KR20130123068A

KR20130123068A - 터치센서 ｉｃ

Info

Publication number: KR20130123068A
Application number: KR1020120046200A
Authority: KR
Inventors: 김종만
Original assignee: 주식회사 켐트로닉스
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2013-11-12
Also published as: KR101366034B1

Abstract

본 발명은 터치센서 IC에 관한 것으로, 복수의 터치센서 IC와 동기 신호를 주고 받는 터치센서 IC에 있어서, 센싱 신호를 출력하는 센싱 핀; 동기 신호의 입력과 출력을 처리하는 동기 핀; 동기 신호를 생성하는 동기 신호 발생부; 및 상기 동기 핀으로부터 수신되는 동기 신호의 입력을 검사하여 입력 동기 신호가 없으면, 상기 동기 신호 발생부를 제어하여 상기 동기 핀으로 동기 신호를 출력하도록 하고, 상기 센싱 핀으로 센싱 신호를 출력하여 센싱 동작을 개시하는 스테이트 머신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치센서 IC를 제공한다.
본 발명에 따르면, 서로 다른 터치센서 IC와 동기 신호를 주고 받아 동기신호가 입력되지 않는 경우에만 센싱 동작을 개시함으로써, 동일한 보드 내에서 근접한 터치 센서 IC간의 간섭을 최소화 하여 오동작 또는 감도에 미치는 영향을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 터치센서 IC의 내부에 저항을 포함시킴으로써, 다수 개의 터치센서 IC를 연결하여도 동기 신호가 항상 동일한 슬루 레이트를 가지는 효과가 있다.
또한, 터치센서 IC의 외부에 추가 소자가 필요하지 않으므로, 생산 원가를 낮출 수 있어 가격 경쟁력이 월등한 효과가 있다.

Description

터치센서 ＩＣ{TOUCH SENSOR IC}

본 발명은 터치센서 IC에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수 개의 터치센서 IC의 구동 시 근접한 터치센서 IC 간의 간섭을 최소화 할 수 있는 터치센서 IC에 관한 것이다.

터치스크린 또는 디스플레이장치 내에서 여러 개의 터치센서 IC(Integrated Circuit)가 구동될 때, 서로간의 센싱 동작 간 주파수 등의 간섭영향으로 오동작하거나 감도에 영향을 미치는 문제가 있다.

도 1은 외부에 한 개의 저항을 사용하는 등가회로도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 방식은 외부에 저항(70)이나 cap 등의 추가 소자가 필요하다. 다수 개의 터치센서 IC(IC1~IC4)가 동기(Sync) 신호로 구동하기 위해 외부소자와 연결될 때 터치센서 IC의 수가 증가함에 따라 동기(Sync) 신호의 슬루 레이트(slew rate)가 낮아지는 등의 문제가 발생하여 그때마다 외부소자의 저항(70)이나 캡(cap) 값을 조정해야 한다.

다시 말해서, 외부 저항(70) 1개를 사용하므로, 터치센서 IC의 수가 늘어남에 따라 슬루 레이트(slew rate)가 낮아지는 문제가 발생하여 각 상황에 따라 저항 값을 조정해야 한다.

또한, 종래의 방식은 입력 동기 신호를 플립플롭(flip-flop)의 클럭(clock)으로 사용하고 있으며, 플립플롭의 출력신호를 입력 받아 시스템 클럭 홀딩신호를 출력하고, 시스템 클럭 홀딩신호가 하이 신호일 경우 터치센서 IC의 동작을 멈추는 방식을 취하고 있다. 이와 같은 종래의 방식에 의하면 플립플롭이라는 별도의 소자를 사용해야 하고, 입력되는 동기 신호의 상태를 직접 확인하지 않고, 플립플롭의 출력을 받아서 사용해야 하므로 회로의 구성이 복잡하고, 회로 구성에 비용이 증가하는 문제가 있다.

본 발명은 상기의 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 다수 개의터치센서 IC의 구동 시 동기 신호를 주고 받아 동일한 보드 내에서 근접한 터치센서 IC간의 간섭을 최소화 하는 터치센서 IC를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

또한, 터치센서 IC의 외부에 추가 소자가 필요하지 않고, 터치센서 IC의 내부에 저항을 포함시킴으로써, 다수 개의 터치센서 IC를 연결하여도 동기 신호가 항상 동일한 슬루 레이트(slew rate)를 가지는 터치센서 IC를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치센서 IC는, 복수의 터치센서 IC와 동기 신호를 주고 받는 터치센서 IC에 있어서, 센싱 신호를 출력하는 센싱 핀; 동기 신호의 입력과 출력을 처리하는 동기 핀; 동기 신호를 생성하는 동기 신호 발생부; 및 상기 동기 핀으로부터 수신되는 동기 신호의 입력을 검사하여 입력 동기 신호가 없으면, 상기 동기 신호 발생부를 제어하여 상기 동기 핀으로 동기 신호를 출력하도록 하고, 상기 센싱 핀으로 센싱 신호를 출력하여 센싱 동작을 개시하는 스테이트 머신부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 동기 핀으로부터 동기 신호를 수신하여 상기 스테이트 머신부로 전달하는 입력 버퍼를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 동기 신호 발생부로부터 동기 신호를 전달받아 상기 동기 핀으로 출력하는 출력 버퍼를 더 포함하고, 상기 출력 버퍼는 저항이 달린 오픈 드레인(Open Drain) 구조일 수 있다.

또한, 상기 스테이트 머신부는 센싱 동작이 끝나면 상기 동기 신호 발생부를 제어하여 동기 신호의 출력을 정지할 수 있다.

또한, 상기 스테이트 머신부는 센싱 신호 출력 구간을 결정하고, 센싱 신호를 출력할 준비를 할 수 있다.

본 발명에 따른 터치센서 IC에 의하면, 서로 다른 터치센서 IC와 동기 신호를 주고 받아 동기신호가 입력되지 않는 경우에만 센싱 동작을 개시함으로써, 동일한 보드 내에서 근접한 터치 센서 IC간의 간섭을 최소화 하여 오동작 또는 감도에 미치는 영향을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 터치센서 IC의 내부에 저항을 포함시킴으로써, 다수 개의 터치센서 IC를 연결하여도 동기 신호가 항상 동일한 슬루 레이트를 가지는 효과가 있다.

또한, 터치센서 IC의 외부에 추가 소자가 필요하지 않으므로, 생산 원가를 낮출 수 있어 가격 경쟁력이 월등한 효과가 있다.

도 1은 외부에 한 개의 저항을 사용하는 등가회로도.
도 2는 본 발명에 따른 터치센서 IC의 블록도.
도 3은 각 터치센서 IC의 내부에 저항을 포함하는 등가회로도.
도 4는 동기 신호에 동기하여 센싱 신호를 출력하는 모습을 나타낸 신호도.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 일 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 터치센서 IC의 블록도이다.

도 2를 참조하면, 터치센서 IC(1)는 센싱 핀(10), 동기 핀(20), 동기 신호 발생부(30) 및 스테이트 머신부(40)를 포함하고, 입력 버퍼(50) 및 출력 버퍼(60)를 더 포함할 수 있다. 터치센서 IC(1)과 같은 구성을 갖는 서로 다른 터치센서 IC들은 하나의 보드 상에서 동기 신호를 주고 받는다.

센싱 핀(10)은 센싱 신호를 출력한다. 하나의 터치스크린에는 터치센서 IC(1)과 같은 IC 칩을 복수 개 포함하고 있으며, 각 터치센서 IC는 센싱 신호를 출력하여 사용자의 터치를 센싱하게 된다.

동기 핀(20)은 동기 신호의 입력과 출력을 처리한다. 동기 핀(20)은 IN/OUT 동기 핀으로 구성되어 있으며, 동기 핀(20)이 High 또는 Low의 신호를 출력한다.

동기 신호 발생부(30)는 동기 신호를 생성하여 동기 핀(20)을 통하여 동기 신호를 출력한다.

스테이트 머신부(40)는 동기 핀(20)으로부터 수신되는 동기 신호의 입력을 검사하여 입력 동기 신호가 없으면, 동기 신호 발생부(30)를 제어하여 동기 핀(20)으로 동기 신호를 출력하도록 하고, 센싱 핀(10)으로 센싱 신호를 출력하여 센싱 동작을 개시한다. 구체적으로는, 동기 핀(20)으로부터 High 신호가 입력되는지, Low 신호가 입력되는지 검사하여, Low 신호가 입력되면 다른 터치센서 IC가 센싱 동작을 하고 있지 않는 것으로 판단하고, 동기 신호 발생부(30)를 제어하여 동기 신호를 출력하도록 하고, 센싱 신호를 출력하여 센싱 동작을 수행한다.

스테이트 머신부(40)는 각 채널에 대한 센싱 신호 출력 구간(센싱 사이클)을 결정하고, 센싱 신호를 출력할 준비를 한다. 각 터치센서 IC가 동작할 센싱 사이클이 되면, 동기 신호의 입력이 Low 인지 High인지 확인하여, 동기 신호가 Low 이면 동기 신호를 출력함(동기 핀(20)을 High로 만듬)과 동시에 센싱 신호를 출력한다. 또한, 센싱 동작이 끝나면 동기 신호 발생부(30)를 제어하여 동기 신호의 출력을 정지하고(동기 핀(20)을 Low로 만듬), 다음 센싱 사이클을 기다린다.

터치센서 IC(1)는 입력 버퍼(50) 및 출력 버퍼(60)를 더 포함할 수 있다. 입력 버퍼(50)는 동기 핀(20)으로부터 동기 신호를 수신하여 스테이트 머신부(40)로 전달한다.

출력 버퍼(60)는 동기 신호 발생부(30)로부터 동기 신호를 전달 받아 동기 핀(20)으로 출력하며, 저항이 달린 오픈 드레인(Open Drain) 구조로 구현된다. 구체적으로는, PMOS open-drain 구조의 출력 버퍼로 구성되며, 출력 버퍼(60)의 내부에 Pull-down 용 저항을 포함한다.

다른 실시 예로, 상기의 경우와 반대로 입력되는 동기 신호가 High가 아니라 Low 신호라면 NMOS open-drain 구조의 출력 버퍼로 구성할 수 있고, Pull-up 저항을 포함할 수 있다.

도 3은 각 터치센서 IC의 내부에 저항을 포함하는 등가회로도 이다.

도 3을 참조하면, 각 터치센서 IC(1)의 출력 버퍼(60)의 내부에 저항(81~84)이 구성되어 있으므로, 별도의 저항 값을 조정할 필요가 없고, 동기를 연결할 때마다 전류 패스가 병렬로 구성되므로 항상 동일한 slew rate로 동작한다.

도 4는 동기 신호에 동기하여 센싱 신호를 출력하는 모습을 나타낸 신호도이다.

도 4를 참조하면, 터치센서 IC1~IC4가 동기 신호에 동기하여 센싱 신호를 출력하는 모습을 볼 수 있다. 도 4의 실시 예에서는 4개의 터치센서 IC를 예로 설명하고 있으나, 더 많은 터치센서 IC를 포함할 수 있다.

각 터치센서 IC는 센싱 사이클을 결정하고, 센싱 신호를 출력할 준비를 한다. 터치센서 IC1이 동작할 센싱 사이클이 되면, 동기 신호의 입력이 Low인지 High인지 체크하여, 동기 신호의 입력이 Low이면 동기 신호를 High로 만들고 센싱 신호를 출력하여, 센싱 동작을 수행한다. 센싱 동작이 끝나면 동기 신호의 출력을 정지하고, 다음 센싱 사이클을 기다린다. 터치센서 IC2~IC4 도 이와 같은 방법으로 동작한다.

본 발명에 의하면, 서로 다른 터치센서 IC와 동기 신호를 주고 받아 동기신호가 입력되지 않는 경우에만 센싱 동작을 개시함으로써, 동일한 보드 내에서 근접한 터치 센서 IC간의 간섭을 최소화 하여 오동작 또는 감도에 미치는 영향을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상기한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 되는 것임은 자명하다.

1: 터치센서 IC 10: 센싱 핀
20: 동기 핀 30: 동기 신호 발생부
40: 스테이트 머신부 50: 입력 버퍼
60: 출력 버퍼 70, 81~84: 저항

Claims

복수의 터치센서 IC와 동기 신호를 주고 받는 터치센서 IC에 있어서,
센싱 신호를 출력하는 센싱 핀;
동기 신호의 입력과 출력을 처리하는 동기 핀;
동기 신호를 생성하는 동기 신호 발생부; 및
상기 동기 핀으로부터 수신되는 동기 신호의 입력을 검사하여 입력 동기 신호가 없으면, 상기 동기 신호 발생부를 제어하여 상기 동기 핀으로 동기 신호를 출력하도록 하고, 상기 센싱 핀으로 센싱 신호를 출력하여 센싱 동작을 개시하는 스테이트 머신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치센서 IC.
제1항에 있어서,
상기 동기 핀으로부터 동기 신호를 수신하여 상기 스테이트 머신부로 전달하는 입력 버퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치센서 IC.
제1항에 있어서,
상기 동기 신호 발생부로부터 동기 신호를 전달받아 상기 동기 핀으로 출력하는 출력 버퍼를 더 포함하고,
상기 출력 버퍼는 저항이 달린 오픈 드레인(Open Drain) 구조인 것을 특징으로 하는 터치센서 IC.
제1항에 있어서,
상기 스테이트 머신부는 센싱 동작이 끝나면 상기 동기 신호 발생부를 제어하여 동기 신호의 출력을 정지하는 것을 특징으로 하는 터치센서 IC.
제1항에 있어서,
상기 스테이트 머신부는 센싱 신호 출력 구간을 결정하고, 센싱 신호를 출력할 준비를 하는 것을 특징으로 하는 터치센서 IC.