KR20120118731A - Display having touch sensor and method for amplifying output sygnal from the touch sensor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A display device with a touch sensor and an output signal amplification method of the touch sensor are provided to remove high frequency noise components by adding dummy data to be calculated over a cofactor. CONSTITUTION: Dummy data is added to the left side or the right side of digital data to be amplified(S1,S2). Window data is extracted from digital touch data(S3). The extracted window data is matched to cofactors and the digital data and the cofactors are multiplied. The digital touch data located in the center of the window data is amplified(S4,S5). [Reference numerals] (AA) Window size; (BB) Cofactor; (S0) Cofactor matrix; (S1) Digital touch data of a corner/edge unit?; (S2) Dummy data addition; (S3) Window data extraction; (S4) ∑(Cofactor digital touch data); (S5) Data amplification; (S6) All data amplification?

Description

터치센서를 가지는 표시장치와 그 터치센서의 출력신호 증폭 방법{DISPLAY HAVING TOUCH SENSOR AND METHOD FOR AMPLIFYING OUTPUT SYGNAL FROM THE TOUCH SENSOR}DISPLAY HAVING TOUCH SENSOR AND METHOD FOR AMPLIFYING OUTPUT SYGNAL FROM THE TOUCH SENSOR}

본 발명은 터치센서를 가지는 표시장치와 그 터치센서의 출력신호 증폭 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a display device having a touch sensor and a method of amplifying an output signal of the touch sensor.

유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 기기를 쉽게 자신이 원하는대로 제어할 수 있게 한다. 이러한 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온스크린 디스플레이(On screen disply, 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. 최근, 유전 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있다. The user interface (UI) enables communication between a person (user) and various electric and electronic devices, so that the user can easily control the device as desired. Representative examples of the user interface include a keypad, a keyboard, a mouse, an on-screen display (OSD), a remote controller having infrared communication or radio frequency (RF) communication. User interface technology has been developed to enhance the user's sensibility and ease of operation. Recently, the genetic interface has evolved into a touch UI, a speech recognition UI, a 3D UI, and the like.

가전기기나 휴대용 정보기기의 경량화, 슬림화 추세에 따라 유저 입력 수단이 버튼형 스위치에서 터치 스크린으로 대체되고 있다. 터치 스크린은 다수의 터치센서들을 포함하고, 디스플레이 소자의 표시패널 상에 탑재된다. 최근에는 터치 스크린이 표시패널에 내장되는 형태도 개발되고 있다. In accordance with the trend toward lighter and slimmer home appliances and portable information devices, user input means are being replaced by touch screens from button switches. The touch screen includes a plurality of touch sensors and is mounted on the display panel of the display element. Recently, a form in which a touch screen is embedded in a display panel has also been developed.

터치 위치의 터치센서 출력신호와 터치되지 않은 터치센서의 출력신호의 차이가 커야만 터치 유무를 판단하기 쉽기 때문에 터치 스크린의 감도를 높일 수 있다. 터치센서 출력신호는 매우 작고. 터치된 터치센서 출력신호와 터치되지 않은 터치센서 출력신호의 차이가 작다. 또한, 터치센서 출력신호에는 픽셀 어레이의 구동 신호들과의 커플링이나 전자기적 간섭(EMI) 등에 의해 고주파 노이즈가 포함된다. 따라서, 터치 스크린의 감도를 높이고 터치 스크린의 오동작을 방지하기 위하여 터치된 터치센서 출력신호를 증폭하고 터치센서 출력신호에 포함된 노이즈 성분을 제거할 수 있는 방안이 필요하다.
Since the difference between the touch sensor output signal of the touch position and the output signal of the non-touch touch sensor is large, it is easy to determine whether there is a touch, and thus the sensitivity of the touch screen may be increased. The touch sensor output signal is very small. The difference between the touch sensor output signal that is touched and the touch sensor output signal that is not touched is small. In addition, the touch sensor output signal includes high frequency noise due to coupling with driving signals of the pixel array or electromagnetic interference (EMI). Therefore, in order to increase the sensitivity of the touch screen and prevent the malfunction of the touch screen, there is a need for a method of amplifying the touch sensor output signal and removing noise components included in the touch sensor output signal.

본 발명은 터치된 터치센서의 출력신호를 증폭하고 터치센서 출력신호에 포함된 노이즈 성분을 제거할 수 있는 터치센서를 가지는 표시장치와 그 터치센서의 출력신호 증폭 방법을 제공한다.
The present invention provides a display device having a touch sensor capable of amplifying an output signal of a touched sensor and removing a noise component included in the touch sensor output signal, and a method of amplifying an output signal of the touch sensor.

본 발명의 표시장치는 다수의 터치센서들을 포함하는 터치 스크린; 상기 터치센서들 각각의 출력을 디지털 터치 데이터로 변환하는 터치센서 독출회로; 및 1×N(N은 3 이상의 홀수) 개의 코팩터들이 라인 타입으로 배치된 코팩터 매트릭스와 N×N 개의 코팩터들이 매트릭스 타입으로 배치된 코팩터 매트릭스 중 어느 하나를 이용하여 상기 터치센서들 각각으로부터 얻어진 디지털 터치 데이터들을 증폭하는 터치센서 출력 증폭회로를 포함한다. The display device of the present invention includes a touch screen including a plurality of touch sensors; A touch sensor reading circuit converting an output of each of the touch sensors into digital touch data; And a cofactor matrix including 1 × N (N is an odd number of 3 or more) cofactors arranged in a line type and a cofactor matrix including N × N cofactors arranged in a matrix type, respectively. And a touch sensor output amplifying circuit for amplifying the digital touch data obtained from the same.

상기 터치센서 출력 증폭회로는 상기 코팩터 매트릭스의 크기 만큼 상기 디지털 터치 데이터들을 추출하고, 상기 코팩터들과 상기 디지털 터치 데이터들을 1:1로 매칭하여 승산하고, 그 결과들을 합산하여 상기 디지털 터치 데이터들을 증폭한다. The touch sensor output amplifying circuit extracts the digital touch data by the size of the cofactor matrix, matches the cofactors and the digital touch data by 1: 1, multiplies them, and adds the results to add the digital touch data. Amplify.

상기 터치센서 출력 증폭회로는 상기 터치 스크린의 코너부와 에지부에 위치하는 디지털 터치 데이터들을 증폭할 때 상기 터치 스크린 밖의 데이터로서 미리 설정된 더미 데이터를 선택하고, 상기 터치 스크린 밖의 영역에 배칭되는 코팩터에 상기 더미 데이터를 승산하고 그 승산 결과를 다른 승산 결과와 합산한다. The touch sensor output amplifying circuit selects preset dummy data as data outside the touch screen when amplifying digital touch data located at corners and edges of the touch screen, and is arranged in an area outside the touch screen. Is multiplied by the dummy data, and the multiplication result is summed with other multiplication results.

상기 터치센서의 출력신호 증폭 방법은 터치센서들 각각의 출력을 디지털 터치 데이터로 변환하는 단계; 1×N(N은 3 이상의 홀수) 개의 코팩터들이 라인 타입으로 배치된 코팩터 매트릭스와 N×N 개의 코팩터들이 매트릭스 타입으로 배치된 코팩터 매트릭스 중 어느 하나를 설정하는 단계; 및 선택된 코팩터 매트릭스의 크기 만큼 상기 디지털 터치 데이터들을 추출하고, 상기 코팩터들과 상기 디지털 터치 데이터들을 1:1로 매칭하여 승산하고, 그 결과들을 합산하여 상기 디지털 터치 데이터들을 증폭하는 단계를 포함한다. The method for amplifying an output signal of the touch sensor may include converting an output of each touch sensor into digital touch data; Setting one of a cofactor matrix having 1 × N (N is an odd number of 3) cofactors arranged in a line type and a cofactor matrix having N × N cofactors arranged in a matrix type; And extracting the digital touch data by the size of the selected cofactor matrix, matching and multiplying the cofactors and the digital touch data by 1: 1, and amplifying the digital touch data by summing the results. .

상기 터치 스크린의 코너부와 에지부에 위치하는 디지털 터치 데이터들을 증폭할 때 상기 터치 스크린 밖의 데이터로서 미리 설정된 더미 데이터를 선택하고, 상기 터치 스크린 밖의 영역에 배칭되는 코팩터에 상기 더미 데이터를 승산하고 그 승산 결과를 다른 승산 결과와 합산한다. When amplifying digital touch data located at corners and edges of the touch screen, the dummy data is selected as data outside the touch screen, and the dummy data is multiplied by a cofactor factored in an area outside the touch screen. The multiplication result is summed with other multiplication results.

상기 코팩터들은 상기 코팩터 매트릭스의 중앙에 설정된 최대값과, 상기 코팩터 매트릭스의 코너부와 에지부에 설정된 최소값을 포함한다. The cofactors include a maximum value set at the center of the cofactor matrix and a minimum value set at corners and edges of the cofactor matrix.

상기 최대값과 상기 최소값 사이에 설정된 코팩터들은 그 위치가 상기 최대값에 가까울수록 높고, 그 위치가 상기 최소값에 가까울수록 낮은값을 갖는다.
Cofactors set between the maximum value and the minimum value have a higher value as the position is closer to the maximum value and a lower value as the position is closer to the minimum value.

본 발명은 라인 타입으로 배열된 코팩터들 또는 매트릭스 타입으로 배열된 코팩터들을 이용하여 터치센서들로부터 얻어진 디지털 터치 데이터들을 증폭하고, 터치 스크린의 코너부나 에지부에 위치한 터치센서의 출력을 증폭할 때 코팩터에 연산될 더미 데이터를 추가함으로써 터치 스크린을 구성하는 모든 터치센서들의 출력을 증폭할 수 있으므로 고주파 노이즈 성분을 제거할 수 있다.
The present invention amplifies digital touch data obtained from touch sensors using cofactors arranged in a line type or cofactors arranged in a matrix type, and amplifies the output of a touch sensor located at a corner or an edge of a touch screen. When the dummy data to be calculated in the cofactor is added, the output of all touch sensors constituting the touch screen can be amplified, thereby removing high frequency noise components.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 2 내지 도 4는 터치 스크린과 표시패널의 다양한 실시예들을 보여 주는 도면들이다.
도 5는 도 4와 같이 터치센서들이 내장된 표시패널의 일 예를 보여 주는 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 터치센서 독출회로의 샘플링 스위치와 증폭기를 보여 주는 회로도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 터치센서의 출력신호 증폭 방법을 단계적으로 보여 주는 흐름도이다.
도 8은 코팩터 매트릭스의 일 예를 이용하여 디지털 터치 데이터를 증폭하는 방법을 보여 주는 도면이다.
도 9는 코팩터 매트릭스의 다른 예를 이용하여 디지털 터치 데이터를 증폭하는 방법을 보여 주는 도면이다.
도 10은 도 9의 디지털 터치 데이터 증폭 결과(RES)를 3차원 그래프로 보여 주는 도면이다.
도 11 내지 도 14는 코팩터 매트릭스 형상을 달리하여 디지털 터치 데이터를 증폭하는 실험 결과를 보여 주는 도면들이다.
1 is a block diagram illustrating a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 to 4 are views showing various embodiments of a touch screen and a display panel.
5 is a cross-sectional view illustrating an example of a display panel in which touch sensors are built as shown in FIG. 4.
FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a sampling switch and an amplifier of the touch sensor read circuit illustrated in FIG. 1.
7 is a flowchart illustrating a method of amplifying an output signal of a touch sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 8 illustrates a method of amplifying digital touch data using an example of a cofactor matrix.
9 illustrates a method of amplifying digital touch data using another example of the cofactor matrix.
FIG. 10 is a diagram illustrating a three-dimensional graph of the digital touch data amplification result RES of FIG. 9.
11 to 14 are diagrams showing experimental results of amplifying digital touch data by varying cofactor matrix shapes.

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. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, when it is determined that a detailed description of known functions or configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 픽셀 어레이와 터치 스크린을 포함한 표시패널(DIS), 표시패널(DIS)의 픽셀들에 비디오 데이터를 기입하기 위한 디스플레이 구동회로, 타이밍 콘트롤러(20), 터치 스크린의 터치센서들의 출력을 독출하는 터치센서 독출회로(Touch sensor read-out circuit, 16), 터치센서 출력 증폭회로(18), 메모리(22), 및 터치 좌표 계산부(24)를 포함한다. 1 to 4, a display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a display driving circuit for writing video data to pixels of a display panel DIS and a display panel DIS including a pixel array and a touch screen. A timing sensor 20, a touch sensor read-out circuit 16 for reading outputs of touch sensors of the touch screen, a touch sensor output amplification circuit 18, a memory 22, and a touch The coordinate calculation part 24 is included.

디스플레이 구동회로는 디스플레이 데이터 구동회로(12)와, 디스플레이 스캔 구동회로(14)를 포함한다. 디스플레이 구동회로는 1 프레임기간 동안 비디오 데이터전압을 픽셀들에 1 수평 라인씩 순차적으로 기입한다. The display driver circuit includes a display data driver circuit 12 and a display scan driver circuit 14. The display driving circuit sequentially writes the video data voltage into the pixels one horizontal line for one frame period.

본 발명의 표시장치는 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자로 구현될 수 있다. 이 평판 표시소자에는 도 2 내지 도 4와 같은 형태로 터치 스크린이 설치된다. 이하의 실시예에서, 평판 표시소자의 일 예로서, 액정표시소자를 설명하지만 본 발명의 디스플레이 장치는 액정표시소자에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다. The display device of the present invention is a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting diode display (Organic Light Emitting Display) , OLED), and electrophoretic display devices (Electrophoresis, EPD). The flat panel display device is provided with a touch screen as shown in FIGS. 2 to 4. In the following embodiments, as an example of a flat panel display element, a liquid crystal display element is described, but it should be noted that the display device of the present invention is not limited to the liquid crystal display element.

표시패널(DIS)은 두 장의 유리기판들 사이에 액정층이 형성된다. 표시패널(DIS)의 하부 기판에는 다수의 데이터라인들(D1~Dm, m은 양의 정수), 데이터라인들(D1~Dm)과 교차되는 다수의 게이트라인들(G1~Gn, n은 양의 정수), 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)의 교차부들에 형성되는 다수의 TFT들(Thin Film Transistor), 액정셀들에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 화소전극, 화소전극에 접속되어 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor) 등을 포함한다. In the display panel DIS, a liquid crystal layer is formed between two glass substrates. The lower substrate of the display panel DIS includes a plurality of data lines D1 to Dm and m is a positive integer, and a plurality of gate lines G1 to Gn intersecting the data lines D1 to Dm are positive. ), A plurality of TFTs formed at intersections of the data lines D1 to Dm and the gate lines G1 to Gn, and a plurality of pixels for charging data voltages to liquid crystal cells. And a storage capacitor connected to the electrode and the pixel electrode to maintain the voltage of the liquid crystal cell.

표시패널(DIS)의 픽셀들은 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)에 의해 정의된 픽셀 영역에 형성되어 매트릭스 형태로 배치된다. 픽셀들 각각의 액정셀은 화소전극에 인가되는 데이터전압과 공통전극에 인가되는 공통전압의 전압차에 따라 인가되는 전계에 의해 구동되어 입사광의 투과양을 조절한다. TFT들은 게이트라인(G1~Gn)으로부터의 게이트펄스에 응답하여 턴-온되어 데이터라인(D1~Dm)으로부터의 전압을 액정셀의 화소전극에 공급한다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 기판 상에 형성된다.The pixels of the display panel DIS are formed in a pixel area defined by the data lines D1 to Dm and the gate lines G1 to Gn, and are arranged in a matrix form. Each liquid crystal cell of the pixels is driven by an electric field applied according to a voltage difference between a data voltage applied to the pixel electrode and a common voltage applied to the common electrode to control the amount of incident light. The TFTs are turned on in response to gate pulses from the gate lines G1 to Gn to supply a voltage from the data lines D1 to Dm to the pixel electrodes of the liquid crystal cell. The common electrode is formed on the upper glass substrate in a vertical electric field driving method such as twisted nematic (TN) mode and vertical alignment (VA) mode, and a horizontal electric field driving such as IPS (In Plane Switching) mode and FFS (Fringe Field Switching) mode. The pixel electrode is formed on the lower substrate.

표시패널(DIS)의 상부 기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등을 포함할 수 있다. 표시패널(DIS)의 하부 기판은 COT(Color filter On TFT) 구조로 구현될 수 있다. COT 구조에서, 블랙매트릭스와 컬러필터는 표시패널(DIS)의 하부 기판에 형성될 수 있다. The upper substrate of the display panel DIS may include a black matrix, a color filter, and the like. The lower substrate of the display panel DIS may be implemented in a color filter on TFT (COT) structure. In the COT structure, the black matrix and the color filter may be formed on the lower substrate of the display panel DIS.

표시패널(DIS)의 상부 기판과 하부 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 안쪽 면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(DIS)의 상부 기판과 하부 기판 사이에는 액정셀의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성될 수 있다. A polarizing plate is attached to each of the upper substrate and the lower substrate of the display panel DIS, and an alignment layer for setting the pretilt angle of the liquid crystal is formed on an inner surface of the display panel DIS in contact with the liquid crystal. A column spacer may be formed between the upper substrate and the lower substrate of the display panel DIS to maintain a cell gap of the liquid crystal cell.

표시패널(DIS)의 배면에는 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛은 에지형(edge type) 또는 직하형(Direct type) 백라이트 유닛으로 구현되어 표시패널(DIS)에 빛을 조사한다.A backlight unit may be disposed on the back surface of the display panel DIS. The backlight unit is implemented as an edge type or direct type backlight unit to emit light to the display panel DIS.

디스플레이 데이터 구동회로(12)는 다수의 소스 드라이브 IC(Integrated Circuit)을 포함한다. 소스 드라이브 IC들은 시프트 레지스터(Shift register), 래치(Latch), 디지털-아날로그 변환기(Digital to analog converter, DAC), 출력버퍼(output buffer) 등을 포함한다. 소스 드라이브 IC들은 타이밍 콘트롤러(20)으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 래치한다. 그리고 소스 드라이브 IC들은 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 아날로그 비디오 데이터전압을 출력한다. 아날로그 비디오 데이터전압은 데이터라인들(D1~Dm)에 공급된다.The display data driver circuit 12 includes a plurality of source drive integrated circuits (ICs). Source drive ICs include a shift register, latch, digital-to-analog converter (DAC), an output buffer, and the like. The source drive ICs latch the digital video data RGB input from the timing controller 20. The source drive ICs convert the digital video data (RGB) into analog positive / negative gamma compensation voltages and output analog video data voltages. The analog video data voltage is supplied to the data lines D1 to Dm.

디스플레이 스캔 구동회로(14)는 하나 이상의 스캔 드라이브 IC를 포함한다. 스캔 드라이브 IC는 레벨시프터(Level shifter), 시프트 레지스터(Shift register) 등을 포함한다. 스캔 드라이브 IC는 타이밍 콘트롤러(20)의 제어 하에 아날로그 비디오 데이터전압에 동기되는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 게이트라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 아날로그 비디오 데이터전압이 기입되는 표시패널(DIS)의 라인을 1 라인씩 순차적으로 선택한다. The display scan drive circuit 14 includes one or more scan drive ICs. The scan drive IC includes a level shifter, a shift register, and the like. The scan drive IC sequentially supplies gate pulses (or scan pulses) synchronized with the analog video data voltages to the gate lines G1 to Gn under the control of the timing controller 20 to write the analog video data voltages. DIS) line is selected one by one.

타이밍 콘트롤러(20)는 외부의 호스트 시스템으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 디스플레이 데이터 구동회로(12)와 디스플레이 스캔 구동회로(14)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 디스플레이 타이밍 제어신호들을 발생한다. 디스플레이 스캔 구동회로(14)의 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 디스플레이 데이터 구동회로(12)의 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity, POL), 및 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. The timing controller 20 receives timing signals such as a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, a data enable signal Data Enable, and a main clock MCLK input from an external host system. Display timing control signals for controlling the operation timing of the display data driver circuit 12 and the display scan driver circuit 14 are generated. The timing control signal of the display scan driving circuit 14 includes a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (GSC), a gate output enable signal (Gate Output Enable, GOE), and the like. . The timing control signal of the display data driver circuit 12 includes a source sampling clock (SSC), a polarity control signal (Polarity, POL), a source output enable signal (Source Output Enable, SOE), and the like.

타이밍 콘트롤러(20)는 터치센서 독출회로(16)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 Rx 타이밍 제어신호들(Rxcon)을 발생한다. Rx 타이밍 제어신호(Rxcon)는 터치센서 독출회로(16)의 터치센서 출력 샘플링 타이밍 제어신호, ADC(Analog to Digital Convertor) 클럭 등을 포함한다. The timing controller 20 generates Rx timing control signals Rxcon for controlling the operation timing of the touch sensor read circuit 16. The Rx timing control signal Rxcon includes a touch sensor output sampling timing control signal of the touch sensor read circuit 16, an analog to digital converter (ADC) clock, and the like.

터치 스크린의 터치센서들(TS)은 도 2와 같이 표시패널(DIS)의 상부 편광판(POL1) 상에 적층되거나, 도 3과 같이 상부 편광판(POL1)과 상부 유리기판(GLS1) 사이에 형성될 수 있다. 터치센서들(TS)은 도 4와 같이 표시패널(DIS) 내에 픽셀 어레이와 함께 인셀(In-cell) 타입으로 하부 기판에 형성될 수 있다. 도 2 내지 도 4에서 "PIX"는 액정셀의 화소전극, "GLS2"는 하부 기판, "POL2"는 하부 편광판을 각각 의미한다. 터치센서들(TS)의 출력단자는 Rx 라인들(R1~Ri)을 통해 터치센서 독출회로(16)의 입력단자들에 연결된다.The touch sensors TS of the touch screen may be stacked on the upper polarizer POL1 of the display panel DIS as shown in FIG. 2, or may be formed between the upper polarizer POL1 and the upper glass substrate GLS1 as shown in FIG. 3. Can be. The touch sensors TS may be formed on the lower substrate in an in-cell type together with a pixel array in the display panel DIS as shown in FIG. 4. 2 to 4, "PIX" denotes a pixel electrode of a liquid crystal cell, "GLS2" denotes a lower substrate, and "POL2" denotes a lower polarizing plate, respectively. Output terminals of the touch sensors TS are connected to input terminals of the touch sensor read circuit 16 through Rx lines R1 to Ri.

터치센서 독출회로(16)는 Rx 타이밍 제어신호(Rxcon)에 응답하여 터치 스크린에 형성된 터치센서들의 출력을 1 라인씩 순차적으로 독출한다. 터치센서 독출회로(16)는 Rx 라인들(R1~Ri)을 통해 입력되는 터치센서들의 아날로그 출력을 샘플링하고 증폭한다. 그리고 터치센서 독출회로(16)는 ADC를 이용하여 아날로그 출력을 디지털 터치 데이터로 변환하여 터치센서 출력 증폭회로(18)로 전송한다. The touch sensor read circuit 16 sequentially reads outputs of the touch sensors formed on the touch screen in response to the Rx timing control signal Rxcon. The touch sensor reading circuit 16 samples and amplifies analog outputs of touch sensors input through the Rx lines R1 to Ri. The touch sensor reading circuit 16 converts the analog output into digital touch data using an ADC and transmits the analog output to the touch sensor output amplifying circuit 18.

터치센서 출력 증폭회로(18)는 코팩터들(cofactors)과 더미 데이터(dummy data)를 메모리(22)로부터 독출한다. 코팩터들은 미리 설정된 윈도우 사이즈의 코팩터 매트릭스(Cofacor matrix)의 값들로서 터치 센서들 각각의 디지털 데이터와 1:1 매칭되어 승산되는 값이다. 더미 데이터(도 8 및 도 9의 DUM)는 터치 스크린의 코너부 또는 에지부에 위치하는 터치센서들의 디지털 데이터를 증폭할 때 터치 스크린 밖의 가상 데이터로서 적용되며, '0'으로 설정될 수 있다. The touch sensor output amplifying circuit 18 reads cofactors and dummy data from the memory 22. The cofactors are values of a Cofacor matrix of a preset window size, which are 1: 1 matched and multiplied with digital data of each touch sensor. The dummy data (DUM of FIGS. 8 and 9) is applied as virtual data outside the touch screen when amplifying the digital data of the touch sensors located at the corner or edge of the touch screen, and may be set to '0'.

터치센서 출력 증폭회로(18)는 코팩터들을 터치센서들 각각으로부터 얻어진 디지털 터치 데이터들과 1:1로 맵핑(mapping)하고 그 값들을 곱하고(승산), 그 승산 결과들을 합산하여 터치센서 출력을 증폭한다. 터치센서 출력 증폭회로(18)는 터치 스크린의 모든 터치센서 출력이 코팩터와 연산하기 위하여 코팩터 매트릭스를 1 터치센서 만큼 시프트(shift) 하고, 위와 같은 코팩터와 디지털 터치 데이터의 연산 과정을 모든 터치센서들에 대하여 반복한다.The touch sensor output amplifying circuit 18 maps the cofactors 1: 1 with the digital touch data obtained from each of the touch sensors, multiplies the values (multiplies), sums the multiplication results, and calculates the touch sensor output. Amplify. The touch sensor output amplification circuit 18 shifts the cofactor matrix by one touch sensor in order for all touch sensor outputs of the touch screen to be calculated with the cofactor, and performs the calculation process of the cofactor and digital touch data as described above. Repeat for the touch sensors.

메모리(22)는 코팩터 매트릭스에 설정된 코팩터들, 코팩터 매트릭스의 크기를 지시하는 윈도우 사이즈, 더미 데이터 등을 저장한다. 메모리(22)는 터치센서 출력 증폭회로(18)의 요청시에 저장된 데이터를 터치센서 출력 증폭회로(18)에 공급한다. The memory 22 stores cofactors set in the cofactor matrix, window size indicating the size of the cofactor matrix, dummy data, and the like. The memory 22 supplies the stored data to the touch sensor output amplifying circuit 18 at the request of the touch sensor output amplifying circuit 18.

터치 좌표 계산부(24)는 터치센서 출력 증폭회로(18)에 의해 증폭된 디지털 터치 데이터들을 미리 설정된 터치 인식 알고리즘으로 분석하여 소정의 기준값 이상의 터치 데이터들에 대한 좌표값을 산출한다. 터치 좌표 계산부(24)로부터 출력된 터치 위치의 좌표값 데이터는 HID 포맷의 터치 디지털 터치 데이터로서 외부의 호스트 시스템으로 전송된다. 호스트 시스템은 터치 위치의 좌표값과 연계된 응용 프로그램을 실행한다.The touch coordinate calculator 24 analyzes the digital touch data amplified by the touch sensor output amplifying circuit 18 by using a preset touch recognition algorithm to calculate coordinate values for touch data of a predetermined reference value or more. The coordinate value data of the touch position output from the touch coordinate calculator 24 is transmitted to an external host system as touch digital touch data in HID format. The host system executes an application program associated with the coordinate value of the touch position.

도 5는 도 4와 같이 터치센서들이 내장된 표시패널(DIS)의 일 예를 보여 주는 단면도이다. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an example of a display panel DIS in which touch sensors are embedded as shown in FIG. 4.

도 5를 참조하면, 터치센서들(TS)이 표시패널(DIS) 내에 내장되는 경우에 그 터치센서들(TS)은 손가락이나 펜에 의해 상부 기판이 눌려질 때 정전용량 값이 달라지는 가변 정전용량을 포함한다. 가변 정전용량은 상부 기판(GLS1)이 손가락이나 펜에 의해 눌려질 때, 두께(G1)가 달라지는 보조 액정셀(Clc)로 구현될 수 있다. Referring to FIG. 5, when the touch sensors TS are embedded in the display panel DIS, the touch sensors TS may have a variable capacitance in which a capacitance value is changed when the upper substrate is pressed by a finger or a pen. It includes. The variable capacitance may be implemented as the auxiliary liquid crystal cell Clc whose thickness G1 varies when the upper substrate GLS1 is pressed by a finger or a pen.

터치 스크린의 터치센서들(TS)이 도 4 및 도 5와 같이 표시패널(DIS)에 내장되는 경우에 표시패널(DIS)의 상부 기판(GLS1)과 하부 기판(GLS2) 사이에는 액정셀의 셀갭(CG)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서(CS2) 이외에, 터치센서들의 가변 정전용량(Clc)을 형성하기 위한 보조 컬럼 스페이서(CS1)와, 눌림 제한 컬럼 스페이서(CS3)가 더 형성될 수 있다. 눌림 제한 컬럼 스페이서(CS3)는 상부 기판(GLS1)이 눌려지는 깊이를 제한하는 스토퍼(stopper) 역할을 한다. When the touch sensors TS of the touch screen are embedded in the display panel DIS as shown in FIGS. 4 and 5, the cell gap of the liquid crystal cell is between the upper substrate GLS1 and the lower substrate GLS2 of the display panel DIS. In addition to the column spacer CS2 for holding the CG, the auxiliary column spacer CS1 and the depression limit column spacer CS3 for forming the variable capacitance Clc of the touch sensors may be further formed. The depression limiting column spacer CS3 serves as a stopper for limiting the depth to which the upper substrate GLS1 is pressed.

컬럼 스페이서(CS2)의 높이(또는 두께)는 보조 컬럼 스페이서(CS1)와 눌림 제한 컬럼 스페이서(CS3) 각각의 높이보다 높다. 눌림 제한 컬럼 스페이서(CS3)의 높이(또는 두께)는 컬럼 스페이서(CS2) 보다 낮고 보조 컬럼 스페이서(CS1)와 각각의 높이보다 높다.The height (or thickness) of the column spacer CS2 is higher than the height of each of the auxiliary column spacer CS1 and the depression restriction column spacer CS3. The height (or thickness) of the depression limiting column spacer CS3 is lower than the column spacer CS2 and higher than the auxiliary column spacer CS1 and the respective heights.

터치센서들(TS)은 보조 컬럼 스페이서(CS1)를 덮도록 상부 기판(GLS1) 상에 형성되는 상판 전극(E1), 가변 정전용량(Clc)을 사이에 두고 상판 전극(E1)과 대향하는 하판 전극(E2)을 더 포함한다. 하판 전극(E2)은 Rx 라인들(R1~Ri)을 통해 터치센서 독출회로(16)의 입력단자들에 연결된다. 상판 전극(E1)은 공통전압(도 6의 Vcom)이 공급되는 공통전극으로 구현될 수 있다. 상판 전극(E1)은 가변 정전용량(Clc)을 형성하기 위하여 보조 컬럼 스페이서(CS1)의 표면에 형성되지만, 상부 기판과 하부 기판이 단락(short circuit)되지 않도록 컬럼 스페이서(CS2)와 눌림 제한 컬럼 스페이서(CS3)의 표면에는 형성되지 않는다. The touch sensors TS are disposed on the upper substrate GLS1 to cover the auxiliary column spacer CS1, and the lower substrate facing the upper electrode E1 with the variable capacitance Clc therebetween. It further includes an electrode E2. The lower electrode E2 is connected to the input terminal of the touch sensor read circuit 16 through the Rx lines R1 to Ri. The upper electrode E1 may be implemented as a common electrode to which a common voltage (Vcom of FIG. 6) is supplied. The upper electrode E1 is formed on the surface of the auxiliary column spacer CS1 to form the variable capacitance Clc, but the column spacer CS2 and the depression limiting column are prevented so that the upper substrate and the lower substrate are not short circuited. It is not formed on the surface of the spacer CS3.

도 6은 터치센서 독출회로(16)의 샘플링 스위치와 증폭기를 보여 주는 회로도이다. 6 is a circuit diagram illustrating a sampling switch and an amplifier of the touch sensor read circuit 16.

도 6을 참조하면, 터치센서 독출회로(16)는 제1 및 제2 샘플링 스위치(SW1, SW2), 증폭기(AMP), 기준전압 충전용 커패시터(Cref) 등을 포함한다. 제1 샘플링 스위치(SW1)는 타이밍 콘트롤러(20)의 제어 하에 Rx 라인들(R1~Ri)의 전압을 방전 전압원(Va)에 접속시켜 Rx 라인들(R1~Ri)의 전압을 기준전압(Vref)까지 초기화한다. 제2 샘플링 스위치(SW2)는 타이밍 콘트롤러(20)의 제어 하에 Rx 라인들(R1~Ri)을 충전 전압원(Vb)에 접속시켜 Rx 라인들(R1~Ri)의 전압을 기준 전압(Vref) 이상으로 충전시킨다. 기준전압 충전용 커패시터(Cref)는 Rx 라인들(R1~Ri)에 기준전압(Vref)을 공급한다. 증폭기(AMP)는 연산 증폭기(OP amp)로 구현되어 Rx 라인들(R1~Ri)을 통해 공급되는 터치 센서 출력의 변화를 증폭하여 도시하지 않은 ADC에 공급한다. Referring to FIG. 6, the touch sensor read circuit 16 includes first and second sampling switches SW1 and SW2, an amplifier AMP, a reference voltage charging capacitor Cref, and the like. The first sampling switch SW1 connects the voltages of the Rx lines R1 to Ri to the discharge voltage source Va under the control of the timing controller 20, thereby determining the voltages of the Rx lines R1 to Ri by the reference voltage Vref. Initialize to). The second sampling switch SW2 connects the Rx lines R1 to Ri to the charging voltage source Vb under the control of the timing controller 20 to thereby control the voltages of the Rx lines R1 to Ri above the reference voltage Vref. Charge with. The reference voltage charging capacitor Cref supplies the reference voltage Vref to the Rx lines R1 to Ri. The amplifier AMP is implemented as an operational amplifier (OP amp) and amplifies a change in the touch sensor output supplied through the Rx lines R1 to Ri to an ADC (not shown).

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 터치센서의 출력신호 증폭 방법을 단계적으로 보여 주는 흐름도이다. 이 터치센서의 출력신호 증폭 방법은 터치센서 출력 증폭회로(18)에 의해 처리된다. 이 터치센서의 출력신호 증폭 방법에 대하여 도 8 내지 도 10을 결부하여 설명하기로 한다. 7 is a flowchart illustrating a method of amplifying an output signal of a touch sensor according to an exemplary embodiment of the present invention. The output signal amplification method of the touch sensor is processed by the touch sensor output amplification circuit 18. A method of amplifying the output signal of the touch sensor will be described with reference to FIGS. 8 to 10.

도 7 내지 도 10을 참조하면, 메모리(22)는 코팩터 매트릭스에 설정된 코팩터들, 코팩터 매트릭스의 크기를 지시하는 윈도우 사이즈, 더미 데이터 등을 저장하고 있다. 7 to 10, the memory 22 stores cofactors set in the cofactor matrix, window size indicating the size of the cofactor matrix, dummy data, and the like.

코팩터 매트릭스는 도 8과 같이 1(행방향)×N(열방향, N은 3 이상의 홀수) 개의 코팩터들을 포함하거나 도 9와 같이 N(행방향)×N(열방향) 개의 코팩터들을 포함하는 크기로 설정될 수 있다. 코팩터들은 코팩터 매트릭스의 중앙에 설정된 최대값과, 코팩터 매트릭스의 코너부와 에지부에 설정된 최소값을 포함한다. 최대값과 최소값 사이에 설정된 코팩터 값들은 그 위치가 중앙의 최대값에 가까울수록 높고, 그 위치가 코너부/에지부의 최소값에 가까울수록 낮은 값을 갖는다. 따라서, 코팩터 매트릭스는 그 중앙에 최대값이 설정되고 그 최대값으로부터 멀수록 값이 낮아진다. The cofactor matrix includes 1 (row direction) × N (column direction, N is an odd number of 3 or more) cofactors as shown in FIG. 8 or N (row direction) × N (column direction) cofactors as shown in FIG. 9. It can be set to include size. The cofactors include a maximum value set at the center of the cofactor matrix and a minimum value set at the corner and edge portions of the cofactor matrix. Cofactor values set between the maximum value and the minimum value have a higher value as the position is closer to the maximum value at the center, and lower as the position is closer to the minimum value at the corner / edge part. Therefore, the cofactor matrix has a maximum value set in the center thereof, and a value is lower as it is farther from the maximum value.

도 8의 예에서, 코팩터 매트릭스는 1×5 개의 코팩터들을 포함하는 예를 개시하고 있으나 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 8의 코팩터 매트릭스는 1×3 개의 코팩터들을 포함하는 크기로 설정되거나 1×7 개의 코팩터들을 포함하는 크기로 설정될 수 있다. 도 9의 예에서, 코팩터 매트릭스는 5×5 개의 코팩터들을 포함하는 예를 개시하고 있으나 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 9의 코팩터 매트릭스는 3×3 개의 코팩터들을 포함하는 크기로 설정되거나 7×7 개의 코팩터들을 포함하는 크기로 설정될 수 있다. In the example of FIG. 8, the cofactor matrix discloses an example including 1 × 5 cofactors, but is not limited thereto. For example, the cofactor matrix of FIG. 8 may be set to a size containing 1 × 3 cofactors or to a size including 1 × 7 cofactors. In the example of FIG. 9, the cofactor matrix discloses an example including 5 × 5 cofactors, but is not limited thereto. For example, the cofactor matrix of FIG. 9 may be set to a size including 3 × 3 cofactors or to a size including 7 × 7 cofactors.

터치센서의 출력신호 증폭 방법은 터치 스크린을 1 라인씩 스캐닝하여 1 라인씩 터치센서들의 출력을 독출하고 그 출력을 디지털 터치 데이터로 변환하여 메모리(22)에 저장한다. 터치센서의 출력신호 증폭 방법은 증폭될 디지털 터치 데이터가 터치 스크린의 코너부 또는 에지부에 위치한 터치센서들로부터 얻어진 데이터이면, 도 8 및 도 9와 같이 미리 설정된 더미 데이터(DUM)를 증폭될 디지털 데이터의 좌측 또는 우측에 추가한다.(S1 및 S2) 더미 데이터(DUM)를 추가하는 이유는 터치 스크린의 코너부와 에지부에 위치하는 터치센서의 디지털 터치 데이터를 증폭할 때, 코팩터와 연산될 수 있는 데이터가 없기 때문에 코팩터 연산 과정의 오동작을 방지하기 위함이다. The output signal amplification method of the touch sensor scans the touch screen line by line to read the output of the touch sensors line by line, converts the output into digital touch data, and stores the output in the memory 22. If the digital touch data to be amplified is data obtained from touch sensors located at corners or edges of the touch screen, the digital signal to amplify the preset dummy data DUM as shown in FIGS. 8 and 9. Add to the left or right side of the data. (S1 and S2) The reason for adding the dummy data DUM is cofactor and calculation when amplifying the digital touch data of the touch sensor located at the corner and edge of the touch screen. This is to prevent malfunction of cofactor calculation process because there is no data that can be done.

터치센서의 출력신호 증폭 방법은 윈도우 사이즈로 정의되는 윈도우 데이터를 디지털 터치 데이터들로부터 추출한다.(S3) 윈도우 사이즈는 코팩터 매트릭스의 크기와 같다. 윈도우 데이터는 코팩터 매트릭스의 코팩터들 만큼의 디지털 터치 데이터들을 포함하고 그 중앙에 현재 증폭될 디지털 터치 데이터를 포함한다.The output signal amplification method of the touch sensor extracts window data defined by the window size from the digital touch data (S3). The window size is equal to the size of the cofactor matrix. The window data includes as much digital touch data as cofactors of the cofactor matrix and includes digital touch data to be amplified at the center thereof.

터치센서의 출력신호 증폭 방법은 추출된 윈도우 데이터의 디지털 터치 데이터들을 코팩터들과 1:1로 매칭하여 디지털 데이터와 코팩터를 승산하고, 그 결과를 합산하여 윈도우 데이터의 중앙에 위치하는 디지털 터치 데이터를 증폭한다.(S4 및 S5) The output signal amplification method of the touch sensor matches the digital touch data of the extracted window data 1: 1 with the cofactors, multiplies the digital data and the cofactor, and adds the results to the digital touch data positioned at the center of the window data. Amplify (S4 and S5)

터치센서들의 출력에서 추출된 윈도우 데이터(IN)가 도 8과 같이 [0 2 3 0 0]이고, 코팩터 매트릭스의 코팩터들(COF)이 [1 2 3 2 1]일 때, 코팩터 매트릭스의 중앙에 위치하는 디지털 데이터의 증폭 결과는 (1×0) + (2×2) + (3×3) + (2×0) + (1×0) = 13이다. 터치센서들의 출력에서 추출된 윈도우 데이터(IN)와 코팩터 매트릭스의 코팩터들(COF)이 도 9와 같다면 코팩터 매트릭스의 중앙에 위치하는 디지털 데이터의 증폭 결과는 (8×2) + (6×2) + (6×2) + (5×3) = 55이다. 도 10은 도 9의 디지털 터치 데이터 증폭 결과(RES)를 3차원 그래프로 보여 주는 도면이다. When the window data IN extracted from the outputs of the touch sensors is [0 2 3 0 0] as shown in FIG. 8 and the cofactors COF of the cofactor matrix are [1 2 3 2 1], the cofactor matrix The amplification result of the digital data located at the center of X is (1x0) + (2x2) + (3x3) + (2x0) + (1x0) = 13. If the window data IN extracted from the outputs of the touch sensors and the cofactors COF of the cofactor matrix are shown in FIG. 9, the amplification result of the digital data located at the center of the cofactor matrix is (8 × 2) + ( 6x2) + (6x2) + (5x3) = 55. FIG. 10 is a diagram illustrating a three-dimensional graph of the digital touch data amplification result RES of FIG. 9.

터치센서의 출력신호 증폭 방법은 코팩터 매트릭스를 1 터치센서만큼 이동시키면서 S0 ~ S5 단계를 반복 수행하여 터치 스크린의 모든 터치 센서 출력을 증폭한다.(S6)The output signal amplification method of the touch sensor amplifies all touch sensor outputs of the touch screen by repeating steps S0 to S5 while moving the cofactor matrix by one touch sensor.

도 11 내지 도 14는 코팩터 매트릭스 형상을 달리하여 디지털 터치 데이터를 증폭하는 실험 결과를 보여 주는 도면들이다. 도 11은 터치 센서들로부터 얻어진 로 데이터(Raw data)이다. 로 데이터는 코팩터와 연산되기 전의 디지털 터치 데이터이다. 도 11에서 수직축은 로 데이터의 값이고 그 로 데이터에서 터치된 터치센서의 최대값은 '30'이다. 11 to 14 are diagrams showing experimental results of amplifying digital touch data by varying cofactor matrix shapes. 11 is raw data obtained from touch sensors. Raw data is digital touch data before it is computed with the cofactor. In FIG. 11, the vertical axis is the value of raw data and the maximum value of the touch sensor touched in the raw data is '30'.

코팩터 값에 따른 효과를 배제하고 코팩터 매트릭스 형상에 따른 데이터 증폭 효과를 확인하기 보기 위하여, 실험에 사용된 1×5 크기의 코팩터 매트릭스와 3×3 크기의 코팩터 매트릭스 각각의 코팩터들은 모두 '1'로 설정되었다. 도 12는 1×5 크기의 코팩터 매트릭스를 이용하여 도 11의 로 데이터를 증폭한 결과이고, 도 13은 3×3 크기의 코팩터 매트릭스를 이용하여 도 11의 로 데이터를 증폭한 결과이다. 도 12에서 수직축은 증폭된 디지털 터치 데이터들의 값이고, 그 디지털 터치 데이터들 중에서 터치된 터치센서의 최대값은 '105'이다. 도 13에서 수직축은 증폭된 디지털 터치 데이터들의 값이고, 그 디지털 터치 데이터들 중에서 터치된 터치센서의 최대값은 '208'이다. In order to exclude the effect of the cofactor value and to verify the data amplification effect according to the cofactor matrix shape, the cofactors of the 1 × 5 cofactor matrix and the 3 × 3 cofactor matrix used in the experiment were All are set to '1'. 12 is a result of amplifying the raw data of FIG. 11 using a 1 × 5 cofactor matrix, and FIG. 13 is a result of amplifying the raw data of FIG. 11 using a 3 × 3 cofactor matrix. In FIG. 12, the vertical axis is a value of amplified digital touch data, and a maximum value of the touch sensor touched among the digital touch data is '105'. In FIG. 13, the vertical axis is the value of the amplified digital touch data, and the maximum value of the touch sensor touched among the digital touch data is '208'.

도 12 및 도 13의 비교에서 알 수 있는 바와 같이, 1×N 과 같은 라인 타입의 코팩터들에 비하여 N×N과 같은 매트릭스 타입의 코팩터들을 이용하여 디지털 터치 데이터를 증폭할 때 터치된 터치센서의 증폭 효과가 더 커진다. 또한, N×N과 같은 매트릭스 타입의 코팩터들을 이용하여 디지털 터치 데이터를 증폭할 때 1×N 과 같은 라인 타입의 코팩터들에 비하여 터치된 터치센서 출력과 터치되지 않은 터치센서 출력의 차이가 커진다. As can be seen in the comparison of FIGS. 12 and 13, the touch sensor touched when amplifying the digital touch data using matrix type cofactors such as N × N compared to line type cofactors such as 1 × N. The amplification effect is greater. Also, when amplifying digital touch data using matrix type cofactors such as N × N, the difference between the touch sensor output and the non-touch touch sensor output is larger than that of the line type cofactors such as 1 × N. .

도 14는 도 12의 증폭 결과와 도 13의 증폭 결과를 그레이 비디오 데이터로 변환하여 표시패널(DIS)에 표시한 이미지들이다. 도 14에서 알 수 있는 바와 같이, N×N과 같은 매트릭스 타입의 코팩터들을 이용하여 디지털 터치 데이터를 증폭할 때 1×N 과 같은 라인 타입의 코팩터들에 비하여 로 패스 필터링 효과가 더 커지므로 고주파 노이즈 성분을 더 많이 제거할 수 있다.FIG. 14 illustrates images obtained by converting the amplification result of FIG. 12 and the amplification result of FIG. 13 into gray video data and displaying them on the display panel DIS. As can be seen in FIG. 14, when amplifying digital touch data using matrix type cofactors such as N × N, the low pass filtering effect is greater than that of line type cofactors such as 1 × N. More noise components can be removed.

도 11 내지 도 14의 실험 결과와 같이, 본 발명은 라인 타입이나 매트릭스 타입의 코팩터들을 이용하여 터치 센서들의 출력을 충분히 높게 증폭할 수 있고 이와 함께, 터치 센서 출력에 혼입된 고주파 노이즈를 제거하여 터치 스크린의 감도를 높이고 터치 스크린의 오동작을 방지할 수 있다. 코팩터 매트릭스의 형상이나 코팩터 값들은 터치 스크린이 적용되는 응용 제품에 따라 선택될 수 있다. As shown in the experimental results of FIGS. 11 to 14, the present invention can amplify the output of the touch sensors sufficiently high using line type or matrix type cofactors, and remove high frequency noise mixed in the touch sensor output. It is possible to increase the sensitivity of the touch screen and to prevent malfunction of the touch screen. The shape or cofactor values of the cofactor matrix may be selected depending on the application to which the touch screen is applied.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the present invention should not be limited to the details described in the detailed description, but should be defined by the claims.

DIS : 표시패널 TS : 터치센서
12 : 디스플레이 데이터 구동회로 14 : 디스플레이 스캔 구동회로
16 : 터치센서 독출회로 18 : 터치센서 출력 증폭회로
20 : 타이밍 콘트롤러 22 : 메모리
24 : 터치 좌표 계산부
DIS: Display Panel TS: Touch Sensor
12: display data drive circuit 14: display scan drive circuit
16: touch sensor readout circuit 18: touch sensor output amplification circuit
20: timing controller 22: memory
24: touch coordinate calculation unit

Claims (4)

다수의 터치센서들을 포함하는 터치 스크린;
상기 터치센서들 각각의 출력을 디지털 터치 데이터로 변환하는 터치센서 독출회로; 및
1×N(N은 3 이상의 홀수) 개의 코팩터들이 라인 타입으로 배치된 코팩터 매트릭스와 N×N 개의 코팩터들이 매트릭스 타입으로 배치된 코팩터 매트릭스 중 어느 하나를 이용하여 상기 터치센서들 각각으로부터 얻어진 디지털 터치 데이터들을 증폭하는 터치센서 출력 증폭회로를 포함하고,
상기 터치센서 출력 증폭회로는 상기 코팩터 매트릭스의 크기 만큼 상기 디지털 터치 데이터들을 추출하고, 상기 코팩터들과 상기 디지털 터치 데이터들을 1:1로 매칭하여 승산하고, 그 결과들을 합산하여 상기 디지털 터치 데이터들을 증폭하고,
상기 터치센서 출력 증폭회로는 상기 터치 스크린의 코너부와 에지부에 위치하는 디지털 터치 데이터들을 증폭할 때 상기 터치 스크린 밖의 데이터로서 미리 설정된 더미 데이터를 선택하고, 상기 터치 스크린 밖의 영역에 배칭되는 코팩터에 상기 더미 데이터를 승산하고 그 승산 결과를 다른 승산 결과와 합산하는 것을 특징으로 하는 터치센서를 가지는 표시장치.
A touch screen including a plurality of touch sensors;
A touch sensor reading circuit converting an output of each of the touch sensors into digital touch data; And
From each of the touch sensors using either a cofactor matrix having 1 × N (N is an odd number of 3) cofactors arranged in a line type and a cofactor matrix having N × N cofactors arranged in a matrix type. A touch sensor output amplifying circuit for amplifying the obtained digital touch data,
The touch sensor output amplifying circuit extracts the digital touch data by the size of the cofactor matrix, matches the cofactors and the digital touch data by 1: 1, multiplies them, and adds the results to add the digital touch data. Amplify,
The touch sensor output amplifying circuit selects preset dummy data as data outside the touch screen when amplifying digital touch data located at corners and edges of the touch screen, and is arranged in an area outside the touch screen. And multiplying the dummy data by and adding the multiplication result with other multiplication results.
제 1 항에 있어서,
상기 코팩터들은 상기 코팩터 매트릭스의 중앙에 설정된 최대값과, 상기 코팩터 매트릭스의 코너부와 에지부에 설정된 최소값을 포함하고,
상기 최대값과 상기 최소값 사이에 설정된 코팩터들은 그 위치가 상기 최대값에 가까울수록 높고, 그 위치가 상기 최소값에 가까울수록 낮은값을 갖는 것을 특징으로 하는 터치센서를 가지는 표시장치.
The method of claim 1,
The cofactors include a maximum value set at the center of the cofactor matrix, a minimum value set at corners and edges of the cofactor matrix,
The cofactors set between the maximum value and the minimum value have a higher value as the position is closer to the maximum value, and a lower value as the position is closer to the minimum value.
터치센서들 각각의 출력을 디지털 터치 데이터로 변환하는 단계;
1×N(N은 3 이상의 홀수) 개의 코팩터들이 라인 타입으로 배치된 코팩터 매트릭스와 N×N 개의 코팩터들이 매트릭스 타입으로 배치된 코팩터 매트릭스 중 어느 하나를 설정하는 단계; 및
선택된 코팩터 매트릭스의 크기 만큼 상기 디지털 터치 데이터들을 추출하고, 상기 코팩터들과 상기 디지털 터치 데이터들을 1:1로 매칭하여 승산하고, 그 결과들을 합산하여 상기 디지털 터치 데이터들을 증폭하는 단계를 포함하고,
상기 터치 스크린의 코너부와 에지부에 위치하는 디지털 터치 데이터들을 증폭할 때 상기 터치 스크린 밖의 데이터로서 미리 설정된 더미 데이터를 선택하고, 상기 터치 스크린 밖의 영역에 배칭되는 코팩터에 상기 더미 데이터를 승산하고 그 승산 결과를 다른 승산 결과와 합산하는 것을 특징으로 하는 터치센서의 출력신호 증폭 방법.
Converting the output of each of the touch sensors into digital touch data;
Setting one of a cofactor matrix having 1 × N (N is an odd number of 3) cofactors arranged in a line type and a cofactor matrix having N × N cofactors arranged in a matrix type; And
Extracting the digital touch data by the size of the selected cofactor matrix, matching and multiplying the cofactors and the digital touch data by 1: 1, and amplifying the digital touch data by summing the results;
When amplifying digital touch data located at corners and edges of the touch screen, the dummy data is selected as data outside the touch screen, and the dummy data is multiplied by a cofactor factored in an area outside the touch screen. And multiplying the multiplication result with other multiplication results.
제 3 항에 있어서,
상기 코팩터들은 상기 코팩터 매트릭스의 중앙에 설정된 최대값과, 상기 코팩터 매트릭스의 코너부와 에지부에 설정된 최소값을 포함하고,
상기 최대값과 상기 최소값 사이에 설정된 코팩터들은 그 위치가 상기 최대값에 가까울수록 높고, 그 위치가 상기 최소값에 가까울수록 낮은값을 갖는 것을 특징으로 하는 터치센서의 출력신호 증폭 방법.
The method of claim 3, wherein
The cofactors include a maximum value set at the center of the cofactor matrix, a minimum value set at corners and edges of the cofactor matrix,
The cofactors set between the maximum value and the minimum value have a higher value as the position is closer to the maximum value, and a lower value as the position is closer to the minimum value.
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