KR20130078116A - 보간법을 이용한 터치 센서 구동 장치 및 방법 - Google Patents

보간법을 이용한 터치 센서 구동 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보간법을 이용하여 물리적인 센싱 주파수를 증가시키지 않으면서 그리기 센싱 정밀도를 향상시킬 수 있는 터치 센서 구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 터치 센서 구동 장치는 터치 센서와; 상기 터치 센서의 리드아웃 신호로부터 로우 데이터를 검출하고, 상기 로우 데이터를 프레임 단위로 기준 프레임의 베이스 데이터와 비교하여 터치된 센싱값 블록을 검출하고, 다수의 프레임에서 검출된 센싱값 블록의 센싱값을 위치별로 보간하여 센싱값 보간 블록을 생성하고, 상기 센싱값 블록 및 상기 센싱값 보간 블록에 대한 터치 좌표값을 산출하여 출력하는 터치 컨트롤러를 구비한다.

Description

보간법을 이용한 터치 센서 구동 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING TOUCH SENSOR USING INTERPOLATION METHOD}
본 발명은 터치 센서 구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 센싱값 보간을 이용하여 그리기 센싱 정밀도를 증가시킬 수 있는 터치 센서 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.
오늘날 각종 표시 장치의 화면상에서 터치로 정보 입력이 가능한 터치 센서가 컴퓨터 시스템의 정보 입력 장치로 널리 적용되고 있다. 터치 센서는 사용자가 손가락 또는 스타일러스를 통해 화면을 단순히 터치하여 표시 정보를 이동시키거나 선택하므로, 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있다.
터치 센서 구동 장치는 표시 장치 상의 터치 센서에서 발생된 터치 및 터치 위치를 감지하여 터치 정보를 출력하고, 컴퓨터 시스템은 터치 정보를 분석하여 명령을 수행한다. 표시 장치로는 액정 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 패널, 유기 발광 다이오드 표시 장치 등과 같은 평판 표시 장치가 주로 이용된다. 터치 센서 기술로는 센싱 원리에 따라 저항막 방식, 커패시티브(Capacitive) 방식, 광학 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 전자기 방식 등이 존재한다.
터치 센서는 패널 형태로 제작되어서 표시 장치의 상부에 부착되는 온-셀 터치 센서(On-cell Touch Sensor)로 구성되거나, 표시 장치의 화소 매트릭스 내에 내장되는 인-셀 터치 센서(In-cell Touch Sensor)로 구성된다. 터치 센서로는 포토 트랜지스터를 이용하여 광세기에 따라 터치를 인식하는 포토 터치 센서와, 커패시티브 가변에 따라 터치를 인식하는 커패시티브 터치 센서가 주로 이용된다.
일반적으로, 터치 컨트롤러는 터치 센서를 구동함과 아울러 터치 센서로부터 수신되는 리드아웃 신호를 이용하여 로우 데이터(Row Data)를 검출하고, 로우 데이터를 기준값과 비교하여 터치 유무를 판단하고 터치 좌표를 산출하여 호스트 컴퓨터로 전송한다. 호스트 컴퓨터는 터치 좌표에 해당하는 명령을 수행한다.
최근 터치 센서는 그리기 기능을 제공하고 있으나, 그리기 센싱의 정밀도를 향상시키기 위해서는 연속적인 터치 좌표를 보다 많이 센싱해야 하므로 터치 센서의 센싱 주파수가 증가하여 소비 전력이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 보간법을 이용하여 물리적인 센싱 주파수를 증가시키지 않으면서 그리기 센싱 정밀도를 향상시킬 수 있는 터치 센서 구동 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 구동 장치는 터치 센서와; 상기 터치 센서의 리드아웃 신호로부터 로우 데이터를 검출하고, 상기 로우 데이터를 프레임 단위로 기준 프레임의 베이스 데이터와 비교하여 터치된 센싱값 블록을 검출하고, 다수의 프레임에서 검출된 센싱값 블록의 센싱값을 위치별로 보간하여 센싱값 보간 블록을 생성하고, 상기 센싱값 블록 및 상기 센싱값 보간 블록에 대한 터치 좌표값을 산출하여 출력하는 터치 컨트롤러를 구비한다.
상기 터치 컨트롤러는 상기 터치 센서를 구동하는 터치 센서 구동부와; 상기 터치 센서의 리드아웃 신호를 증폭하여 상기 로우 데이터로 변환하는 리드아웃 회로와; 상기 로우 데이터로부터 상기 센싱값 블록 검출하고 상기 다수의 센싱값 블록을 보간하여 상기 센싱값 보간 블록을 검출하고 상기 센싱값 블록 및 상기 센싱값 보간 블록의 중심 좌표값을 산출하여 출력하는 신호 프로세서를 구비한다.
상기 신호 프로세서는 상기 로우 데이터를 프레임 단위로 미리 설정된 기준 프레임의 베이스 데이터와 비교하여 터치된 노드의 센싱값을 검출하는 센싱값 검출부와; 상기 검출된 센싱값 중 서로 인접한 다수의 센싱값을 중심으로 다수의 주변 센싱값을 포함하는 센싱값 블록을 상기 프레임 단위로 검출하고, 다수의 프레임에서 검출된 다수의 센싱값 블록을 위치별로 센싱값을 보간하여 센싱값 보간 블록을 생성하는 센싱값 보간부와; 상기 다수의 센싱값 블록 및 상기 센싱값 보간 블록 각각의 중심 좌표를 산출하여 출력하는 터치 좌표 산출부를 구비한다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 센서의 구동 방법은 터치 센서를 구동하는 단계와; 상기 터치 센서의 리드아웃 신호로부터 로우 데이터를 검출하는 단계와; 상기 로우 데이터를 프레임 단위로 기준 프레임의 베이스 데이터와 비교하여 터치된 센싱값 블록을 검출하는 단계와; 다수의 프레임에서 검출된 센싱값 블록의 센싱값을 위치별로 보간하여 센싱값 보간 블록을 생성하는 단계와; 상기 센싱값 블록 및 상기 센싱값 보간 블록에 대한 터치 좌표값을 산출하여 출력하는 단계를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 구동 장치는 터치 센서와; 상기 터치 센서의 리드아웃 신호로부터 로우 데이터를 검출하고, 상기 로우 데이터를 프레임 단위로 기준 프레임의 베이스 데이터와 비교하여 터치된 센싱값 블록을 검출하고, 다수의 프레임에서 검출된 센싱값 블록의 센싱값을 위치별로 보간하여 센싱값 보간 블록을 생성하고, 상기 센싱값 블록 및 상기 센싱값 보간 블록에 대한 터치 좌표값을 산출하여 출력하는 터치 컨트롤러를 구비한다.
상기 터치 컨트롤러는 상기 터치 센서를 구동하는 터치 센서 구동부와; 상기 터치 센서의 리드아웃 신호를 증폭하여 상기 로우 데이터로 변환하는 리드아웃 회로와; 상기 로우 데이터로부터 상기 센싱값 블록 검출하고 상기 다수의 센싱값 블록을 보간하여 상기 센싱값 보간 블록을 검출하고 상기 센싱값 블록 및 상기 센싱값 보간 블록의 중심 좌표값을 산출하여 출력하는 신호 프로세서를 구비한다.
상기 신호 프로세서는 상기 로우 데이터를 프레임 단위로 미리 설정된 기준 프레임의 베이스 데이터와 비교하여 터치된 노드의 센싱값을 검출하는 센싱값 검출부와; 상기 검출된 센싱값 중 서로 인접한 다수의 센싱값을 중심으로 다수의 주변 센싱값을 포함하는 센싱값 블록을 상기 프레임 단위로 검출하고, 다수의 프레임에서 검출된 다수의 센싱값 블록을 위치별로 센싱값을 보간하여 센싱값 보간 블록을 생성하는 센싱값 보간부와; 상기 다수의 센싱값 블록 및 상기 센싱값 보간 블록 각각의 중심 좌표를 산출하여 출력하는 터치 좌표 산출부를 구비한다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 센서의 구동 방법은 터치 센서를 구동하는 단계와; 상기 터치 센서의 리드아웃 신호로부터 로우 데이터를 검출하는 단계와; 상기 로우 데이터를 프레임 단위로 기준 프레임의 베이스 데이터와 비교하여 터치된 센싱값 블록을 검출하는 단계와; 다수의 프레임에서 검출된 센싱값 블록의 센싱값을 위치별로 보간하여 센싱값 보간 블록을 생성하는 단계와; 상기 센싱값 블록 및 상기 센싱값 보간 블록에 대한 터치 좌표값을 산출하여 출력하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 구동 장치를 포함하는 표시 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 터치 센서의 구조를 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 구동 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 구동 방법에서 센싱값 보간으로 터치 좌표를 산출하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 구동 장치를 포함하는 표시 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 터치 센서(20)의 구조를 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 1에 나타낸 터치 센서 구동 장치를 갖는 표시 장치는 표시 패널(10)과, 표시 패널(10)을 구동하는 데이터 드라이버(12) 및 게이트 드라이버(14)를 포함하는 패널 구동부(16)와, 패널 구동부(16)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(18)와, 표시 패널(10) 상의 터치 센서(20)와, 터치 센서(20)를 구동하는 터치 컨트롤러(30)를 구비한다. 타이밍 컨트롤러(18) 및 터치 컨트롤러(30)는 호스트 컴퓨터(50)와 접속된다.
타이밍 컨트롤러(18) 및 데이터 드라이버(12)는 각각의 IC(Integrated Circuit)로 집적화되거나, 타이밍 컨트롤러(18)가 데이터 드라이버(12) 내에 내장되어 하나의 IC로 집적화될 수 있다. 터치 컨트롤러(30) 및 타이밍 컨트롤러(18)도 각각의 IC로 집적화되거나, 터치 컨트롤러(30)가 타이밍 컨트롤러(18)에 내장되어 하나의 IC로 집적화될 수 있다.
표시 패널(10)은 다수의 화소들이 배열된 화소 어레이를 포함한다. 화소 어레이는 포인터 또는 커서를 포함하는 그래픽 사용자 인터페이스(Grapic User Interface; GUI) 및 기타 영상을 표시한다. 표시 패널(10)로는 액정 표시 패널(이하, 액정 패널), 플라즈마 디스플레이 패널, 유기 발광 다이오드 표시 패널과 같은 평판 표시 패널이 주로 이용될 수 있다. 이하에서는 액정 패널을 예로 들어 설명하기로 한다.
표시 패널(10)로 액정 패널이 이용되는 경우, 표시 패널(10)은 컬러 필터 어레이가 형성된 컬러 필터 기판과, 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 박막 트랜지스터 기판과, 컬러 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판 사이의 액정층과, 컬러 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판의 외측면에 각각 부착된 편광판을 구비한다. 표시 패널(10)은 다수의 화소들이 배열된 화소 매트릭스를 통해 영상을 표시한다. 각 화소는 데이터 신호에 따른 액정 배열의 가변으로 광투과율을 조절하는 적, 녹, 청 서브화소의 조합으로 원하는 색을 구현한다. 각 서브화소는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 박막 트랜지스터(TFT), 박막 트랜지스터(TFT)와 병렬 접속된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 안정적으로 유지시킨다. 액정층은 TN(Twisted Nematic) 모드 또는 VA(Vertical Alignment) 모드와 같이 수직 전계에 의해 구동되거나, IPS(In-Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같이 수평 전계에 의해 구동된다.
데이터 드라이버(12)는 타이밍 컨트롤러(18)로부터의 데이터 제어 신호 에 응답하여 타이밍 컨트롤러(18)로부터의 영상 데이터를 표시 패널(10)의 다수의 데이터 라인(DL)에 공급한다. 데이터 드라이버(12)는 타이밍 컨트롤러(18)로부터 입력되는 디지털 데이터를 감마 전압을 이용하여 정극성/부극성 아날로그 데이터 신호로 변환하여 각 게이트 라인(GL)이 구동될 때마다 데이터 신호를 데이터 라인(DL)으로 공급한다. 데이터 드라이버(12)는 적어도 하나의 데이터 IC로 구성되어 TCP, COF, FPC 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(10)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 표시 패널(10) 상에 실장될 수 있다.
게이트 드라이버(14)는 타이밍 컨트롤러(18)로부터의 게이트 제어 신호에 응답하여 표시 패널(10)의 박막 트랜지스터 어레이에 형성된 다수의 게이트 라인(GL)을 순차 구동한다. 게이트 드라이버(14)는 각 게이트 라인(GL)의 해당 스캔 기간마다 게이트 온 전압의 스캔 펄스를 공급하고, 다른 게이트 라인(GL)이 구동되는 나머지 기간에는 게이트 오프 전압을 공급한다. 게이트 드라이버(14)는 적어도 하나의 게이트 IC로 구성되고 TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film), FPC(Flexible Print Circuit) 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(10)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 표시 패널(10) 상에 실장될 수 있다. 또한, 게이트 드라이버(14)는 GIP(Gate In Panel) 방식으로 표시 패널(10)에 내에 내장되어 화소 어레이와 함께 박막 트랜지스터 기판 상에 형성될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(18)는 호스트 컴퓨터(50)로부터 입력된 영상 데이터를 신호 처리하여 데이터 드라이버(12)로 공급한다. 예를 들면, 타이밍 컨트롤러(18)는 액정의 응답 속도를 향상시키기 위하여 인접 프레임간의 데이터 차에 따라 오버슈트(Overshoot) 값 또는 언더슈트(Undershoot) 값을 부가하는 오버 드라이빙 구동으로 데이터를 보정하여 출력할 수 있다. 또한, 타이밍 컨트롤러(18)는 호스트 컴퓨터(50)으로부터 입력된 다수의 동기 신호, 즉 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 이네이블 신호, 도트 클럭을 이용하여 데이터 드라이버(12)의 구동 타이밍을 제어하는 데이터 제어 신호와, 게이트 드라이버(14)의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호를 생성한다. 타이밍 컨트롤러(18)는 생성된 데이터 제어 신호 및 게이트 제어 신호를 데이터 드라이버(12) 및 게이트 드라이버(14)로 각각 출력한다. 데이터 제어 신호는 데이터 신호의 래치를 제어하는 소스 스타트 펄스 및 소스 샘플링 클럭과, 데이터 신호의 극성을 제어하는 극성 제어 신호와, 데이터 신호의 출력 기간을 제어하는 소스 출력 이네이블 신호 등을 포함한다. 게이트 제어 신호는 게이트 신호의 스캐닝을 제어하는 게이트 스타트 펄스 및 게이트 쉬프트 클럭과, 게이트 신호의 출력 기간을 제어하는 게이트 출력 이네이블 신호 등을 포함한다. 타이밍 컨트롤러(18)는 동기 신호(수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync) 등)을 터치 컨트롤러(30)로 공급하여 액정 패널(10)의 구동 타이밍과 터치 센서(20)의 구동 타이밍이 연동하도록 터치 컨트롤러(30)의 구동 타이밍을 제어할 수 있다.
터치 센서(20)는 사용자 터치를 감지하여 사용자가 표시 패널(10)에 표시된 GUI와 대화할 수 있게 한다. 터치 센서(20)는 인체나 스타일러스와 같은 도전체가 터치할 때 소량의 전하가 터치점으로 이동하여 발생되는 커패시턴스의 변화를 감지하여 터치를 인식하는 커패시티브 타입의 터치 센서를 주로 이용한다. 터치 센서(20)는 표시 패널(10) 상에 부착되거나, 표시 패널(10)의 화소 어레이 내에 내장될 수 있다.
예를 들면, 표시 패널(10) 상에 부착되는 커패시티브 타입의 터치 센서(20)는 도 2와 같이 가로 방향으로 배치된 다수의 제1 센싱 전극들(22)이 전기적으로 접속되어 구성된 다수의 스캔 라인(또는 송신 라인)(TX1~TXn)과, 세로 방향으로 배치된 다수의 제2 센싱 전극들(24)이 전기적으로 접속되어 구성된 다수의 리드아웃 라인(또는 수신 라인)(RX1~RXm)을 구비한다. 제1 및 제2 센싱 전극(22, 24) 각각은 주로 마름모형으로 형성되며, 다른 여러가지 모양으로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 센싱 전극(22, 24)은 터치 컨트롤러(30)에 의해 구동되어 프린지 전계(Fringe Field)에 의해 커패시턴스를 형성하고, 터치 센서(20)를 터치하는 전도성 터치 물체와의 커패시터를 형성하여 커패시턴스를 변화시킴으로써 터치 여부를 나타내는 리드아웃 신호를 터치 컨트롤러(30)로 출력한다.
터치 컨트롤러(30)는 터치 센서(20)의 스캔 라인(TX1~TXn)에 구동 신호를 공급함과 아울러 터치 센서(20)의 리드아웃 라인(RX1~RXm)으로부터 출력되는 리드아웃 신호를 이용하여 터치 노드별로(채널별로) 터치 여부를 판단하고, 그 결과에 따라 터치 좌표를 산출하여 호스트 컴퓨터(50)로 공급한다.
터치 컨트롤러(30)는 터치 센서(20)의 스캔 라인(TX1~TXN)을 구동할 때마다 리드아웃 라인(RX1~RXm)으로부터 채널별로 수신되는 리드아웃 신호를 디지털 로우 데이터로 변환하여 터치 노드별로 로우 데이터를 검출한다. 터치 컨트롤러(30)는 한 프레임의 로우 데이터를 미리 설정된 기준 프레임의 베이스 데이터와 비교하여 터치된 노드의 센싱값을 검출한다. 터치 컨트롤러(30)는 검출된 센싱값을 포함하는 센싱값 블록을 검출한다. 터치 컨트롤러(30)는 다수의 프레임동안 검출된 센싱값 블록의 센싱값을 보간하여 센싱값 보간 블록을 검출한다. 터치 컨트롤러(30)는 센싱값 블록 및 센싱값 보간 블록에 대한 중심 좌표값을 터치 좌표값으로 각각 검출하여 호스트 컴퓨터(50)로 출력한다.
호스트 컴퓨터(50)는 영상 데이터 및 다수의 동기 신호를 타이밍 컨트롤러(18)로 공급하고, 터치 컨트롤러(30)로부터 입력된 터치 좌표를 분석하여 사용자의 터치 동작에 대응하는 명령을 수행한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서 구동 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3에서 터치 센서(20)와 접속된 터치 컨트롤러(30)는 리드아웃 회로(32) 및 터치 센서 구동부(34)와 MCU(MicroController Unit; 40)를 구비한다.
터치 센서 구동부(34)는 MCU(40)의 제어에 응답하여 터치 센서(20)의 스캔 라인(TX1~TXn; 도 2)에 라인 순차적으로 구동 펄스를 공급한다.
리드아웃 회로(32)는 터치 센서(20)의 스캔 라인(TX1~TXn)에 구동 펄스가 공급될 때마다 리드아웃 라인(RX1~RXm; 도 2)으로부터 출력되는 리드아웃 신호를 이용하여 터치 노드별 로우 데이터를 검출한다. 이를 위하여, 리드아웃 회로(32)는 센싱부(증폭기) 및 아날로그-디지털 컨버터(Analog-to-Digital Converter; ADC)를 구비한다. 센싱부인 증폭기는 터치 센서(20)로부터의 리드아웃 신호를 미리 설정된 기준 전압과 비교하고 그 기준 전압 이상의 전압을 증폭하여 출력한다. ADC는 센싱부로부터의 증폭 신호를 디지털 로우 데이터로 변환하여 MCU(40)로 출력한다.
신호 프로세서인 MCU(40)는 리드아웃 회로(32)로부터의 로우 데이터를 프레임 단위로 기준 프레임의 베이스 데이터와 비교하여 터치된 센싱값 블록을 검출하고, 다수의 프레임에서 검출된 센싱값 블록의 센싱값을 보간하여 센싱값 보간 블록을 생성하고, 센싱값 블록 및 센싱값 보간 블록에 대한 터치 좌표값을 산출하여 호스트 컴퓨터(50)로 출력한다.
이를 위하여, MCU(40)는 센싱값 검출부(42), 센싱값 보간부(44) 및 터치 좌표 산출부(46)를 구비한다.
센싱값 검출부(42)는 프레임 단위로 로우 데이터를 미리 설정된 기준 프레임의 베이스 데이터와 비교하여 로우 데이터와 베이스 데이터의 차이값인 터치된 노드의 센싱값을 검출한다. 기준 프레임의 베이스 데이터는 터치가 없을 때 검출된 특정 시간의 로우 데이터로 설정되거나, 터치가 없는 다수의 프레임동안 터치 노드별로 수집된 로우 데이터의 평균값으로 설정되거나, 수집된 로우 데이터의 평균값, 최소값, 최대값 등을 이용한 연산 결과값으로 설정될 수 있다.
센싱값 보간부(44)는 센싱값 검출부(42)에서 검출된 센싱값 중 서로 인접한 다수의 센싱값을 중심으로 다수의 주변 센싱값을 포함하는 센싱값 블록을 연속되는 다수의 프레임에서 검출한다. 예를 들면, 센싱값 보간부(44)는 도 4에 도시된 바와 같이 센싱값 중 서로 인접한 최대 센싱값 4개와, 4개의 센싱값과 상하좌우로 인접한 주변 센싱값을 포함하는 4*4 셀 크기의 센싱값 블록을 연속되는 4개의 프레임에서 각각 검출한다.
센싱값 보간부(44)는 4개의 프레임에서 검출된 제1 내지 제4 센싱값 블록의 센싱값을 위치별로 바이큐빅(Bicubic) 보간법을 이용하여 도 4에 도시된 바와 같이 적어도 1개의 센싱값 보간 블록을 검출한다. 예를 들면, 센싱값 보간부(44)는 제1 내지 제4 센싱값 블록의 (2, 3) 위치의 센싱값을 바이큐빅 보간법을 이용하여 보간함으로써 보간 블록의 (2, 3) 위치의 보간값을 검출한다.
터치 좌표 산출부(46)는 센싱값 보간부(44)로부터의 제1 내지 제4 센싱값 블록 및 센싱값 보간 블록 각각에 대한 중심 좌표값을 검출하여 호스트 컴퓨터(50)에 터치 좌표값으로 출력한다. 예를 들면, 터치 좌표 산출부(46)는 도 4에 도시된 바와 같이 각 센싱값 블록에서 위치에 따라 서로 다른 가중치가 부여된 X 좌표값을 센싱값에 부가하여 합산한 다음 그 블록의 X 좌표수로 나눔으로써 해당 블록의 중심 X 좌표값을 산출하고, 동일한 방법으로 해당 블록외 Y 좌표값을 산출함으로써 각 센싱값 블록 및 보간 블록의 중심 좌표값을 검출한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 터치 센서 구동 장치 및 방법은 다수의 프레임에서 검출된 다수의 센싱값 블록을 보간하여 센싱값 보간 블록을 검출하고, 검출된 보간 블록의 센싱값을 이용하여 터치 좌표를 산출한다. 이와 같이, 센싱값 보간 후 터치 좌표를 산출함으로써 터치 좌표를 보간하여 산출하는 경우 보다 터치 강도가 고려된 터치 이동 경로를 보다 정확하게 센싱하여 그리기 센싱 정밀도를 향상시키면서도 물리적인 센싱 주파수는 증가하지 않으므로 소비 전력을 절감할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10: 액정 패널 12: 데이터 드라이버
14: 게이트 드라이버 16: 패널 구동부
18: 타이밍 컨트롤러 20: 터치 센서
22: 제1 센싱 전극 24: 제2 센싱 전극
30: 터치 컨트롤러 32: 리드아웃 회로
34: 터치 센서 구동부 40: MCU
42: 센싱값 검출부 44: 센싱값 보간부
46: 터치 좌표 산출부 50: 호스트 컴퓨터

Claims (4)

  1. 터치 센서와;
    상기 터치 센서의 리드아웃 신호로부터 로우 데이터를 검출하고, 상기 로우 데이터를 프레임 단위로 기준 프레임의 베이스 데이터와 비교하여 터치된 센싱값 블록을 검출하고, 다수의 프레임에서 검출된 센싱값 블록의 센싱값을 위치별로 보간하여 센싱값 보간 블록을 생성하고, 상기 센싱값 블록 및 상기 센싱값 보간 블록에 대한 터치 좌표값을 산출하여 출력하는 터치 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 구동 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치 컨트롤러는
    상기 터치 센서를 구동하는 터치 센서 구동부와;
    상기 터치 센서의 리드아웃 신호를 증폭하여 상기 로우 데이터로 변환하는 리드아웃 회로와;
    상기 로우 데이터로부터 상기 센싱값 블록 검출하고 상기 다수의 센싱값 블록을 보간하여 상기 센싱값 보간 블록을 검출하고 상기 센싱값 블록 및 상기 센싱값 보간 블록의 중심 좌표값을 산출하여 출력하는 신호 프로세서를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 구동 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 신호 프로세서는
    상기 로우 데이터를 프레임 단위로 미리 설정된 기준 프레임의 베이스 데이터와 비교하여 터치된 노드의 센싱값을 검출하는 센싱값 검출부와;
    상기 검출된 센싱값 중 서로 인접한 다수의 센싱값을 중심으로 다수의 주변 센싱값을 포함하는 센싱값 블록을 상기 프레임 단위로 검출하고, 다수의 프레임에서 검출된 다수의 센싱값 블록을 위치별로 센싱값을 보간하여 센싱값 보간 블록을 생성하는 센싱값 보간부와;
    상기 다수의 센싱값 블록 및 상기 센싱값 보간 블록 각각의 중심 좌표를 산출하여 출력하는 터치 좌표 산출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 구동 장치.
  4. 터치 센서를 구동하는 단계와;
    상기 터치 센서의 리드아웃 신호로부터 로우 데이터를 검출하는 단계와;
    상기 로우 데이터를 프레임 단위로 기준 프레임의 베이스 데이터와 비교하여 터치된 센싱값 블록을 검출하는 단계와;
    다수의 프레임에서 검출된 센싱값 블록의 센싱값을 위치별로 보간하여 센싱값 보간 블록을 생성하는 단계와;
    상기 센싱값 블록 및 상기 센싱값 보간 블록에 대한 터치 좌표값을 산출하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 구동 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160140175A (ko) * 2015-05-29 2016-12-07 주식회사 하이딥 터치 압력을 감지하는 터치 입력 장치의 감도 보정 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
CN106371647A (zh) * 2015-07-24 2017-02-01 高深公司 触摸压力灵敏度修正方法及计算机可读记录介质
CN109377884A (zh) * 2018-12-06 2019-02-22 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板、显示装置及显示面板的驱动方法
US10936118B2 (en) 2017-09-29 2021-03-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Touch detection device and method of detecting touch

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160140175A (ko) * 2015-05-29 2016-12-07 주식회사 하이딥 터치 압력을 감지하는 터치 입력 장치의 감도 보정 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
WO2016195308A1 (ko) * 2015-05-29 2016-12-08 주식회사 하이딥 터치 압력을 감지하는 터치 입력 장치의 감도 보정 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
US10331256B2 (en) 2015-05-29 2019-06-25 Hideep Inc. Method for correcting sensitivity of touch input device that detects touch pressure and computer-readable recording medium
CN106371647A (zh) * 2015-07-24 2017-02-01 高深公司 触摸压力灵敏度修正方法及计算机可读记录介质
US10936118B2 (en) 2017-09-29 2021-03-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Touch detection device and method of detecting touch
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