KR20150045661A - 터치 센싱 시스템과 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치 센싱 시스템과 그 구동 방법에 관한 것으로, 터치 센서들을 포함한 터치 스크린; 및 센싱 기간 동안 상기 터치 센서들의 전하 변화량을 센싱하여 로 데이터를 발생하고 상기 로 데이터를 버퍼 메모리에 일시 저장하고, 로 데이터 전송 기간 동안 상기 버퍼 메모리로부터 읽어 들인 로 데이터를 알고리즘 실행부로 전송한 후에, 알고리즘 실행 기간 동안 알고리즘 실행부에서 상기 로 데이터를 분석하여 터치 입력 좌표를 계산하는 터치 스크린 구동회로를 포함한다. 상기 터치 스크린 구동회로는 상기 버퍼 메모리의 데이터 저장양과 읽기 스타트 타이밍을 제어하여 상기 센싱 기간과 상기 로 데이터 전송 기간을 중첩시킨다.

Description

터치 센싱 시스템과 그 구동 방법{TOUCH SENSING SYSTEM AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 터치 센싱 시스템과 그 구동 방법에 관한 것이다.

유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)이 쉽게 자신이 원하는 대로 각종 전자 기기를 제어할 수 있게 한다. 이러한 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온스크린 디스플레이(On Screen Display, 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, 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있다.

터치 UI는 휴대용 정보기기에 필수적으로 채택되고 있다. 터치 UI는 표시장치의 화면 상에 터치 스크린을 형성하는 방법으로 구현되고 있다. 정전 용량 방식의 터치 스크린은 손가락 또는 전도성 물질이 터치 센서에 접촉될 때 용량(capacitance) 변화 즉, 터치 센서의 전하 변화량을 센싱하여 터치 입력을 감지한다.

터치 UI에서 터치 감도를 높이기 위해서는 터치 레포트 레이트(Touch report rate)를 높여야 한다. 터치 레포트 레이트(Touch Report Rate)는 터치 스크린(TSP) 내에 존재하는 모든 터치 센서들을 센싱한 후 얻어지는 좌표 데이터를 호스트 시스템에 레포팅하는 속도(Hz)이다. 터치 레포트 레이트가 높을수록 실제 터치 입력 타이밍과 그 입력의 반응 시간 사이의 시간차를 줄여 사용자가 느끼는 터치 감도를 높일 수 있다.

종래의 터치 센싱 시스템은 도 1과 같이 센싱 기간 동안 터치 스크린 내의 모든 터치 센서들에 구동 신호를 인가하여 그 터치 센서들에서 전하 변화량을 센싱하여 제N(N은 양의 정수) 프레임의 로 데이터(Raw Data)를 발생한 후에, 로 데이터 전송 기간 동안 제N 프레임의 로 데이터를 외부의 알고리즘 실행부로 전송한 다음, 알고리즘 실행 기간 동안 제N 프레임의 로 데이터를 분석하여 터치 입력 위치의 좌표를 계산한다. 이어서, 종래의 터치 센싱 시스템은 센싱 기간 동안 터치 스크린 내의 모든 터치 센서들에 구동 신호를 인가하여 그 터치 센서들에서 전하 변화량을 센싱하여 제N+1 프레임의 로 데이터를 발생한 후에, 로 데이터 전송 기간 동안 제N+1 프레임의 로 데이터를 외부의 알고리즘 실행부로 전송한 다음, 알고리즘 실행 기간 동안 제N+1 프레임의 로 데이터를 분석하여 터치 입력 위치의 좌표를 계산한다. 좌표 산출을 위한 알고리즘은 모든 터치 센서들에 대한 센싱 기간과 로 데이터 전송 기간을 합한 시간만큼의 대기 시간이 경과한 후에 실행된다. 따라서, 종래 기술은 낮은 터치 레포트 레이트와 지연 시간(latency)을 줄이기가 어렵다. 지연 시간은 터치 센서들을 센싱하기 시작할 때부터 호스트 시스템으로 터치 입력의 좌표 정보가 전송되기까지의 시간을 의미한다.

본 발명은 터치 레포트 레이트와 지연 시간을 줄이도록 한 터치 센싱 시스템과 그 구동 방법을 제공한다.

본 발명의 터치 센싱 시스템은 터치 센서들을 포함한 터치 스크린; 및 센싱 기간 동안 상기 터치 센서들의 전하 변화량을 센싱하여 로 데이터를 발생하고 상기 로 데이터를 버퍼 메모리에 일시 저장하고, 로 데이터 전송 기간 동안 상기 버퍼 메모리로부터 읽어 들인 로 데이터를 알고리즘 실행부로 전송한 후에, 알고리즘 실행 기간 동안 알고리즘 실행부에서 상기 로 데이터를 분석하여 터치 입력 좌표를 계산하는 터치 스크린 구동회로를 포함한다. 상기 터치 스크린 구동회로는 상기 버퍼 메모리의 데이터 저장양과 읽기 스타트 타이밍을 제어하여 상기 센싱 기간과 상기 로 데이터 전송 기간을 중첩시킨다.

상기 터치 센싱 시스템의 구동 방법은 센싱 기간 동안 상기 터치 센서들의 전하 변화량을 센싱하여 로 데이터를 발생하고 상기 로 데이터를 버퍼 메모리에 일시 저장하고, 로 데이터 전송 기간 동안 상기 버퍼 메모리로부터 읽어 들인 로 데이터를 알고리즘 실행부로 전송하는 단계; 및 알고리즘 실행 기간 동안 알고리즘 실행부에서 상기 로 데이터를 분석하여 터치 입력 좌표를 계산하는 단계를 포함한다.

본 발명은 데이터 저장양과 읽기 스타트 타이밍이 가변될 수 있는 버퍼 메모리를 이용하여 센싱 동작과 로 데이터 전송 동작을 병렬 처리할 수 있다. 그 결과 본 발명은 터치 센싱 시스템의 터치 레포트 레이트와 지연 시간을 줄일 수 있다.

도 1은 종래의 터치 센싱 시스템의 동작 시퀀스(sequence)를 보여 주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 시스템을 보여 주는 블록도이다.
도 3은 도 2에서 터치 스크린의 일부를 확대한 평면도이다.
도 4 내지 도 6은 터치 스크린과 표시패널의 다양한 조합을 보여 주는 도면들이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 시스템의 구동 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 8은 터치 스크린 구동회로의 버퍼 메모리와 데이터 전송부를 보여 주는 블록도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 시스템의 동작 시퀀스를 보여 주는 도면들이다.
도 11은 센싱 기간과 로 데이터 전송 기간이 중첩될 때 로 데이터 전송이 누락되는 예를 보여 주는 도면이다.
도 12는 로 데이터의 전송 타이밍을 가변하는 다른 예를 보여 주는 도면이다.

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.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 터치 센싱 시스템은 터치 스크린(TSP), 터치 스크린 구동회로 등을 포함한다.

터치 스크린(TSP)은 도 4와 같이 표시패널(DIS)의 상부 편광판(POL1) 상에 접합되거나, 도 5와 같이 표시패널(DIS)의 상부 편광판(POL1)과 상부 기판(GLS1) 사이에 형성될 수 있다. 또한, 터치 스크린(TSP)의 터치 센서들(Cm)은 도 6과 같이 표시패널(DIS) 내에서 픽셀 어레이와 함께 인셀(In-cell) 타입으로 하부 기판에 내장될 수 있다. 도 4 내지 도 6에서 "PIX"는 액정셀의 화소전극, "GLS2"는 하부 기판, "POL2"는 하부 편광판을 각각 의미한다.

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 표시소자 기반으로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 평판 표시소자의 일 예로서 표시장치를 액정표시소자 중심으로 설명하지만, 본 발명의 표시장치는 액정표시소자에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다.

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.

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 공통전압에 의해 인가되는 전계에 의해 구동되어 입사광의 투과양을 조절한다. TFT들은 게이트라인(G1~Gn)으로부터의 게이트펄스에 응답하여 턴-온되어 데이터라인(D1~Dm)으로부터의 전압을 액정셀의 화소전극에 공급한다.

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. 이 경우에, 컬러필터는 표시패널(DIS)의 하부 기판에 형성될 수 있다.

표시패널(DIS)의 상부 기판과 하부 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(DIS)의 상부 기판과 하부 기판 사이에는 액정셀의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성된다.

표시패널(DIS)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 공지된 어떠한 액정 모드로도 구현될 수 있다. 표시패널(DIS)의 배면에는 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛(Back Light Unit)은 에지형(edge type) 또는 직하형(Direct type) 백라이트 유닛으로 구현되어 표시패널(DIS)에 빛을 조사한다.

디스플레이 구동회로는 데이터 구동회로(12), 스캔 구동회로(14), 및 타이밍 콘트롤러(20)를 포함하여 입력 영상의 비디오 데이터를 픽셀들에 기입한다.

데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(20)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 데이터라인들(D1~Dm)에 공급한다. 스캔 구동회로(14)는 데이터전압에 동기되는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 게이트라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터가 기입될 표시패널(DIS)의 라인을 선택한다.

타이밍 콘트롤러(20)는 도시하지 않은 호스트 시스템으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받는다. 타이밍 콘트롤러(20)는 데이터 구동회로(12)와 스캔 구동회로(14)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스캔 타이밍 제어신호와 데이터 타이밍 제어신호를 발생한다. 스캔 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 시프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity, POL), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다.

호스트 시스템은 외부 비디오 소스 기기 예를 들면, 네비게이션 시스템, 셋톱박스, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 방송 수신기, 폰 시스템(Phone system) 등에 접속되어 그 외부 비디오 소스 기기로부터 영상 데이터를 입력받을 수 있다. 호스트 시스템은 외부 비디오 소스 기기로부터의 영상 데이터를 표시패널(DIS)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 또한, 호스트 시스템은 알고리즘 실행부(30)로부터 입력되는 좌표 데이터(HIDxy)와 연계된 응용 프로그램을 실행한다.

상호 용량(mutual capacitance) 방식의 터치 스크린(TSP)은 Tx 라인들(T1~Tj, j는 n 보다 작고 2 이상의 양의 정수), Tx 라인들(T1~Tj)과 교차하는 Rx 라인들(Rx1~Rxi, i는 m 보다 작고 2 이상의 양의 정수), 및 Tx 라인들(T1~Tj)과 Rx 라인들(Rx1~Rxi) 사이에 형성된 터치 센서들(Cm)을 포함한다. 터치 센서들(Cm) 각각은 Tx 라인과 Rx 라인 사이에 형성된 상호 용량을 갖는다. 터치 센싱 시스템은 터치 전후의 터치 센서들에 충전된 전하의 변화량을 센싱하여 손가락과 같은 전도성 물질의 터치 여부와 그 위치를 판단한다. 상호 용량 방식의 터치 스크린(TSP)은 Tx 라인들(T1~Tj)에 구동신호를 공급하고 그 구동신호에 동기하여 Rx 라인들을 통해 터치 센서들 각각의 용량 변화를 개별 센싱한다. 이러한 상호 용량 방식의 터치 스크린에서, 구동신호가 인가되는 Tx 라인들(T1~Tj)과 터치 센서 신호들을 수신하는 Rx 라인들(Rx1~Rxi)이 분리되어 있다. 구동신호는 도면들에서 편의상 구동신호 형태의 구동신호로 예시되었으나 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 구동신호는 구형파 형태의 펄스, 정현파, 삼각파 등 다양한 형태로 발생될 수 있다.

터치 스크린 구동회로는 Tx 구동부(32), Rx 센싱부(34), 터치 타이밍 콘트롤러(36), 및 알고리즘 실행부(30)를 포함한다. 터치 스크린 구동회로는 Tx 라인들(T1~Tj)에 구동신호를 공급하고, 그 구동신호와 동기하여 Rx 라인들(Rx1~Rxi)을 통해 터치 센서 신호를 수신한다. Tx 구동부(32), Rx 센싱부(34) 및 터치 타이밍 콘트롤러(36)는 하나의 ROIC(Readout Integrated Circuit) 칩(40)으로 집적될 수 있다. 알고리즘 실행부(30)는 MCU(Micro Controller Unit, MCU)로 구현될 수 있다.

터치 스크린 구동회로는 Tx 라인들(Tx1~Txj)에 구동신호를 순차적으로 인가하고, 그 구동신호에 동기하여 Rx 라인들(Rx1~Rxi)을 통해 터치 센서 신호를 수신하여 터치 전후 터치 센서의 전하량 변화를 디지털 데이터로 변환하여 로 데이터(Raw data)를 발생한다. 그리고 터치 스크린 구동회로는 로 데이터를 분석하여 터치 입력들 각각에 대한 좌표 데이터(HIDxy)를 포함한 터치 좌표 레포트(Touch Report)를 호스트 시스템으로 전송한다.

터치 스크린 구동회로는 본원 출원인에 의해 기출원된 미국 특허 출원 13/590385(2012. 08. 21.)에서 제안한 바와 같이 터치 스크린(TSP) 내의 모든 터치 센서들을 소정 크기의 그룹 단위로 센싱하는 그룹 센싱(Group sensing) 단계, 터치 입력이 검출된 그룹 내에 한하여 터치 센서들을 정밀 센싱하여 터치 입력 위치를 검출하는 파셜 센싱(Partial sensing) 단계로 나뉘어 터치 스크린(TSP)을 구동할 수도 있다.

Tx 구동부(32)는 터치 타이밍 콘트롤러(36)로부터 입력된 Tx 셋업신호에 응답하여 구동신호가 공급될 Tx 라인을 선택하고, 도 7과 같이 Tx 라인들(T1~Tj)에 순차적으로 구동신호를 공급한다. 본 발명은 터치 센서(Cm)의 전압을 N(N은 2 이상의 양의 정수)회 반복 누적하여 Rx 센싱부(34)의 커패시터에 충전함으로써 터치 전후의 터치 센서의 전하 변화량을 크게 할 수 있다. 이를 위하여, Tx 라인들(T1~Tj) 각각에 인가되는 구동신호는 소정 시간 간격으로 발생되는 N 개의 구동신호를 포함할 수 있다. 이 경우, 터치 센서들(Cm) 각각에 N 개의 구동신호가 연속으로 공급된다.

Rx 센싱부(34)는 터치 타이밍 콘트롤러(36)로부터 입력된 Rx 셋업신호에 응답하여 터치 센서 신호를 수신할 Rx 라인들을 선택한다. 그리고 Rx 센싱부(34)는 수신된 터치 센서 신호를 샘플링하고, 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital Convertor, ADC)를 이용하여 샘플링된 터치 센서 신호를 디지털 데이터로 변환하여 로 데이터를 출력한다. Rx 센싱부(34)는 2 개 이상의 Rx 라인들을 통해 터치 센서 신호를 동시에 수신하거나, 1 개의 Rx 라인을 통해 터치 센서 신호를 수신한 후에, 다음 Rx 라인을 통해 터치 센서 신호를 수신할 수 있다. Rx 센싱부(34)에서 출력된 로 데이터는 도 8에 도시된 버퍼 메모리(buffer memory)에 일시 저장된다. 버퍼에 저장된 로 데이터는 터치 타이밍 콘트롤러(36)의 제어 하에 읽혀져(readout) 알고리즘 실행부(30)로 전송된다.

터치 타이밍 콘트롤러(36)는 Tx 구동부(32)와 Rx 센싱부(34)의 Tx/Rx 채널 셋업, Rx 센싱부(34)의 터치 센서 신호 샘플링 타이밍, Rx 센싱부(34)의 ADC 타이밍 등을 제어한다. 또한, 터치 타이밍 콘트롤러(36)는 도 8과 같이 버퍼 메모리(31)의 쓰기(write) 및 읽기(read) 타이밍을 제어하여 로 데이터의 전송 타이밍을 제어하고 그 전송 타이밍을 가변할 수 있다.

알고리즘 실행부(30)는 로 데이터를 분석하여 터치 전후에 터치 센서 신호의 변화량을 소정의 문턱값과 비교하여 문턱값 이상의 데이터들을 터치 입력 위치의 데이터로 판단하여 그 터치 입력 위치의 좌표를 계산한다. 그리고 알고리즘 실행부((30)는 좌표 데이터(HIDxy)를 호스트 시스템으로 전송한다.

알고리즘 실행부(30)는 버퍼 메모리(31)의 로 데이터 저장양을 제어하기 위한 저장 레벨 마크 신호(Store Level Mark Signal, LMK)를 터치 타이밍 콘트롤러(36)에 전송하여 데이터 전송 타이밍을 제어한다. 따라서, 알고리즘 실행부(30)는 저장 레벨 마크 신호(LMK)를 이용하여 버퍼 메모리에 저장되는 로 데이터 저장양과 데이터 읽기 스타트 타이밍을 가변할 수 있다. 알고리즘 실생부(30)는 도 9 및 도 12와 같이 센싱 동작, 로 데이터 전송 동작, 알고리즘 실행 동작을 병렬 혹은 직렬로 제어할 수 있다.

본 발명의 터치 센싱 시스템은 버퍼 메모리의 저장양과 데이터 전송 속도를 제어함으로써 도 9와 같이 터치 센서들의 전하 변화량을 센싱하는 센싱 기간 동안 로 데이터를 알고리즘 실행부로 전송하여 터치 레포트 레이트와 지연 시간(latency)을 줄일 수 있다.

도 8은 터치 스크린 구동회로의 버퍼 메모리와 데이터 전송부를 보여 주는 블록도이다.

도 8을 참조하면, 터치 스크린 구동회로는 버퍼 메모리(31)와, 데이터 전송부(33)를 더 포함한다.

터치 타이밍 콘트롤러(36)는 알고리즘 실행부(30)로부터의 저장 레벨 마크(LMK) 신호를 수신 받아 버퍼 메모리(31)의 데이터 저장양을 제어한다. 버퍼 메모리(31)는 저장 레벨 마크(LMK)가 지시하는 어드레스(Address)까지 로 데이터가 저장되면 선입 선출(first-in first-out, FIFO) 방식으로 먼저 저장된 순서대로 로 데이터를 데이터 전송부(33)에 전송한다. 데이터 전송부(33)는 동기 신호를 알고리즘 실행부(30)에 전송하여 데이터 전송 시작 타이밍을 호스트 시스템(30)에 알려 준 후에 버퍼 메모리(31)로부터 수신된 로 데이터의 전송을 시작한다. 호스트 시스템(30)은 저장 레벨 마크(LMK)를 이용하여 버퍼 메모리(31)의 로 데이터 저장양과, 로 데이터의 전송 타이밍을 제어할 수 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 시스템의 동작 시퀀스를 보여 주는 도면들이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 터치 센싱 시스템은 제N 센싱 기간 동안 터치 센서들의 전하 변화량을 센싱하여 제N 프레임의 로 데이터를 발생한다. 터치 센싱 시스템은 로 데이터를 버퍼 메모리(31)에 일시 저장하고, 제N 센싱 기간과 적어도 일부가 중첩된 제N 로 데이터 전송 기간 동안 버퍼 메모리(31)로부터 제N 프레임의 로 데이터를 읽어 들여 알고리즘 실행부(30)로 전송한 후에, 제N 알고리즘 실행 기간 동안 제N 프레임의 로 데이터를 분석하여 터치 입력 위치의 좌표를 계산한다. 따라서, 본 발명의 터치 센싱 시스템은 터치 센서들의 센싱 동작과 로 데이터 전송 동작을 병렬 처리하여 터치 레포트 레이트와 지연 시간을 줄일 수 있다. 제N 알고리즘 실행 기간은 제N+1 프레임의 로 데이터를 얻기 위한 제N+1 센싱 기간 및 제N+1 로 데이터 전송 기간과 중첩된다.

터치 센싱 시스템은 제N+1 센싱 기간 동안 터치 센서들의 전하 변화량을 센싱하여 제N+1 프레임의 로 데이터를 발생한다. 터치 센싱 시스템은 제N+1 센싱 기간과 적어도 일부가 중첩된 제N+1 로 데이터 전송 기간 동안 제N+1 프레임의 로 데이터를 알고리즘 실행부(30)로 전송한 후에, 제N+1 알고리즘 실행 기간 동안 제N+1 프레임의 로 데이터를 분석하여 터치 입력 위치의 좌표를 계산한다. 제N 알고리즘 실행 기간은 제N+1 프레임의 로 데이터를 얻기 위한 제N+1 센싱 기간 및 제N+1 로 데이터 전송 기간과 중첩된다.

도 9에서, "Raw Data Readout start"는 버퍼 메모리(31)에 로 데이터가 저장 레벨 마크에 도달할 때 버퍼 메모리(31)로부터 로 데이터가 읽어지기 시작하는 타이밍이다.

로 데이터 전송 기간의 스타트 타이밍(t2, t4)은 아직 센싱되지 않은 터치 센서들을 센싱하는데 필요한 시간을 고려하여 센싱 기간의 스타트 타이밍(t1, t3) 보다 늦게 설정되어야 한다. 또한, 로 데이터 전송 기간의 종료 타이밍은 센싱 기간의 종료 타이밍 보다 늦어야 한다. 이는 센싱되지 않은 터치 센서들이 남아 있을 때 로 데이터 전송이 끝나면 도 11과 같이 로 데이터의 일부가 알고리즘 실행부(30)로 전송되지 않기 때문이다. 로 데이터 전송 기간은 휴지 기간(tP)에 끝날 수 있다. 휴지 기간(tP)은 픽셀 데이터 어드레싱 기간이거나 버티컬 블랭크(Vertical blank) 기간일 수 있다. 픽셀들이 인셀 타입으로 픽셀 어레이에 내장되는 경우에, 1 프레임 기간은 픽셀들에 데이터가 기입되는 픽셀 데이터 어드레싱 기간과, 터치 센서들이 구동되는 터치 센서 구동 기간으로 시분할된다. 버티컬 블랭크 기간은 연속되는 제N 프레임 기간과 제N+1 프레임 기간 사이에서 입력 영상의 데이터와 데이터 인에이블 신호(DE)가 입력되지 않는 기간이다.

호스트 시스템(30)은 저장 레벨 마크(LMK)를 이용하여 로 데이터 전송 기간을 가변할 수 있다. 예컨대, 호스트 시스템(30)은 도 12와 같이 센싱 기간, 로 데이터 전송 기간, 알고리즘 실행 기간 순으로 터치 센싱 시스템의 동작 시퀀스를 직렬로 제어할 수도 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

TSP : 터치 스크린 Cm : 터치 센서
30 : 알고리즘 실행부 31 : 버퍼 메모리
32 : Tx 구동부 33 : 데이터 전송부
34 : Rx 센싱부 36 : 터치 타이밍 콘트롤러

Claims (6)

1. 터치 센서들을 포함한 터치 스크린; 및
   센싱 기간 동안 상기 터치 센서들의 전하 변화량을 센싱하여 로 데이터를 발생하고 상기 로 데이터를 버퍼 메모리에 일시 저장하고, 로 데이터 전송 기간 동안 상기 버퍼 메모리로부터 읽어 들인 로 데이터를 알고리즘 실행부로 전송한 후에, 알고리즘 실행 기간 동안 알고리즘 실행부에서 상기 로 데이터를 분석하여 터치 입력 좌표를 계산하는 터치 스크린 구동회로를 포함하고,
   상기 터치 스크린 구동회로는
   상기 버퍼 메모리의 데이터 저장양과 읽기 스타트 타이밍을 제어하여 상기 센싱 기간과 상기 로 데이터 전송 기간을 중첩시키는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 버퍼 메모리의 데이터 저장양과 읽기 스타트 타이밍은 외부로부터 상기 버퍼 메모리에 입력되는 저장 레벨 마크 신호에 따라 가변 가능한 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 로 데이터 전송 기간의 스타트 타이밍은 상기 센싱 기간의 스타트 타이밍 보다 늦은 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템.
4. 제 3 항에 있어서
   상기 로 데이터 전송 기간의 종료 타이밍은 상기 센싱 기간의 종료 타이밍 보다 늦은 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템.
5. 제 4 항에 있어서
   상기 알고리즘 실행 기간은 다음 센싱 기간 및 다음 로 데이터 전송 기간과 중첩되는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템.
6. 터치 센서들을 포함한 터치 스크린을 포함하는 터치 센싱 시스템에 있어서,
   센싱 기간 동안 상기 터치 센서들의 전하 변화량을 센싱하여 로 데이터를 발생하고 상기 로 데이터를 버퍼 메모리에 일시 저장하고, 로 데이터 전송 기간 동안 상기 버퍼 메모리로부터 읽어 들인 로 데이터를 알고리즘 실행부로 전송하는 단계; 및
   알고리즘 실행 기간 동안 알고리즘 실행부에서 상기 로 데이터를 분석하여 터치 입력 좌표를 계산하는 단계를 포함하고,
   상기 버퍼 메모리의 데이터 저장양과 읽기 스타트 타이밍을 제어하여 상기 센싱 기간과 상기 로 데이터 전송 기간을 중첩시키는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 시스템의 구동 방법.

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