KR20140089078A - 터치 감지 회로와 이를 구비한 터치스크린 및 터치 감지 방법 - Google Patents

터치 감지 회로와 이를 구비한 터치스크린 및 터치 감지 방법 Download PDF

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Abstract

터치 감지 회로는 전하펌프부 및 터치 패널부의 제1 감지전극에 인가되는 감지신호를 생성하는 감지신호 구동부, 감지신호 및 터치 패널부의 제2 감지전극으로부터 출력되는 출력신호에 기초하여 출력전압을 생성하는 전하펌프부, 및 출력전압에 기초하여 터치 패널부에 대한 터치 입력 여부를 판별하는 제어부를 포함한다.

Description

터치 감지 회로와 이를 구비한 터치스크린 및 터치 감지 방법 {TOUCH-INPUT DETECTION CIRCUIT, TOUCH SCREEN HAVING THE SAME, AND METHOD OF DETECTING A TOUCH-INPUT}
본 발명은 터치 감지 기술에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 터치스크린에 대한 사용자의 터치 입력을 감지하는 터치 감지 회로, 이를 구비한 터치스크린 및 터치 감지 방법에 관한 것이다.
터치스크린(Touch Screen)이란 손으로 접촉하면 그 위치를 입력받도록 하는 특수한 입력장치를 장착한 화면을 말한다. 최근, 전자 기기의 소형화에 따라 사람이 전자 기기와 상호 대화하는 가장 단순하고 가장 직접적인 방식을 찾게 되었고, 그 결과 터치스크린이 평판 표시 장치에서의 입출력장치로서 많이 이용되고 있다.
일반적으로, 터치스크린은 터치 감지 장치와 디스플레이 장치가 일체로 결합되어 사용된다. 여기서, 터치 감지 장치는 사용자로부터의 접촉을 감지하여 입력 여부와 함께 입력 위치를 판별하고, 디스플레이 장치는 이미지를 표시한다. 이 때, 디스플레이 장치로는 유기전계발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display; OLED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP), 및 음극선관(Cathode Ray Tube; CRT) 등이 사용될 수 있다.
한편, 터치 감지 장치는 사용자의 터치 입력을 받는 터치 패널부와 터치 패널부에 대한 터치 입력을 판별하는 터치 감지부를 구비한다.
터치 감지 장치는 사용자로부터의 입력을 감지하는 방법에 따라 정전용량 방식(Capacitive Type), 저항막 방식(Resistive Film Type), 및 적외선 방식(Infrared Type) 등으로 구분할 수 있다. 종래의 터치 감지 장치는 멀티 터치를 인식할 수 없다는 한계가 있었으나, 최근에는 멀티 터치 인식이 가능한 정전용량 방식이 제안되어 많이 이용되고 있다.
또한, 정전용량 방식의 터치 감지 장치는 자가 정전용량 방식과 상호 정전용량 방식으로 구분할 수 있다. 자가 정전용량 방식은 하나의 센서 전극만을 구비하지만, 상호 정전용량 방식은 유전체를 사이로 대향하도록 배치된 한 쌍의 전극인 커패시터 노드를 구비한다. 자가 정전용량 방식에서는 터치에 따라 전극을 통해 흐르는 전하량의 차이를 이용하여 입력을 감지하나, 상호 정전용량 방식에서는 터치에 따라 노드 정전용량의 변화를 이용하여 입력을 감지한다.
본 발명의 일 목적은 사용자의 터치 패널에 대한 터치 입력을 판별하는 것과 동시에 간단한 회로구성으로 터치 패널의 기생 성분을 제거할 수 있는 터치 감지 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 사용자의 터치 패널에 대한 터치 입력을 판별하는 것과 동시에 간단한 회로구성으로 터치 패널의 기생 성분을 제거할 수 있는 터치 감지 회로를 포함하는 터치스크린을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사용자의 터치 패널에 대한 터치 입력을 판별하는 것과 동시에 간단한 회로구성으로 터치 패널의 기생 성분을 제거할 수 있는 터치 감지 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 감지 회로는 전하펌프부 및 터치 패널부의 제1 감지전극에 인가되는 감지신호를 생성하는 감지신호 구동부, 상기 감지신호 및 상기 터치 패널부의 제2 감지전극으로부터 출력되는 출력신호에 기초하여 출력전압을 생성하는 전하펌프부, 및 상기 출력전압에 기초하여 상기 터치 패널부에 대한 터치 입력 여부를 판별하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 터치 감지 회로는 상기 출력전압을 디지털화하는 아날로그-디지털 변환기를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부는 상기 디지털화된 출력전압에 기초하여 상기 터치 패널부에 대한 터치 입력 여부를 판별할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 감지신호는 구형파일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는 상기 출력전압에 기초하여 상기 터치 패널부에 대한 터치 지점을 산출할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전하펌프부는 상기 전하펌프부는 상기 감지신호에 의해 전류량이 제어되는 제1 전류를 생성하는 제1 전류 생성부, 및 상기 출력신호에 의해 전류량이 제어되는 제2 전류를 생성하는 제2 전류 생성부를 구비할 수 있고, 상기 출력전압은 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류의 차이에 의하여 변화될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전하펌프부는 상기 제1 전류와 상기 제2 전류에 의하여 충전 및 방전이 이루어지는 커패시터를 더 구비할 수 있고, 상기 출력전압은 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류의 차이에 의한 상기 커패시터 전하량의 변화에 따라 변화될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 전류 생성부는 제1 전류원과 상기 감지신호에 의해 제어되는 제1 스위치를 구비할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 전류 생성부는 제2 전류원과 상기 출력신호에 의해 제어되는 제2 스위치를 구비할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는 상기 제2 전류 생성부에 전달되는 제어신호를 생성할 수 있고, 상기 제2 전류 생성부는 상기 출력신호 및 상기 제어신호에 의해 상기 제2 전류의 전류량이 제어될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 터치 감지 회로는 상기 제2 전류 생성부에 전달되는 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 전류 생성부는 상기 출력신호 및 상기 제어신호에 의해 상기 제2 전류의 전류량이 제어될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어신호 생성부는 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC)에 의해 디지털화된 상기 출력전압에 기초하여 상기 제어신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 터치 감지 회로는 상기 출력전압과 기 설정된 기준 전압을 비교하여 비교 결과 신호를 출력하는 전압 비교기(Comparator)를 더 포함할 수 있고, 상기 제어신호 생성부는 상기 비교 결과 신호에 기초하여 상기 제어신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 터치스크린은 디스플레이 장치, 및 터치스크린에 대한 터치 입력을 감지하는 터치 감지 장치를 포함할 수 있고, 상기 터치 감지 장치는 사용자의 터치 입력 및 터치 감지부의 감지신호 입력을 받아 출력신호를 터치 감지부에 전달하는 터치 패널부, 및 상기 감지신호를 생성하고 상기 출력신호를 입력 받아 터치스크린의 터치 입력을 판별하는 터치 감지부를 구비할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 터치 감지부는 전하펌프부 및 상기 터치 패널부에 인가되는 상기 감지신호를 생성하는 감지신호 구동부, 상기 감지신호 및 상기 출력신호에 기초하여 출력전압을 생성하는 전하펌프부, 및 상기 출력전압에 기초하여 상기 터치 패널부에 대한 터치 입력 여부를 판별하는 제어부를 구비할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전하펌프부는 상기 감지신호에 의해 전류량이 제어되는 제1 전류를 생성하는 제1 전류 생성부, 및 상기 출력신호에 의해 전류량이 제어되는 제2 전류를 생성하는 제2 전류 생성부를 구비할 수 있고, 상기 출력전압은 제1 전류 및 상기 제2 전류의 차이에 의하여 변화될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 감지 방법은 터치 패널부의 적어도 하나의 정전용량 노드의 제1 감지전극을 통해 감지신호를 인가하는 단계, 상기 감지신호에 응답하여 상기 적어도 하나의 정전용량 노드의 제2 감지전극으로부터의 출력신호를 터치 감지부에 전달하는 단계, 상기 감지신호에 의해 생성되는 전류량이 제어되는 제1 전류와 상기 출력신호에 의해 생성되는 전류량이 제어되는 제2 전류에 의해 충전 및 방전되는 커패시터의 전하량에 따른 출력전압을 발생시키는 단계, 및 상기 출력전압을 기초로 상기 터치 패널부에 대한 터치 입력 여부를 판별하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 감지신호는 구형파일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 터치 입력 여부를 판별하는 단계는 상기 입력여부를 판별하기에 앞서 상기 출력전압을 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC)에 의해 디지털화하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 터치 입력 여부를 판별하는 단계는 상기 터치입력 여부를 판별하기에 앞서 상기 출력전압을 기 설정된 기준 전압과 비교하여 비교 결과 신호를 출력하고, 상기 비교 결과 신호에 기초하여 상기 제2 전류의 생성량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 터치 입력 여부를 판별하는 단계는 상기 터치입력 여부를 판별하기에 앞서 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC)에 의해 디지털화된 상기 출력전압에 기초하여 제2 전류의 생성량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 터치 입력 여부를 판별하는 단계는 상기 출력전압을 기초로 상기 터치 패널부에 대한 터치 지점을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 감지 장치는 전하펌프 내에서 생성되는 전류들의 차이에 의한 출력전압의 변화를 이용하여 터치 패널의 노드 정전용량의 변화를 확인할 수 있으므로, 단순히 전하펌프 내에서 생성되는 전류량을 조절하여 터치 패널의 기생 성분을 제거할 수 있다. 이에, 간단한 회로구성으로 터치스크린의 동작 성능 향상을 기대할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치스크린은 터치 감지 장치의 전하펌프 내에서 생성되는 전류들의 차이에 의한 출력전압의 변화를 이용하여 터치 패널의 노드 정전용량의 변화를 확인할 수 있으므로, 단순히 전하펌프 내에서 생성되는 전류량을 조절하여 터치 패널의 기생 성분을 제거할 수 있다. 이에, 간단한 회로구성으로 터치스크린의 동작 성능 향상을 기대할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 감지 방법은 터치 감지 장치의 전하펌프 내에서 생성되는 전류들의 차이에 의한 출력전압의 변화를 이용하여 터치 패널의 노드 정전용량의 변화를 확인할 수 있으므로, 단순히 전하펌프 내에서 생성되는 전류량을 조절하여 터치 패널의 기생 성분을 제거할 수 있다. 이에, 간단한 회로구성으로 터치스크린의 동작 성능 향상을 기대할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치스크린을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 터치 스크린에 구비된 터치 감지 장치의 터치 패널부를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 터치 스크린에 구비된 터치 감지 장치의 터치 패널부를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 감지 장치를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 4의 터치 감지 장치에 구비된 터치 감지 회로의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 4의 터치 감지 장치에 구비된 터치 감지 회로의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 4의 터치 감지 장치에 구비된 터치 감지 회로의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 4의 터치 감지 장치에 구비된 터치 감지 회로의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 4의 터치 감지 장치에 구비된 터치 감지 회로의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 10은 도 4의 터치 감지 장치에 구비된 터치 감지 회로의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 감지 방법을 나타내는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치스크린을 구비하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치스크린을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 터치스크린(100)은 디스플레이 장치(120) 및 터치 감지 장치(140)를 포함할 수 있고, 터치 감지 장치(140)는 터치 패널부(160) 및 터치 감지부(180)를 포함할 수 있다. 터치 감지부(180)는 회로 구성을 통하여 구현될 수 있다.
디스플레이 장치(120)는 이미지(문자나 도형 등)를 표시하는 출력장치로서, 유기전계발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display; OLED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP), 및 음극선관(Cathode Ray Tube; CRT) 등이 사용될 수 있다.
터치 감지 장치(140)는 사용자로부터의 접촉을 감지하여 터치 패널에 대한 터치 입력 여부와 함께 입력 위치를 판별할 수 있다.
터치 패널부(160)는 터치 패널부(160)에 구비된 정전용량 노드가 갖는 커패시턴스의 사용자의 터치 입력으로 인한 변화량 및 터치 감지부(180)로부터 입력받은 감지신호(SSGN)를 이용함으로써 출력신호(OSGN)를 생성하여 터치 감지부(180)로 출력할 수 있다.
터치 감지부(180)는 터치 패널부(160)에 사용자의 터치 입력이 있는지 판별하고, 터치 입력의 위치를 계산할 수 있다. 터치 감지부(180)는 감지신호(SSGN)를 생성하여 터치 패널부(160)로 출력하고, 터치 패널부(160)로부터 출력신호(OSGN)를 입력받아 터치 패널부(160)에 대한 사용자의 터치 입력을 판단하거나 터치 지점을 산출할 수 있다. 실시예에 따라, 터치 감지부(180)는 감지신호(SSGN)과 출력신호(OSGN)을 서로 비교하여 터치 패널부(160)에 대한 사용자의 터치 입력을 판단하거나 터치 지점을 산출할 수 있다.
도 2는 도 1의 터치 스크린에 구비된 터치 감지 장치의 터치 패널부를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 1의 터치 스크린에 구비된 터치 감지 장치의 터치 패널부를 나타내는 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 터치 패널부(200, 300)는 상부 기판(210, 310)과 하부 기판(220, 320)으로 구성되는 한 쌍의 기판들, 상기 기판들 사이의 간극에 채워져 밀봉된 전기 유변 유체(360) 및 상부 기판(210, 310)에 형성된 복수의 전극들(230, 330)과 하부 기판(220, 320)에 형성된 복수의 전극들(240, 340)로 구성되는 복수의 감지전극 쌍(250, 350)을 포함할 수 있다.
복수의 감지전극 쌍(250, 350)은 상부 기판(210, 310)에 형성된 복수의 전극들(230, 330)과 하부 기판(220, 320)에 형성된 복수의 전극들(240, 340)이 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 매트릭스 형태로 배열된 복수의 감지전극 쌍(250, 350)의 선택된 감지전극 쌍으로 감지 신호가 인가될 수 있다. 상부 기판(210, 310)에 형성된 복수의 전극들(230, 330)과 하부 기판(220, 320)에 형성된 복수의 전극들(240, 340)에 의해 형성되는 복수의 교차점들에서 복수의 정전용량 노드들이 정의될 수 있다.
사용자의 터치 입력으로 상부 기판(210, 310)이 변형되면 복수의 감지전극 쌍들(250, 350)중 일부의 감지전극 쌍 사이의 간극이 감소하여 정전용량 노드의 커패시턴스가 증가할 수 있다. 상부 기판(210, 310)의 변형에 의해 상기 정전용량 노드의 커패시턴스가 소정의 임계치에 도달할 경우에 해당 노드에 사용자의 터치 입력이 있는 것으로 판별할 수 있다.
구체적으로, 상부 기판(210, 310)에 형성된 감지전극(230, 330)에 감지신호(SSGN)의 전압이 인가되는 경우, 상기 정전용량 노드의 커패시턴스에 따라 하부 기판(220, 320)에 형성된 감지전극(240, 340)에서 발생하는 전압 레벨이 변화할 수 있다. 이를 통해 하부 기판(220, 320)에 형성된 감지전극(240, 340)에서 출력신호(OSGN)가 생성되어 상기 터치 감지부로 출력되고, 상기 터치 감지부가 감지신호(SSGN)와 출력신호(OSGN)를 비교하여 상기 정전용량 노드의 커패시턴스를 산출함으로서 사용자의 터치 입력을 판별할 수 있다. 다만, 상기에서 도 1의 터치 스크린에 구비된 터치 감지 장치의 터치 패널부에 대해 설명하였으나, 이것은 하나의 예시에 불과한 것으로서, 도 1의 터치 스크린에 구비된 터치 감지 장치의 터치 패널부가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 감지 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(400)는 회로로 구성된 터치 감지부(410) 및 터치 패널부(420)를 포함할 수 있다. 터치 감지부(410)는 감지신호 구동부(430), 전하펌프부(440) 및 제어부(450)를 포함할 수 있다. 터치 패널부(420)는 제1 감지전극(470) 및 제2 감지전극(480)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 터치 감지부(410)는 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC)(460)를 더 포함할 수 있다.
감지신호 구동부(430)는 전하펌프부(440) 및 터치 패널부(420)의 제1 감지전극(470)에 인가되는 감지신호(SSGN)을 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 감지신호(SSGN)는 구형파일 수 있다.
감지신호(SSGN)가 제1 감지전극(470)에 인가되면, 제1 감지전극(470)과 제2 감지전극(480)이 형성하는 정전용량 노드의 커패시턴스에 따라 제2 감지전극(480)의 전압 레벨이 변화할 수 있고, 상기 전압 레벨에 의해 제2 감지전극(480)에서 출력신호(OSGN)가 생성될 수 있다.
전하펌프부(440)는 감지신호 구동부(430)가 생성한 감지신호(SSGN) 및 터치 패널부(420)의 제2 감지전극(480)에서 생성된 출력신호(OSGN)을 입력 받아 이에 기초한 출력전압(VO)를 생성할 수 있다. 출력전압(VO)은 감지신호(SSGN)와 출력신호(OSGN)를 비교하여 제1 감지전극(470)과 제2 감지전극(480)이 형성하는 정전용량 노드의 커패시턴스 값에 대응하는 출력전압(VO)을 생성할 수 있다.
제어부(450)는 출력전압(VO) 또는 실시예에 따라 디지털화된 출력전압(DVO)에 기초하여 터치 패널부(420)에 대한 사용자의 터치 입력 여부를 판별할 수 있다. 제어부(450)는 제1 감지전극(470)과 제2 감지전극(480)이 형성하는 정전용량 노드의 커패시턴스에 대한 정보를 가지고 있는 출력전압(VO) 또는 디지털화된 출력전압(DVO)을 이용하여 상기 커패시턴스 값을 산출할 수 있다.
아날로그-디지털 변환기(460)는 아날로그 형태로 구성된 출력전압(VO)을 입력 받아 디지털화한 출력전압(DVO)을 제어부(450)에 출력할 수 있다.
도 5는 도 4의 터치 감지 장치에 구비된 터치 감지 회로의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(500)는 회로로 구성된 터치 감지부(510) 및 터치 패널부(520)를 포함할 수 있다. 터치 감지부(510)는 감지신호 구동부(530), 전하펌프부(540) 및 제어부(550)를 포함할 수 있다. 터치 패널부(520)는 제1 감지전극(570) 및 제2 감지전극(580)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 터치 감지부(510)는 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC)(560)를 더 포함할 수 있다.
도 5의 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(500)는, 전하펌프부(540)를 제외하고, 도 4의 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(400)와 유사한 구조를 가질 수 있다.
전하펌프부는(540)는 제1 전류(i1)를 생성하는 제1 전류 생성부(541) 및 제2 전류(i2)를 생성하는 제2 전류 생성부(544)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 전하펌프부(540)는 제1 전류(i1) 및 제2 전류(i2)에 의해 흐르는 전하를 저장할 수 있는 커패시터(547)를 더 포함할 수 있다.
제1 전류 생성부(541)는 감지신호 구동부(530)가 생성한 감지신호(SSGN)에 의해 생성되는 제1 전류(i1)의 전류량이 제어될 수 있다.
제2 전류 생성부(544)는 터치 패널부(520)의 제2 감지전극(580)이 생성한 출력신호(OSGN)에 의해 성성되는 제2 전류(i2)의 전류량이 제어될 수 있다.
커패시터(547)는 제1 전류(i1) 또는 제2 전류를 통해 흘러 들어오거나 흘러나가는 전하를 저장할 수 있다. 상기 저장된 전하는 커패시터(547) 양단에 전압차를 형성하여 출력전압(VO)을 생성할 수 있다. 커패시터(547)는 전하펌프부(540) 또는 배선 등에 존재하는 기생 커패시턴스에 의한 것일 수 있다.
도 6은 도 4의 터치 감지 장치에 구비된 터치 감지 회로의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(600)는 회로로 구성된 터치 감지부(610) 및 터치 패널부(620)를 포함할 수 있다. 터치 감지부(610)는 감지신호 구동부(630), 전하펌프부(640) 및 제어부(650)를 포함할 수 있다. 터치 패널부(620)는 제1 감지전극(670) 및 제2 감지전극(680)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 터치 감지부(610)는 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC)(660)를 더 포함할 수 있다.
도 6의 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(600)는, 전하펌프부(640)를 제외하고, 도 5의 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(500)와 유사한 구조를 가질 수 있다.
전하펌프부(640)는 제1 전류(i1)를 생성하는 제1 전류 생성부(641) 및 제2 전류(i2)를 생성하는 제2 전류 생성부(644)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 전하펌프부(640)는 제1 전류(i1) 및 제2 전류(i2)에 의해 흐르는 전하를 저장할 수 있는 커패시터(647)를 더 포함할 수 있다.
제1 전류 생성부(641)는 감지신호 구동부(630)가 생성한 감지신호(SSGN)에 의해 생성되는 제1 전류(i1)의 전류량이 제어될 수 있다. 구체적으로, 제1 전류 생성부(641)는 제1 전류원(642) 및 제1 스위치(643)를 포함할 수 있다. 제1 전류원(642)은 제1 전류(i1)을 생성할 수 있고, 제1 스위치(643)는 감지신호(SSGN)에 의해 제어될 수 있다. 제1 스위치(643)는 감지신호(SSGN)의 전압레벨이 기 설정된 전압레벨 이상인 경우 또는 기 설정된 전압레벨 이하인 경우에 턴-온 될 수 있다.
제2 전류 생성부(644)는 터치 패널부(620)의 제2 감지전극(680)이 생성한 출력신호(OSGN)에 의해 성성되는 제2 전류(i2)의 전류량이 제어될 수 있다. 구체적으로, 제2 전류 생성부(644)는 제2 전류원(645) 및 제2 스위치(646)를 포함할 수 있다. 제2 전류원(645)은 제2 전류(i2)을 생성할 수 있고, 제2 스위치(646)는 출력신호(OSGN)에 의해 제어될 수 있다. 제2 스위치(643)는 감지신호(SSGN)의 전압레벨이 기 설정된 전압레벨 이상인 경우 또는 기 설정된 전압레벨 이하인 경우에 턴-온 될 수 있다.
커패시터(647)는 제1 전류(i1) 또는 제2 전류를 통해 흘러 들어오거나 흘러나가는 전하를 저장할 수 있다. 상기 저장된 전하는 커패시터(647) 양단에 전압차를 형성하여 출력전압(VO)을 생성할 수 있다. 커패시터(647)는 전하펌프부(640) 또는 배선 등에 존재하는 기생 커패시턴스에 의한 것일 수 있다.
도 7은 도 4의 터치 감지 장치에 구비된 터치 감지 회로의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(700)는 회로로 구성된 터치 감지부(710) 및 터치 패널부(720)를 포함할 수 있다. 터치 감지부(710)는 감지신호 구동부(730), 전하펌프부(740), 제어부(750) 및 제어신호 생성부(790)를 포함할 수 있다. 터치 패널부(720)는 제1 감지전극(770) 및 제2 감지전극(780)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 터치 감지부(710)는 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC)(760)를 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 터치 감지부(710)는 전압 비교기(Comparator)(795)를 더 포함할 수 있고, 실시예에 따라, 제어신호 생성부(790)가 전압 비교기(795)를 포함할 수 있다.
도 7의 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(700)는 전압 비교기(795), 제어신호 생성부(790) 및 전하펌프부(740)에 포함되는 제2 전류 생성부(744)를 제외하고, 도 5의 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(500)와 유사한 구조를 가질 수 있다.
전압 비교기(795)는 전하펌프부(740)에서 생성되는 출력전압(VO)과 기 설정된 기준 전압(VREF)를 비교하여, 비교 결과 신호(CRST)를 제어신호 생성부(790)로 출력할 수 있다. 구체적으로, 출력전압(VO)이 변경되어 기 설정된 기준 전압(VREF)와 동일하지 않게 된 경우, 이러한 정보를 제어신호 생성부(790)로 비교 결과 신호(CRST)를 통해 전달할 수 있다.
제어신호 생성부(790)는 전압 비교기(795)로부터 전달받은 비교 결과 신호(CRST)를 분석하여 제2 전류 생성부(744)에 전달되는 제어신호(CSGN)를 생성할 수 있다. 구체적으로, 비교 결과 신호(CRST)의 분석으로 출력전압(VO)이 기 설정된 기준 전압(VREF)과 동일하게 되지 않은 경우, 출력전압(VO)이 기 설정된 기준 전압(VREF)과 동일하게 되도록, 제어신호 생성부(790)는 커패시터(747)의 전하량을 조절할 수 있는 제2 전류(i2)의 생성량을 제어신호(CSGN)를 이용하여 조절할 수 있다. 실시예에 따라, 제어신호 생성부(790)는 출력전압(VO)을 직접 기 설정된 기준 전압(VREF)과 비교하여 출력전압(VO)이 기 설정된 기준 전압(VREF)과 동일하게 되도록 제어신호(CSGN)를 생성할 수 있다.
전하펌프부(740)에 포함되는 제2 전류 생성부(744)는 터치 패널부(720)의 제2 감지전극(780)으로부터 전달된 출력신호(OSGN) 및 제어신호 생성부(790)로부터 전달된 제어신호(CSGN)의 제어에 의해 발생되는 제2 전류(i2)의 전류량이 조절될 수 있다. 제2 전류(i2)에 의해 커패시터(747)이 가지는 전하량이 변화되어 출력전압(VO)이 변화될 수 있다.
상기 제2 전류(i2)의 생성량에 대한 제어를 통해 사용자의 터치가 없음에도 발생하는 패널의 기생성분을 제거할 수 있고, 그로 인해 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR)가 증가되어 터치 감지 장치의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 8은 도 4의 터치 감지 장치에 구비된 터치 감지 회로의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(800)는 회로로 구성된 터치 감지부(810) 및 터치 패널부(820)를 포함할 수 있다. 터치 감지부(810)는 감지신호 구동부(830), 전하펌프부(840), 제어부(850) 및 제어신호 생성부(890)를 포함할 수 있다. 터치 패널부(820)는 제1 감지전극(870) 및 제2 감지전극(880)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 터치 감지부(810)는 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC)(860)를 더 포함할 수 있다.
도 8의 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(800)는 제어신호 생성부(890) 및 전하펌프부(840)에 포함되는 제2 전류 생성부(844)를 제외하고, 도 5의 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(500)와 유사한 구조를 가질 수 있다.
제어신호 생성부(890)는 전하펌프부(840)의 출력전압(VO)을 디지털화한 디지털화된 출력전압(DVO)을 분석하여 제2 전류 생성부(844)에 전달되는 제어신호(CSGN)를 생성할 수 있다. 구체적으로, 디지털화된 출력전압(DVO)을 분석하여 사용자의 터치 입력이 없음에도 디지털화된 출력전압(DVO)가 변화할 경우, 출력전압(DVO)의 변화가 없도록, 제어신호 생성부(890)는 커패시터(847)의 전하량을 조절할 수 있는 제2 전류(i2)의 생성량을 제어신호(CSGN)를 이용하여 조절할 수 있다.
전하펌프부(840)에 포함되는 제2 전류 생성부(844)는 터치 패널부(820)의 제2 감지전극(880)으로부터 전달된 출력신호(OSGN) 및 제어신호 생성부(890)로부터 전달된 제어신호(CSGN)의 제어에 의해 발생되는 제2 전류(i2)의 전류량이 조절될 수 있다. 제2 전류(i2)에 의해 커패시터(847)이 가지는 전하량이 변화되어 출력전압(VO)이 변화될 수 있다.
상기 제2 전류(i2)의 생성량에 대한 제어를 통해 사용자의 터치가 없음에도 발생하는 패널의 기생성분을 제거할 수 있고, 그로 인해 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR)가 증가되어 터치 감지 장치의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 9는 도 4의 터치 감지 장치에 구비된 터치 감지 회로의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 9를 참조하면, 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(900)는 회로로 구성된 터치 감지부(910) 및 터치 패널부(920)를 포함할 수 있다. 터치 감지부(910)는 감지신호 구동부(930), 전하펌프부(940) 및 제어부(950)를 포함할 수 있다. 터치 패널부(920)는 제1 감지전극(970) 및 제2 감지전극(980)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 터치 감지부(910)는 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC)(960)를 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 터치 감지부(910)는 전압 비교기(Comparator)(995)를 더 포함할 수 있고, 실시예에 따라, 제어부(950)가 전압 비교기(995)를 포함할 수 있다.
도 9의 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(900)는 전압 비교기(995), 제어부(950) 및 전하펌프부(940)에 포함되는 제2 전류 생성부(944)를 제외하고, 도 5의 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(500)와 유사한 구조를 가질 수 있다.
전압 비교기(995)는 전하펌프부(940)에서 생성되는 출력전압(VO)과 기 설정된 기준 전압(VREF)를 비교하여, 비교 결과 신호(CRST)를 제어부(950)로 출력할 수 있다. 구체적으로, 출력전압(VO)이 변경되어 기 설정된 기준 전압(VREF)와 동일하지 않게 된 경우, 이러한 정보를 제어부(950)로 비교 결과 신호(CRST)를 통해 전달할 수 있다.
제어부(950)는 전압 비교기(995)로부터 전달받은 비교 결과 신호(CRST)를 분석하여 제2 전류 생성부(944)에 전달되는 제어신호(CSGN)를 생성할 수 있다. 구체적으로, 비교 결과 신호(CRST)의 분석으로 출력전압(VO)이 기 설정된 기준 전압(VREF)과 동일하게 되지 않은 경우, 출력전압(VO)이 기 설정된 기준 전압(VREF)과 동일하게 되도록, 제어부(950)는 커패시터(947)의 전하량을 조절할 수 있는 제2 전류(i2)의 생성량을 제어신호(CSGN)를 이용하여 조절할 수 있다. 실시예에 따라, 제어부(950)는 출력전압(VO)을 직접 기 설정된 기준 전압(VREF)과 비교하여 출력전압(VO)이 기 설정된 기준 전압(VREF)과 동일하게 되도록 제어신호(CSGN)를 생성할 수 있다.
전하펌프부(940)에 포함되는 제2 전류 생성부(944)는 터치 패널부(920)의 제2 감지전극(980)으로부터 전달된 출력신호(OSGN) 및 제어부(950)로부터 전달된 제어신호(CSGN)의 제어에 의해 발생되는 제2 전류(i2)의 전류량이 조절될 수 있다. 제2 전류(i2)에 의해 커패시터(947)이 가지는 전하량이 변화되어 출력전압(VO)이 변화될 수 있다.
상기 제2 전류(i2)의 생성량에 대한 제어를 통해 사용자의 터치가 없음에도 발생하는 패널의 기생성분을 제거할 수 있고, 그로 인해 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR)가 증가되어 터치 감지 장치의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 10은 도 4의 터치 감지 장치에 구비된 터치 감지 회로의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 10을 참조하면, 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(1000)는 회로로 구성된 터치 감지부(1010) 및 터치 패널부(1020)를 포함할 수 있다. 터치 감지부(1010)는 감지신호 구동부(1030), 전하펌프부(1040) 및 제어부(1050)를 포함할 수 있다. 터치 패널부(1020)는 제1 감지전극(1070) 및 제2 감지전극(1080)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 터치 감지부(1010)는 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC)(1060)를 더 포함할 수 있다.
도 10의 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(1000)는 제어부(1050) 및 전하펌프부(1040)에 포함되는 제2 전류 생성부(1044)를 제외하고, 도 5의 터치스크린에 구비된 터치 감지 장치(500)와 유사한 구조를 가질 수 있다.
제어부(1050)는 전하펌프부(1040)의 출력전압(VO)을 디지털화한 디지털화된 출력전압(DVO)을 분석하여 제2 전류 생성부(1044)에 전달되는 제어신호(CSGN)를 생성할 수 있다. 구체적으로, 디지털화된 출력전압(DVO)을 분석하여 사용자의 터치 입력이 없음에도 디지털화된 출력전압(DVO)가 변화할 경우, 출력전압(DVO)의 변화가 없도록, 제어부(1050)는 커패시터(1047)의 전하량을 조절할 수 있는 제2 전류(i2)의 생성량을 제어신호(CSGN)를 이용하여 조절할 수 있다.
전하펌프부(1040)에 포함되는 제2 전류 생성부(1044)는 터치 패널부(1020)의 제2 감지전극(1080)으로부터 전달된 출력신호(OSGN) 및 제어부(1050)로부터 전달된 제어신호(CSGN)의 제어에 의해 발생되는 제2 전류(i2)의 전류량이 조절될 수 있다. 제2 전류(i2)에 의해 커패시터(1047)이 가지는 전하량이 변화되어 출력전압(VO)이 변화될 수 있다.
상기 제2 전류(i2)의 생성량에 대한 제어를 통해 사용자의 터치가 없음에도 발생하는 패널의 기생성분을 제거할 수 있고, 그로 인해 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR)가 증가되어 터치 감지 장치의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 감지 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11을 참조하면, 터치 감지부의 감지신호 구동부가 생성한 감지신호를 터치 패널부에서 정전용량 노드를 형성하는 제1 감지전극으로 인가(S110)할 수 있다.
정전용량 노드를 형성하는 상기 제1 감지전극에 상기 감지신호의 전압이 인가되는 경우, 상기 정전용량 노드의 커패시턴스에 따라 제2 감지전극에서 발생하는 전압 레벨이 변화할 수 있다. 이를 통해 상기 제2 감지전극에서 출력신호가 생성되어 상기 터치 감지부에 전송(S120)될 수 있다.
상기 감지신호는 제1 전류의 발생량을 제어할 수 있고, 상기 출력신호는 제2 전류의 발생량을 제어할 수 있으므로, 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류에 의해 충전 및 방전이 일어날 수 있는 커패시터에 상기 제1 전류 또는 상기 제2 전류를 이용하여 전하를 충전 또는 방전함으로써, 상기 커패시터 양단에 충전된 전하량에 따른 출력전압을 발생(S130)시킬 수 있다.
제어부는 상기 출력전압을 기초로 터치 패널부에 대한 사용자의 터치 입력이 발생하였는지를 판별(S140)할 수 있다. 상기 제어부는 출력전압을 분석하여 상기 정전용량 노드의 커패시턴스의 변화를 감지할 수 있으므로, 사용자의 터치 입력으로 인해 발생하는 상기 정전용량 노드의 커패시턴스의 변화를 감지하여 사용자의 터치 입력을 판별할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치스크린을 구비하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
도 12를 참조하면, 전자 기기(1200)는 프로세서(1210), 메모리 장치(1220), 저장 장치(1230), 입출력 장치(1240), 파워 서플라이(1250) 및 터치스크린(1260)을 포함할 수 있다. 이 때, 터치스크린(1260)는 도 1의 터치 감지 장치(100)를 구비할 수 있다. 나아가, 전자 기기(1200)는 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 또는 다른 시스템들과 통신할 수 있는 여러 포트(port)들을 더 포함할 수 있다.
프로세서(1210)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(1210)는 마이크로프로세서(micro processor), 중앙 처리 장치(CPU) 등일 수 있다. 프로세서(1210)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등을 통하여 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(1210)는 주변 구성요소 상호연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다. 메모리 장치(1220)는 전자 기기(1200)의 동작에 필요한 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(1220)는 EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리(Flash Memory), PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등과 같은 비휘발성 메모리 장치 및/또는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 모바일 DRAM 등과 같은 휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다. 저장 장치(1230)는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등을 포함할 수 있다. 입출력 장치(1240)는 키보드, 키패드, 터치패드, 마우스 등과 같은 입력 수단, 및 스피커, 프린터 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 터치스크린(1260)은 입출력 장치(1240) 내에 구비될 수도 있다. 파워 서플라이(1250)는 전자 기기(1200)의 동작에 필요한 파워를 공급할 수 있다.
터치스크린(1260)은 도 1의 터치 감지 장치를 구비하므로 터치 감지 장치 내부의 전하펌프에서 생성되는 전류들의 차이에 의한 출력전압의 변화를 이용하여 터치 패널의 노드 정전용량의 변화를 확인할 수 있으므로, 단순히 전하펌프 내에서 생성되는 전류량을 조절하여 터치 패널의 기생 성분을 제거할 수 있다. 따라서, 간단한 회로구성으로 터치스크린의 동작 성능 향상을 기대할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 감지 회로, 이를 구비한 터치스크린 및 터치 감지 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 상기 설명은 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다.
본 발명은 터치스크린을 구비하는 모든 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 노트북, 디지털 카메라, 휴대폰, 스마트폰, 피디에이(PDA), 피엠피(PMP), MP3 플레이어, 네비게이션, 비디오폰, 게임 콘솔(game console) 등에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 1260: 터치스크린
120: 디스플레이 장치
140, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000: 터치 감지 장치
160, 200, 300, 420, 520, 620, 720, 820, 920, 1020: 터치 패널부
180, 410, 510, 610, 710, 810, 910, 1010: 터치 감지부
430, 530, 630, 730, 830, 930, 1030: 감지신호 구동부
440, 540, 640, 740, 840, 940, 1040: 전하펌프부
450, 550, 650, 750, 850, 950, 1050: 제어부
460, 560, 660, 760, 860, 960, 1060: 아날로그-디지털 변환기
470, 570, 670, 770, 870, 970, 1070: 제1 감지전극
480, 580, 680, 780, 880, 980, 1080: 제2 감지전극

Claims (21)

  1. 전하펌프부 및 터치 패널부의 제1 감지전극에 인가되는 감지신호를 생성하는 감지신호 구동부;
    상기 감지신호 및 상기 터치 패널부의 제2 감지전극으로부터 출력되는 출력신호에 기초하여 출력전압을 생성하는 전하펌프부; 및
    상기 출력전압에 기초하여 상기 터치 패널부에 대한 터치 입력 여부를 판별하는 제어부를 포함하는 터치 감지 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출력전압을 디지털화하는 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC)를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 디지털화된 출력전압에 기초하여 상기 터치 패널부에 대한 터치 입력 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 터치 감지 회로.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 감지신호는 구형파인 것을 특징으로 하는 터치 감지 회로.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 출력전압에 기초하여 상기 터치 패널부에 대한 터치 지점을 산출하는 것을 특징으로 하는 터치 감지 회로.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전하펌프부는
    상기 감지신호에 의해 전류량이 제어되는 제1 전류를 생성하는 제1 전류 생성부; 및
    상기 출력신호에 의해 전류량이 제어되는 제2 전류를 생성하는 제2 전류 생성부를 구비하고,
    상기 출력전압은 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류의 차이에 의하여 변화되는 것을 특징으로 하는 터치 감지 회로.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 전하펌프부는
    상기 제1 전류와 상기 제2 전류에 의하여 충전 및 방전이 이루어지는 커패시터를 더 구비하고,
    상기 출력전압은 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류의 차이에 의한 상기 커패시터 전하량의 변화에 따라 변화되는 것을 특징으로 하는 터치 감지 회로.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제1 전류 생성부는 제1 전류원과 상기 감지신호에 의해 제어되는 제1 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 감지 회로.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 제2 전류 생성부는 제2 전류원과 상기 출력신호에 의해 제어되는 제2 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 감지 회로.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제2 전류 생성부에 전달되는 제어신호를 생성하고, 상기 제2 전류 생성부는 상기 출력신호 및 상기 제어신호에 의해 상기 제2 전류의 전류량이 제어되는 것을 특징으로 하는 터치 감지 회로.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 전류 생성부에 전달되는 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부를 더 포함하고,
    상기 제2 전류 생성부는 상기 출력신호 및 상기 제어신호에 의해 상기 제2 전류의 전류량이 제어되는 것을 특징으로 하는 터치 감지 회로.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제어신호 생성부는 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter ADC)에 의해 디지털화된 상기 출력전압에 기초하여 상기 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 터치 감지 회로.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 출력전압과 기 설정된 기준 전압을 비교하여 비교 결과 신호를 출력하는 전압 비교기(Comparator)를 더 포함하고,
    상기 제어신호 생성부는 상기 비교 결과 신호에 기초하여 상기 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 터치 감지 회로.
  13. 디스플레이 장치; 및
    터치스크린에 대한 터치 입력을 감지하는 터치 감지 장치를 포함하고,
    상기 터치 감지 장치는
    사용자의 터치 입력 및 터치 감지부의 감지신호 입력을 받아 출력신호를 터치 감지부에 전달하는 터치 패널부; 및
    상기 감지신호를 생성하고 상기 출력신호를 입력 받아 터치스크린의 터치 입력을 판별하는 터치 감지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치스크린.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 터치 감지부는
    전하펌프부 및 상기 터치 패널부에 인가되는 상기 감지신호를 생성하는 감지신호 구동부;
    상기 감지신호 및 상기 출력신호에 기초하여 출력전압을 생성하는 전하펌프부; 및
    상기 출력전압에 기초하여 상기 터치 패널부에 대한 터치 입력 여부를 판별하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치스크린.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 전하펌프부는
    상기 감지신호에 의해 전류량이 제어되는 제1 전류를 생성하는 제1 전류 생성부; 및
    상기 출력신호에 의해 전류량이 제어되는 제2 전류를 생성하는 제2 전류 생성부를 구비하고,
    상기 출력전압은 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류의 차이에 의하여 변화되는 것을 특징으로 하는 터치스크린.
  16. 터치 패널부의 적어도 하나의 정전용량 노드의 제1 감지전극을 통해 감지신호를 인가하는 단계;
    상기 감지신호에 응답하여 상기 적어도 하나의 정전용량 노드의 제2 감지전극으로부터의 출력신호를 터치 감지부에 전달하는 단계;
    상기 감지신호에 의해 생성되는 전류량이 제어되는 제1 전류와 상기 출력신호에 의해 생성되는 전류량이 제어되는 제2 전류에 의해 충전 및 방전되는 커패시터의 전하량에 따른 출력전압을 발생시키는 단계; 및
    상기 출력전압을 기초로 상기 터치 패널부에 대한 터치 입력 여부를 판별하는 단계를 포함하는 터치 감지 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 감지신호는 구형파인 것을 특징으로 하는 터치 감지 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 터치 입력 여부를 판별하는 단계는
    상기 입력여부를 판별하기에 앞서 상기 출력전압을 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC)에 의해 디지털화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 감지 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 터치 입력 여부를 판별하는 단계는
    상기 터치입력 여부를 판별하기에 앞서 상기 출력전압을 기 설정된 기준 전압과 비교하여 비교 결과 신호를 출력하고, 상기 비교 결과 신호에 기초하여 상기 제2 전류의 생성량을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 감지 방법.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 터치 입력 여부를 판별하는 단계는
    상기 터치입력 여부를 판별하기에 앞서 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC)에 의해 디지털화된 상기 출력전압에 기초하여 제2 전류의 생성량을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 감지 방법.
  21. 제 16 항에 있어서, 상기 터치 입력 여부를 판별하는 단계는
    상기 출력전압을 기초로 상기 터치 패널부에 대한 터치 지점을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 감지 방법.
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