치; 및 터치스크린장치가 부착된 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공한다.
표시패널은, 액정패널일 수 있다.
표시패널은, 유기전계발광패널일 수 있다.
본 발명의 실시예는, 온도, 습도, 동작전압 등과 같은 외부 조건에 의하여 회로의 검출 정확도가 떨어지는 것을 방지하면서, 커패시턴스 측정 회로의 성능 저하를 개선하고 복잡한 회로구성을 단순화할 수 있고, 터치시스템 구현 시 외부에 추가 부품을 구성하지 않고도 동작할 수 있는 터치스크린장치와 이를 이용한 표시장치를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린장치의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린장치를 구성하는 위상고정루프 피드백 구조의 터치 전후의 출력 시뮬레이션 파형도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치스크린장치의 구성도.
도 4는 전압 레벨차를 통해 터치 유무를 판별하는 터치스크린장치의 구성도.
도 5는 펄스 카운트를 통해 터치 유무를 판별하는 터치스크린장치의 구성도.
도 6은 도 4 및 도 5의 프로세서부에 전달되는 파형을 구분하여 나타낸 파형도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 블록도.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린장치를 구성하는 위상고정루프 피드백 구조의 터치 전후의 출력 시뮬레이션 파형도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린장치에는 신호공급부(105), 터치패널(110), 터치패널(110)의 커패시턴스 변화를 위상고정루프 피드백 구조로 검출하여 터치된 위치를 판별하는 커패시턴스 측정부(120, 130, 140, 160, 170)가 포함된다.
신호공급부(105, OSC)는 터치패널(110)에 구동신호를 공급한다. 구동신호는 전압이나 펄스 형태로 공급된다. 신호공급부(105)로부터 출력된 구동신호는 터치패널(110)에 공급된다.
터치패널(110)은 복수의 커패시터(Cs_1 ~ Cs_n)로 구성된다. 터치패널(110)은 복수의 커패시터(Cs_1 ~ Cs_n)로 구성된 커패시티브 방식이다. 터치패널(110)에 포함된 복수의 커패시터(Cs_1 ~ Cs_n)에는 신호공급부(105)로부터 출력된 구동신호를 조절하는 복수의 저항기(Rx_1 ~ Rx_n)가 접속될 수 있다.
커패시턴스 측정부(120, 130, 140, 160, 170)에는 카운트제어부(120, CCL), 위상주파수 검출부(130, PFD), 전하펌프부(140), 전압제어발진부(160, VCO) 및 분주기(170, Divider)가 포함된다.
카운트제어부(120)는 터치패널(110)에 인가된 구동신호를 소정 시간 동안 측정하여 현재 주파수의 크기를 아날로그 신호로 출력한다. 이를 위해, 카운트제어부(120)는 내부 또는 외부에 형성된 타이머와의 연동으로 터치패널(110)에 인가된 구동신호를 소정 시간 동안 측정하여 현재 주파수의 크기를 아날로그 신호로 순차적으로 출력할 수 있다.
위상주파수 검출부(130)는 카운트제어부(120)로부터 출력된 현재 주파수에 대응되는 아날로그 신호를 기준신호와 비교하여 이들 간의 위상차를 검출하고 위상차를 디지털 펄스신호의 위상차로 출력한다. 위상주파수 검출부(130)는 터치패널(110)의 커패시턴스 변화에 따른 지연신호를 내부에 설정된 기준신호와 비교하여 주파수 또는 위상의 차이를 검출하고 이를 디지털 펄스신호의 위상차로 출력한다.
전하펌프부(140)는 위상주파수 검출부(130)로부터 출력된 디지털 펄스신호의 위상차를 아날로그 전압신호의 위상차로 변환하여 출력한다. 전하펌프부(140)는 게이트단자를 통해 입력된 신호를 기반으로 전원전압단(VDD)으로 공급되는 전압을 충/방전하는 방식으로 위상주파수 검출부(130)로부터 출력된 디지털 펄스신호의 위상차를 아날로그 전압신호의 위상차로 변환하여 출력한다. 도면에서는 전하펌프부(140)를 두 개의 풀업 및 풀다운 트랜지스터들(T1, T2)로만 간략히 도시하였다. 하지만, 전하펌프부(140)는 위상고정루프 피드백 구조로 형성된 커패시턴스 측정부(120, 130, 140, 160, 170)의 출력 안정화를 위해 다양하게 설계될 수 있다.
전압제어발진부(160)는 전하펌프부(140)로부터 출력된 아날로그 전압신호의 위상차를 주파수 클록의 위상차로 변환하여 출력한다. 전압제어발진부(160)는 아날로그 전압신호의 위상차를 바이어스에 따라 조절하여 주파수 클록의 위상차로 변환하여 출력한다.
분주기(170)는 전압제어발진부(160)로부터 출력된 주파수 클록의 위상차를 분주하여 위상 주파수 검출부(130)로 피드백한다. 분주기(170)는 위상고정루프 피드백 구조로 형성된 커패시턴스 측정부(120, 130, 140, 160, 170)의 출력 안정화를 위해 전압제어발진부(160)로부터 출력된 주파수 클록의 위상차를 분주하여 위상 주파수 검출부(130)로 피드백한다. 분주기(170)는 카운트제어부(120)로부터 공급된 분주선택신호(CCL[1:0])에 의해 분주기(170)의 분주값(Divided by)이 설정된다. 카운트제어부(120)로부터 공급된 분주선택신호(CCL[1:0])에 의한 분주기(170)의 분주값(Divided by)은 다음의 표 1과 같이 설정될 수 있다.
Figure pat00001
위의 표 1에 의하면, 분주선택신호(CCL[1:0])가 0, 0일 때 분주기(170)의 분주값(Divided by)은 디폴트(Default) = 10으로, 카운트제어부(120)가 카운트한 횟수 10회 만큼 분주기(170)의 분주값(Divided by)이 설정된다.
분주선택신호(CCL[1:0])가 0, 1일 때 분주기(170)의 분주값(Divided by)은 디폴트(Default) = 20으로, 카운트제어부(120)가 카운트한 횟수 20회 만큼 분주기(170)의 분주값(Divided by)이 설정된다.
분주선택신호(CCL[1:0])가 1, 0일 때 분주기(170)의 분주값(Divided by)은 디폴트(Default) = 30으로, 카운트제어부(120)가 카운트한 횟수 30회 만큼 분주기(170)의 분주값(Divided by)이 설정된다.
분주선택신호(CCL[1:0])가 1, 1일 때 분주기(170)의 분주값(Divided by)은 낫유즈드(Not used)로 분주기(170)의 분주값(Divided by)이 비사용된다.
여기서, 분주기(170)의 분주값(Divided by)은 위상고정루프의 피드백 루프를 적어도 1회 돌 때마다 카운트제어부(120)로부터 공급된 분주선택신호(CCL[1:0])에 의해 재설정된다. 이때, 분주기(170)의 분주값(Divided by)은 카운트제어부(120)의 제어에 따라 분주기(170)의 분주값(Divided by)이 위상주파수 검출부(130)에 반영되도록 터치패널(110)의 커패시턴스 변화보다 앞서 설정된다.
도 2의 터치 전후의 출력 시뮬레이션 파형도를 참조하면, 본 발명에 따른 터치스크린장치는 센싱을 위한 입력신호(PWM)의 주파수가 10MHz이고, 분주선택신호(CCL[1:0])가 1, 0인 경우, 다음과 같은 출력이 발생함을 알 수 있다.
(A) 터치패널(110)을 터치하지 않은 경우(No Touch), 카운트제어부(120)에 의해 100MHz의 기준 출력이 발생한다. (B) 터치패널(110)을 터치한 경우(Touch), 카운트제어부(120)에 의해 300MHz의 비교 출력이 발생한다.
한편, 터치스크린장치는 온도, 습도, 동작전압 등과 같은 외부 조건에 의하여 회로의 검출 정확도가 저하될 수 있는데 이를 보상하기 위해 다음과 같이 구성된다.
이하, 다른 실시예에 따른 터치스크린장치에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치스크린장치의 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치스크린장치에는 신호공급부(105), 터치패널(110), 터치패널(110)의 커패시턴스 변화를 위상고정루프 피드백 구조로 검출하여 터치된 위치를 판별하는 커패시턴스 측정부(120, 130, 140, 160, 170)가 포함된다.
신호공급부(105) 및 터치패널(110)은 일 실시예에서 설명된 바와 같으므로 이의 설명은 생략한다.
커패시턴스 측정부(120, 130, 140, 150, 160, 170)에는 카운트제어부(120), 위상주파수 검출부(130), 전하펌프부(140), 잡음제거부(150, Filter), 전압제어발진부(160) 및 분주기(170)가 포함된다.
카운트제어부(120), 위상주파수 검출부(130), 전하펌프부(140), 전압제어발진부(160) 및 분주기(170)는 일 실시예에서 설명된 바와 같으므로 이의 설명은 생략한다.
잡음제거부(150)는 전하펌프부(140)에 의해 변환된 아날로그 전압신호의 위상차에 대한 잡음을 제거하기 위한 필터로서 도면에는 커패시터(Cf)로 간략 도시하였다. 그러나, 잡음제거부(150)는 전하펌프부(140)에 의해 변환된 아날로그 전압신호의 위상차에 대한 잡음을 제거하기 위해 다양하게 설계될 수 있다. 이와 같이, 잡음제거부(150)에 의해 아날로그 전압신호의 위상차에 형성된 잡음이 정제되면 전압제어발진부(160)로부터 출력되는 주파수 클록의 위상차의 균일성 및 정확도가 향상된다.
한편, 실시예에 따른 커패시턴스 측정부는 전압 및 펄스값 중 하나를 이용하여 터치된 위치를 판별할 수 있다.
도 4는 전압 레벨차를 통해 터치 유무를 판별하는 터치스크린장치의 구성도이고, 도 5는 펄스 카운트를 통해 터치 유무를 판별하는 터치스크린장치의 구성도이며, 도 6은 도 4 및 도 5의 프로세서부에 전달되는 파형을 구분하여 나타낸 파형도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 커패시턴스 측정부(120, 130, 140, 150, 160, 170)에는 잡음제거부(150)에 연결된 프로세서부(180)가 포함된다.
터치패널(110)에 터치가 이루어지면 커패시턴스 측정부(120, 130, 140, 150, 160, 170)에 포함된 잡음제거부(150)로부터 도 6과 같이 터치 전의 전압값(V1)과 터치 후의 전압값(V2)을 검출할 수 있다. 프로세서부(180)는 잡음제거부(150)로부터 출력된 디지털 펄스신호의 위상차로부터 터치패널(110)에 대한 터치 전후에 측정된 전압 레벨차(V_diff = V1 - V2)를 검출할 수 있도록 구성될 수 있으므로 이를 이용한 터치 유무의 판별이 가능하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 커패시턴스 측정부(120, 130, 140, 150, 160, 170)에는 전압제어발진부(160)에 연결된 프로세서부(180)가 포함된다.
터치패널(110)에 터치가 이루어지면 커패시턴스 측정부(120, 130, 140, 150, 160, 170)에 포함된 전압제어발진부(160)로부터 도 6과 같이 터치 전의 주파수 클록(C1)과 터치 후의 주파수 클록(C2)을 검출할 수 있다. 프로세서부(180)는 전압제어발진부(160)로부터 출력된 디지털 펄스신호의 위상차로부터 터치패널(110)에 대한 터치 전후에 측정된 펄스 카운트 횟수(C_diff = C1 - C2)를 검출할 수 있도록 구성될 수 있으므로 이를 이용한 터치 유무의 판별이 가능하다.
이하, 실시예에 따른 스크린장치가 부착된 표시패널에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 블록도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에는 표시패널(PNL), 터치패널(TPNL), 스캔구동부(SDRV), 데이터구동부(DDRV) 및 터치패널센싱부(TSC)가 포함된다.
표시패널(PNL)은 서브 픽셀들(SP)을 포함하는 액정표시패널, 유기전계발광표시패널, 플라즈마표시패널 등과 같은 평판표시장치(Flat Panel Display: FPD)로 구성된다. 표시패널(PNL)이 액정표시패널인 경우, 서브 픽셀(SP)에는 스캔신호에 의해 구동하는 스위칭 트랜지스터, 데이터신호를 데이터전압으로 저장하는 커패시터, 커패시터에 저장된 데이터전압과 공통전압 간의 차에 의해 전계를 일으키는 화소전극과 공통전극 및 전계에 의해 액정의 배열이 변하는 액정층이 포함된다.
스캔구동부(SDRV)는 서브 픽셀들(SP)에 스캔신호를 공급하도록 스캔배선들(SL1 ~ SLm)을 통해 서브 픽셀들(SP)에 연결된다. 데이터구동부(DDRV)는 서브 픽셀들(SP)에 데이터신호를 공급하도록 데이터배선들(DL1 ~ DLn)을 통해 서브 픽셀들(SP)에 연결된다.
터치패널(TPNL)은 사용자의 터치에 따라 커패시턴스의 변화를 일으키도록 도 1 내지 도 4와 같이 복수의 커패시터(Cs_1 ~ Cs_n)로 구성된 커패시티브 방식으로 형성된다.
터치패널센싱부(TSC)는 터치패널(TPNL)에 연결된 신호배선들(TS1 ~ TSk)을 통해 터치패널(TPNL)로부터 터치에 따라 변화된 구동신호를 공급받고 구동신호의 위상변화에 따른 커패시턴스의 값을 전압레벨차나 주파수 클록의 카운트 회수로 검출하는 방식으로 터치 유무를 판별한다. 여기서, 터치패널센싱부(TSC)는 도 1 내지 도 4에서 터치패널(TPNL)의 터치된 위치를 센싱하는 장치들이 원칩화된 것을 일례로 도시한 것이다.
이상 본 발명은 온도, 습도, 동작전압 등과 같은 외부 조건에 의하여 회로의 검출 정확도가 떨어지는 것을 방지하면서, 커패시턴스 측정 회로의 성능 저하를 개선하고 복잡한 회로구성을 단순화할 수 있고, 터치시스템 구현 시 외부에 추가 부품을 구성하지 않고도 동작할 수 있는 터치스크린장치와 이를 이용한 표시장치를 제공하는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 터치패널의 커패시턴스 변화를 위상고정루프 피드백 구조로 검출함으로써 노이즈에 강한 터치스크린장치와 이를 이용한 표시장치를 제공하는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
105: 신호공급부 110: 터치패널
120: 카운트제어부 130: 위상주파수 검출부
140: 전하펌프부 150: 잡음제거부
160: 전압제어발진부 170: 분주기

Claims (10)

  1. 복수의 커패시터로 구성된 터치패널; 및
    상기 터치패널의 커패시턴스 변화를 위상고정루프 피드백 구조로 검출하여 터치된 위치를 판별하는 커패시턴스 측정부를 포함하는 터치스크린장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커패시턴스 측정부는,
    상기 터치패널에 인가된 구동신호를 소정 시간 동안 측정하여 현재 주파수의 크기를 아날로그 신호로 출력하는 카운트제어부와,
    상기 카운트제어부로부터 출력된 현재 주파수에 대응되는 아날로그 신호를 기준신호와 비교하여 이들 간의 위상차를 검출하고 상기 위상차를 디지털 펄스신호의 위상차로 출력하는 위상주파수 검출부와,
    상기 위상주파수 검출부로부터 출력된 상기 디지털 펄스신호의 위상차를 아날로그 전압신호의 위상차로 변환하여 출력하는 전하펌프부와,
    상기 전하펌프부로부터 출력된 상기 아날로그 전압신호의 위상차를 주파수 클록의 위상차로 변환하여 출력하는 전압제어발진부와,
    상기 전압제어발진부로부터 출력된 상기 주파수 클록의 위상차를 분주하여 상기 위상 주파수 검출부로 피드백하는 분주기를 포함하는 터치스크린장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커패시턴스 측정부는,
    상기 전하펌프부에 의해 변환된 상기 아날로그 전압신호의 위상차에 대한 잡음을 제거하는 잡음제거부를 포함하는 터치스크린장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 분주기의 분주값은,
    상기 위상고정루프의 피드백 루프를 적어도 1회 돌 때 재설정되는 것을 특징으로 하는 터치스크린장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 분주기의 분주값은,
    상기 카운트제어부의 제어에 따라 상기 터치패널의 커패시턴스 변화에 앞서 설정되는 것을 특징으로 하는 터치스크린장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 커패시턴스 측정부는,
    상기 잡음제거부로부터 출력된 상기 디지털 펄스신호의 위상차로부터 상기 터치패널에 대한 터치 전후에 측정된 전압 레벨차를 검출하여 터치 유무를 판별하는 프로세서부를 포함하는 터치스크린장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 커패시턴스 측정부는,
    상기 전압제어발진부로부터 출력된 상기 주파수 클록의 위상차로부터 상기 터치패널에 대한 터치 전후에 측정된 펄스 카운트 횟수를 검출하여 터치 유무를 판별하는 프로세서부를 포함하는 터치스크린장치.
  8. 상기 청구항 제1항 내지 상기 청구항 제7항 중 어느 하나의 항으로 제작된 터치스크린장치; 및
    상기 터치스크린장치가 부착된 표시패널을 포함하는 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 표시패널은,
    액정패널인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 표시패널은,
    유기전계발광패널인 것을 특징으로 하는 표시장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140124544A (ko) * 2013-04-17 2014-10-27 삼성전자주식회사 위치 표시 장치의 입력 위치를 측정하는 위치 측정 장치
WO2018034415A1 (ko) * 2016-08-19 2018-02-22 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
JP2019528528A (ja) * 2016-08-19 2019-10-10 株式会社 ハイディープＨｉＤｅｅｐ Ｉｎｃ． タッチ入力装置
US11262877B2 (en) 2016-08-19 2022-03-01 Hideep Inc. Touch input device

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