KR20150071543A - Apparatus and method of calculating capacitance of touch electrode - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for calculating capacitance of a touch electrode, and especially, has a technological subject to provide an apparatus and a method for calculating capacitance of a touch electrode capable of determining whether the touch panel has a failure by calculating each capacity of the touch electrodes using raw data collected for each touch electrode composing the touch panel. To achieve the above purpose, according to an embodiment of the present invention, the apparatus for calculating capacitance of a touch electrode comprises: a receiving part which receives raw data of touch electrodes formed in the touch panel; a storage part which stores the raw data; a calculating part which calculates each capacitance of the touch electrodes; and an output part which outputs the calculated capacity.

Description

터치전극의 정전용량 산출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF CALCULATING CAPACITANCE OF TOUCH ELECTRODE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a capacitance calculating apparatus and a capacitance calculating method for a touch electrode,

본 발명은 정전용량 산출 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 셀프캡 방식의 터치패널을 형성하는 터치전극의 정전용량을 산출하는, 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a capacitance calculating apparatus and method, and more particularly, to an apparatus and a method for calculating a capacitance of a touch electrode forming a self-cap type touch panel.

터치패널은, 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 표시장치(PDP : Plasma Display Panel Device), 유기발광표시장치(OLED : Organic Light Emitting Display Device), 전기영동표시장치(EPD : Electrophoretic Display Device) 등과 같은 표시장치에 설치되며, 사용자가 표시장치를 보면서 손가락이나 펜 등으로 화면을 직접 접촉하여 정보를 입력할 수 있도록 하는, 입력장치의 한 종류이다.The touch panel includes a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting display (OLED), and an electrophoretic display (EPD) Display Device), and is a type of an input device that allows a user to directly touch the screen with a finger or a pen while viewing the display device to input information.

터치패널은, 표시장치를 구성하는 패널과 독립적으로 제조된 후 상기 패널의 상단면에 부착될 수도 있으며, 상기 패널에 일체로 형성될 수도 있다. The touch panel may be manufactured independently of the panel constituting the display device, and then attached to the upper surface of the panel, or may be formed integrally with the panel.

예를 들어, 터치패널은, 영상이 표시되는 패널의 픽셀 내에 내재되는 인셀(in cell) 타입, 상기 패널의 상부에 형성되는 온셀(on cell) 타입 및 상기 패널과 별도로 제조된 후 상기 패널의 상부에 합착되는 애드온(add on) 타입 등으로 구분될 수 있다.
For example, the touch panel includes an in-cell type in which pixels of a panel in which an image is displayed, an on-cell type formed in an upper portion of the panel, and an on- And an add-on type in which they are adhered to each other.

도 1은 셀프캡 방식의 터치패널을 이용하는 일반적인 표시장치의 구성을 나타낸 예시도이다. 1 is an exemplary view showing a configuration of a general display device using a self-cap type touch panel.

터치패널이 형성되어 있는 일반적인 표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 터치패널(60)이 형성되어 있는 패널(10) 및 상기 터치패널을 구동하기 위한 터치감지부(30)를 포함하고 있다. 1, a general display device in which a touch panel is formed includes a panel 10 on which a touch panel 60 is formed and a touch sensing part 30 for driving the touch panel .

상기 터치패널을 구동하는 방법은, 저항식 방식과 정전용량 방식이 있으며, 정전용량 방식은 다시 셀프캡(Self Cap) 방식과 뮤츄얼(mutual) 방식으로 구분될 수 있다. The method of driving the touch panel includes a resistance type and an electrostatic capacity type, and the electrostatic capacity type can be divided into a self cap type and a mutual type.

이중, 셀프캡(Self Cap) 방식을 이용하고 있는 일반적인 표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 터치전극(61)에서 터치전극배선(62)을 독립적으로 뽑아내어, 가로방향 터치전극 개수(q)와 세로방향 터치전극 개수(p)를 고려하여 q x p = n개의 감지기(31)가 요구된다. In a typical display device using a self cap method, as shown in FIG. 1, the touch electrode wiring 62 is independently extracted from each of the touch electrodes 61, Qxp = n detectors 31 are required in consideration of the number q and the number of vertical direction touch electrodes p.

상기 감지기(31)의 숫자가 적은 경우, 상기 터치감지부(30) 자체가 하나의 집적회로(IC)로 구성될 수 있으며, 상기 감지기(31)가 많이 요구되는 경우에는 복수 개의 감지기(31)로 구성된 집적회로(터치IC)가 복수 개 모여 상기 터치감지부(30)가 구성될 수도 있다. When the number of the detectors 31 is small, the touch sensing unit 30 itself may be configured as an integrated circuit (IC). When a large number of the detectors 31 are required, A plurality of integrated circuits (touch ICs) constituted by the touch sensing unit 30 may be formed.

상기 감지기(31)들 각각은, 터치감지기간 동안 수십 개 이상의 구동펄스를 상기 터치전극(61)으로 인가하며, 상기 터치전극으로부터 수신되는 감지신호를 분석하여 해당 터치전극이 터치되었는지의 여부를 판단한다.Each of the detectors 31 applies several tens of driving pulses to the touch electrode 61 during a touch sensing period and analyzes the sensing signal received from the touch electrode to determine whether or not the corresponding touch electrode is touched do.

일반적으로, 셀프캡 방식에서의 터치여부판단(Sensing)은, 터치전압의 충전(Charging) 및 방전(Discharging)을 이용하게 된다. 즉, 셀프캡 방식은, 터치했을 때와 터치하지 않았을 경우의 캐패시턴스(Cap)의 변화에 따른, 전압 기울기의 변화를 이용하여 터치여부를 감지한다. Generally, the touch sensing operation in the self-capping mode uses charging and discharging of the touch voltage. That is, the self-capping method detects whether or not a touch is made by using a change in the voltage gradient according to a change in capacitance Cap when a touch is made and when the touch is not performed.

셀프캡 방식에서, 터치여부를 감지하는 방법으로는, 완화진동방식(Relaxation Oscillation Type)이 널리 이용되고 있다. In the self-capping method, a relaxation oscillation type is widely used as a method of detecting the touch.

상기 완화진동방식(Relaxation Oscillator Type)은 상기 터치전극(61)의 셀프 캐패시턴스 값(Self Capacitance Value)과 충전 및 방전(Charge, Discharge) 횟수에 따라 센싱(Sensing) 시간이 결정된다.In the Relaxation Oscillator Type, the sensing time is determined according to the self capacitance value of the touch electrode 61 and the number of times of charging and discharging.

상기한 바와 같은 완화진동방식에서는, 셀프 캐패시턴스 값(Self Cap. Value)에 의해 결정된 시간을 기준발진기(Reference Oscillator)에서 발생된 클럭(Clock)으로 카운트한다. In the relaxation oscillation system described above, the time determined by the self-capacitance value (Self Cap. Value) is counted as a clock (Clock) generated in the reference oscillator.

상기한 바와 같은 완화진동방식에서는, 결정된 시간을 기준 발진기 클럭(rence Oscillator Clock)으로 카운트함으로써, 디지털 코드(Digital Code)값을 얻을 수 있다.
In the relaxation oscillation system as described above, a digital code value can be obtained by counting the determined time with a reference oscillator clock (rence oscillator clock).

도 2 및 도 3은 셀프캡 방식의 터치패널을 이용하는 일반적인 표시장치에서 상기 터치패널을 구성하는 터치전극들의 정전용량을 분석하는 방법을 나타낸 예시도이다. FIGS. 2 and 3 are diagrams illustrating a method of analyzing electrostatic capacitance of touch electrodes constituting the touch panel in a general display device using a self-cap type touch panel.

상기 셀프캡 방식의 터치패널을 구성하는 터치전극들의 특성, 특히, 정전용량들이 균일해야만이, 각 터치전극들로부터 수신된 감지신호들에 의해 판단된 터치여부의 신뢰도가 증가될 수 있다.The reliability of touching determined by the sensing signals received from the respective touch electrodes can be increased only when the characteristics of the touch electrodes constituting the self-cap type touch panel, in particular, the capacitance, are uniform.

예를 들어, 터치전극들의 정전용량들이 서로 다른 값을 가지고 있다면, 동일한 전류가 동일한 기간 동안 상기 터치전극들로 공급되더라도, 상기 터치전극들에 충전되는 충전전압(홀드전압)의 크기가 달라지게 된다. 상기 홀드전압의 크기가 달라지면, 상기 홀드전압을 이용하여 판단되는 터치여부의 신뢰도가 감소된다.For example, if the capacitances of the touch electrodes have different values, the magnitude of the charge voltage (hold voltage) charged in the touch electrodes is different even if the same current is supplied to the touch electrodes during the same period . If the magnitude of the hold voltage is varied, the reliability of whether or not the touch is determined using the hold voltage is reduced.

즉, 두 개의 터치전극들의 정전용량이 서로 다르다면, 모든 터치전극들에 터치가 없거나, 또는 모든 전극들에 터치가 있는 상태에서, 두 개의 터치전극들에 동일한 전류가 동일한 기간 동안 동안 공급되더라도, 어느 하나의 터치전극에서는 터치가 있는 것으로 판단되고, 또 다른 터치전극에서는 터치가 없는 것으로 판단되는 터치불량이 발생될 수 있다.That is, if the capacitance of the two touch electrodes is different from each other, even if the same current is supplied to the two touch electrodes for the same period of time in a state where there is no touch on all of the touch electrodes or a touch on all of the electrodes, It is judged that there is a touch in any one of the touch electrodes, and a touch failure which is judged in the other touch electrodes to have no touch may occur.

상기한 바와 같은 터치불량을 미연에 방지하기 위해, 상기 표시장치가 제조되면, 도 2 또는 도 3에 도시된 방법을 통해, 상기 터치전극들의 정전용량들의 편차가 판단된다.In order to prevent the above-mentioned touch failure, when the display device is manufactured, the deviation of the capacitances of the touch electrodes is determined through the method shown in FIG. 2 or FIG.

첫째, 도 2에 도시된 방법에서는, 상기 터치패널을 구성하는 터치전극들(터치전극 1 to 9)에 대해 신호대잡음비(SNR : Signal to Noise Ratio)를 측정하여, 상기 신호대잡음비들이 기 설정된 오차범위에 포함되지 않으면, 상기 터치패널이 불량한 것으로 판단된다. 즉, 상기 터치전극들의 신호대잡음비를 분석하여, 간접적으로 상기 터치전극들의 정전용량들의 균일도를 판단함으로써, 상기 터치패널의 불량여부가 판단될 수 있다. 2, a signal-to-noise ratio (SNR) is measured for the touch electrodes (touch electrodes 1 to 9) constituting the touch panel, and the signal-to- It is determined that the touch panel is defective. That is, the signal-to-noise ratio of the touch electrodes may be analyzed to indirectly determine the uniformity of the electrostatic capacities of the touch electrodes, thereby determining whether the touch panel is defective or not.

그러나, 상기 터치패널을 구성하는 모든 터치전극들의 신호대잡음비를 측정하기 위해서는 테스트 시간이 증가하게 된다. 따라서, 일반적으로 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 터치패널을 구성하는 모든 터치전극들 중 일부의 터치전극들에 대해서남 신호대잡음비가 측정되고 있으며, 측정된 신호대잡음비만을 이용하여 상기 터치패널의 불량여부가 판단되고 있다. 도 2에서는 9개의 터치전극들에 대해 신호대잡음비가 측정되고 있는 터치패널이 도시되어 있다.However, the test time increases in order to measure the signal-to-noise ratio of all the touch electrodes constituting the touch panel. Therefore, generally, as shown in FIG. 2, the south signal-to-noise ratio is measured for some of the touch electrodes among all the touch electrodes constituting the touch panel, and the signal- It is judged whether or not it is. In FIG. 2, a touch panel in which a signal-to-noise ratio is measured for nine touch electrodes is shown.

상기한 바와 같이 신호대잡음비를 이용하여 터치패널의 불량여부를 판단하는 방법에서는, 모든 터치전극들의 신호대잡음비가 측정되기 어려우며, 따라서, 모든 터치전극들의 균일성이 정확히 판단될 수 없다. As described above, in the method of determining whether the touch panel is defective by using the signal-to-noise ratio, it is difficult to measure the signal-to-noise ratio of all the touch electrodes, and therefore, uniformity of all the touch electrodes can not be accurately determined.

둘째, 도 3에 도시된 방법에서는, 상기 터치패널에 드로윙(Drawing) 테스를 하여, 상기 터치전극들에 끊김 현상이 있는지의 여부에 따라, 상기 터치패널의 불량여부가 판단된다. 즉, 상기 터치전극들에서 끊김 현상이 있는지의 여부를 분석하여, 간접적으로 상기 터치전극들의 정전용량들의 균일도를 판단함으로써, 상기 터치패널의 불량여부가 판단될 수 있다. Secondly, in the method shown in FIG. 3, a drawing test is performed on the touch panel, and it is determined whether or not the touch panel is defective according to whether or not there is a break phenomenon in the touch electrodes. That is, whether or not the touch panel is defective can be determined by analyzing whether there is a break phenomenon in the touch electrodes and indirectly determining the uniformity of the electrostatic capacities of the touch electrodes.

그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 터치패널의 모든 터치전극들을 드로윙하기 위해서는, 테스트 시간이 증가되며, 이에 따라 표시장치의 제조 기간이 증가될 수 있다. 또한, 모든 터치전극들에 균일한 터치를 수행하는 것도 어렵기 때문에, 드로윙을 이용한 방법에 의해서도, 모든 터치전극들의 균일성이 정확히 판단될 수 없다. However, as shown in FIG. 3, in order to draw all the touch electrodes of the touch panel, the test time is increased, and thus the manufacturing period of the display device can be increased. Also, since it is difficult to perform a uniform touch on all the touch electrodes, uniformity of all the touch electrodes can not be accurately determined even by the method using the drawing.

특히, 상기한 바와 같은 종래의 방법은, 상기 터치패널의 불량여부를 좌우하는, 상기 터치전극들의 정전용량을 직접산출하여, 상기 터치패널의 불량여부를 판단하는 것이 아니라, 신호대잡음비 또는 드로윙 특성 등을 이용하여, 상기 터치패널의 불량여부를 간접적으로 판단하고 있다. 따라서, 상기 터치패널의 불량여부가 정확히 판단될 수 없다. 또한, 상기 터치전극들의 정전용량이 직접 산출되지 않기 때문에, 상기 패널이 실제로 구동되는 경우, 상기 정전용량들의 편차에 따른 에러가 보정될 수 없다. Particularly, in the conventional method as described above, the capacitance of the touch electrodes, which determines whether or not the touch panel is defective, is directly calculated to determine whether the touch panel is defective or not, Is used to indirectly determine whether or not the touch panel is defective. Therefore, whether the touch panel is defective or not can not be accurately determined. In addition, since the capacitance of the touch electrodes is not calculated directly, when the panel is actually driven, errors due to variations in the capacitances can not be corrected.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 터치패널을 구성하는 터치전극들 각각에 대해 수집된 로우데이터들을 이용하여 상기 터치전극들 각각의 정전용량을 산출하여, 상기 터치패널의 불량여부를 판단할 수 있는, 터치전극의 정전용량 산출 장치 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a touch panel display device, which calculates electrostatic capacitance of each touch electrode using collected row data for each of touch electrodes constituting a touch panel, The present invention also provides a method and apparatus for calculating the capacitance of a touch electrode.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치전극의 정전용량산출 장치는, 터치패널과 연결되어 있는 터치감지부로부터, 상기 터치패널에 형성되어 있는 터치전극들 각각의 로우데이터를 수신하는 수신부; 상기 로우데이터를 저장하기 위한 저장부; 상기 로우데이터를 이용하여 상기 터치전극들 각각의 정전용량을 산출하는 산출부; 및 산출된 상기 정전용량을 출력하는 출력부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a capacitance calculating apparatus for a touch electrode, including: a touch sensing unit connected to a touch panel; a receiving unit for receiving row data of each of the touch electrodes formed on the touch panel; ; A storage unit for storing the row data; A calculation unit for calculating a capacitance of each of the touch electrodes using the row data; And an output unit for outputting the calculated capacitance.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 방법은, 터치패널과 연결되어 있는 터치감지부로부터, 상기 터치패널에 형성되어 있는 터치전극들 각각의 로우데이터를 수신하는 단계; 및 상기 로우데이터를 이용하여 상기 터치전극들 각각의 정전용량을 산출하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of calculating capacitance of a touch electrode, the method comprising: receiving row data of each of the touch electrodes formed on the touch panel from a touch sensing unit connected to the touch panel; ; And calculating the electrostatic capacitance of each of the touch electrodes using the row data.

본 발명에 따르면, 터치패널을 구성하는 모든 터치전극들의 정전용량이 산출될 수 있기 때문에, 상기 터치패널의 불량여부가 정확히 판단될 수 있다.According to the present invention, since the electrostatic capacity of all the touch electrodes constituting the touch panel can be calculated, it is possible to accurately determine whether or not the touch panel is defective.

또한, 본 발명에 의하면 모든 터치전극들의 정전용량이 산출될 수 있기 때문에, 상기 터치패널이 실제로 구동되는 경우, 상기 정전용량의 편차에 의해 발생되는 에러가 보정될 수 있다. In addition, according to the present invention, the capacitance of all the touch electrodes can be calculated. Therefore, when the touch panel is actually driven, the error caused by the capacitance variation can be corrected.

도 1은 셀프캡 방식의 터치패널을 이용하는 일반적인 표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 2 및 도 3은 셀프캡 방식의 터치패널을 이용하는 일반적인 표시장치에서 상기 터치패널을 구성하는 터치전극들의 정전용량을 분석하는 방법을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 장치를 이용하여 정전용량이 산출되고 있는 표시장치의 구성을 개략적으로 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명이 적용되는 표시장치에 적용되는 터치전압과 슬로프전압과 홀드전압을 나타낸 타이밍도.
도 7은 본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 방법의 일실시예 흐름도.
도 8은 본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 방법에 적용되는 터치전압과 슬로프전압과 홀드전압을 나타낸 타이밍도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is an exemplary view showing a configuration of a general display device using a self-cap type touch panel. Fig.
FIG. 2 and FIG. 3 are views illustrating a method of analyzing electrostatic capacitance of touch electrodes constituting the touch panel in a general display device using a self-cap type touch panel.
Fig. 4 is an exemplary view schematically showing a configuration of a display device in which a capacitance is calculated using a capacitance calculating device for a touch electrode according to the present invention. Fig.
5 is an exemplary view showing a configuration of a capacitance calculation device for a touch electrode according to the present invention.
6 is a timing chart showing a touch voltage, a slope voltage, and a hold voltage applied to a display device to which the present invention is applied.
FIG. 7 is a flowchart of an embodiment of a method for calculating electrostatic capacitance of a touch electrode according to the present invention. FIG.
FIG. 8 is a timing chart showing a touch voltage, a slope voltage, and a hold voltage applied to the electrostatic capacity calculating method of the touch electrode according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서는 설명의 편의상, 액정표시장치가 본 발명의 일예로서 설명되겠으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 공통전극 및 공통전압을 이용하여 영상을 표시할 수 있는 다양한 표시장치에 적용될 수 있다. Hereinafter, for convenience of explanation, a liquid crystal display device will be described as an example of the present invention, but the present invention is not limited thereto. That is, the present invention can be applied to various display devices capable of displaying an image using a common electrode and a common voltage.

도 4는 본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 장치를 이용하여 정전용량이 산출되고 있는 표시장치의 구성을 개략적으로 나타낸 예시도이다. 도 5는 본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 장치의 구성을 나타낸 예시도이다. 4 is a schematic view showing a configuration of a display device in which a capacitance is calculated by using a capacitance calculating device for a touch electrode according to the present invention. 5 is a diagram showing an example of a configuration of a capacitance calculating apparatus for a touch electrode according to the present invention.

본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 장치 및 방법은, 인셀(In-Cell) 터치패널이 형성되어 있는 표시장치뿐만 아니라, 애드온 터치패널, 하이브리드 인셀 터치패널, 온셀 터치패널 등이 형성되어 있는 표시장치에도 적용될 수 있다. 그러나, 터치전극들의 용량 차이에 의한 불량은, 인셀 터치패널이 형성되어 있는 표시장치에 가장 큰 영향을 미친다. 따라서, 이하에서는, 설명의 편의상 인셀 터치패널이 형성되어 있는 표시장치를 일예로 하여 본 발명이 설명된다. The apparatus and method for calculating the capacitance of a touch electrode according to the present invention can be applied not only to a display device having an in-cell touch panel but also to a display in which an add-on touch panel, a hybrid in-cell touch panel, Device. However, the defects due to the capacitance difference of the touch electrodes have the greatest influence on the display device having the insole touch panel formed thereon. Therefore, the present invention will be described below as an example of a display device in which an inshell touch panel is formed for convenience of explanation.

상기 인셀(In-Cell) 터치패널은, 상기 표시장치를 구성하는 패널에 내재되어 있다. The in-cell touch panel is incorporated in a panel constituting the display device.

상기 인셀 터치패널을 구동하는 방법에는, 저항식 방식과 정전용량 방식이 있다. Methods for driving the Insel touch panel include a resistance type and a capacitance type.

상기 정전용량 방식은 다시 셀프캡(Self Cap) 방식과 뮤츄얼(mutual) 방식으로 구분될 수 있으며, 이 중, 본 발명은 셀프캡(Self Cap) 방식을 이용하고 있다. The electrostatic capacity method may be divided into a self cap method and a mutual method. Among them, the self cap method is used in the present invention.

즉, 본 발명은, 인셀 터치패널을 이용하고, 셀프캡 방식을 이용하는 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다. That is, the present invention relates to a display device using an in-cell touch panel and a self-capping method and a driving method thereof.

본 발명이 적용되는 표시장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 터치전극(510)들로 형성되는 셀프캡 방식의 터치패널(500)이 내장되어 있으며, 데이터 라인과 게이트 라인의 교차에 의해 정의되는 픽셀이 형성되어 있는는 패널(100), 슬로프전압에 의해 산출된 센싱데이터를 이용하여, 상기 터치패널에서의 터치여부를 판단하는 터치감지부(600) 및 상기 패널(100) 내에 형성되어 있는 데이터 라인으로는 영상신호를 출력하고 상기 게이트 라인으로는 스캔신호를 출력하며 상기 터치전극들로는 공통전압을 출력하기 위한 구동부(400)를 포함한다. As shown in FIG. 4, the display device to which the present invention is applied includes a self-cap type touch panel 500 formed of a plurality of touch electrodes 510, A touch sensing unit 600 for determining whether the touch panel is touched by using sensed data calculated by a slope voltage, and a touch sensing unit 600 formed in the panel 100 And a driver 400 for outputting a video signal to the data line, a scan signal to the gate line, and a common voltage to the touch electrodes.

또한, 본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 장치(700)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 터치감지부(600)와 연결되어 있으며, 상기 터치감지부(600)로부터 수신되는 상기 센싱데이터들을 이용하여, 상기 터치패널(100)에 형성되어 있는 상기 터치전극(510)들의 정전용량을 산출할 수 있다.
4, the capacitance calculating apparatus 700 of the present invention is connected to the touch sensing unit 600, and the sensed data received from the touch sensing unit 600 The capacitance of the touch electrodes 510 formed on the touch panel 100 can be calculated.

첫째, 본 발명이 적용되는 상기 표시장치의 구성을 설명하면 다음과 같다. First, the configuration of the display device to which the present invention is applied will be described as follows.

우선, 상기 패널(100)은 영상을 출력하는 기능을 수행하고 있으며, 상기 패널(100)에는 복수의 터치전극(510)들로 형성되는 셀프캡 방식의 상기 터치패널(500)이 내장되어 있다. First, the panel 100 performs a function of outputting an image. The panel 100 includes a self-cap type touch panel 500 formed of a plurality of touch electrodes 510.

상기 패널(100)은 상기 표시장치의 종류에 따라 달라질 수 있으며, 특히, 상기 표시장치가 액정표시장치(LCD)인 경우에는, 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성되어 있는 액정패널이 될 수 있다. In particular, when the display device is a liquid crystal display (LCD), the panel 100 may be a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is formed between two glass substrates have.

이 경우, 상기 패널(100)의 하부 유리기판에는, 다수의 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 교차되는 다수의 게이트 라인들, 상기 데이터 라인들과 상기 게이트 라인들의 교차부들에 형성되는 다수의 박막트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)들, 상기 픽셀에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 픽셀전극들 및 상기 픽셀전극과 함께 액정층에 충전된 액정을 구동하기 위한 터치전극(510)이 형성된다. 상기 패널(100)에는, 상기 데이터 라인들과 상기 게이트 라인들의 교차 구조에 의해 상기 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. In this case, the lower glass substrate of the panel 100 may include a plurality of data lines, a plurality of gate lines crossing the data lines, a plurality of thin films formed at the intersections of the data lines and the gate lines TFTs (Thin Film Transistors), a plurality of pixel electrodes for charging a data voltage to the pixels, and a touch electrode 510 for driving a liquid crystal filled in the liquid crystal layer together with the pixel electrode are formed. In the panel 100, the pixels are arranged in a matrix form by an intersection structure of the data lines and the gate lines.

상기 패널(100)의 상부 유리기판에는 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터가 형성된다. A black matrix BM and a color filter are formed on the upper glass substrate of the panel 100.

본 발명은 상기한 바와 같이 패널(100) 내에, 터치패널(500)을 구성하는 터치전극(510)이 포함되어 있는 터치패널 내장형 표시장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a touch panel built-in type display device in which a touch electrode 510 constituting a touch panel 500 is included in a panel 100 as described above.

다음, 상기 터치패널(500)은 사용자의 터치여부를 감지하는 기능을 수행하는 것으로서, 특히, 본 발명에 적용되는 상기 터치패널(500)은 셀프캡(Self Cap) 방식을 적용한 정전용량 방식을 이용하고 있다. 상기 터치패널(500)은 복수의 터치전극(510)과 복수의 터치전극배선(520)을 포함하고 있다. Next, the touch panel 500 performs a function of detecting whether a user touches the touch panel 500. Particularly, the touch panel 500 according to the present invention uses a self-cap type capacitance . The touch panel 500 includes a plurality of touch electrodes 510 and a plurality of touch electrode wires 520.

복수의 상기 터치전극(510)들 각각은 상기 패널(100)에 형성된 복수의 픽셀들에 걸쳐 형성될 수 있다. 상기 터치전극(510)들은 터치감지기간 동안에는 상기 터치감지부(600)로부터 인가되는 전류 또는 전압에 의해 상승하여, 터치여부를 판단하도록 하는 홀드전압(VH)을 발생시키는 기능을 수행하며, 영상출력기간 동안에는 각 픽셀에 형성되어 있는 상기 픽셀전극과 함께 액정을 구동하는 기능을 수행한다. Each of the plurality of touch electrodes 510 may be formed over a plurality of pixels formed on the panel 100. During the touch sensing period, the touch electrodes 510 are raised by a current or voltage applied from the touch sensing unit 600 to generate a hold voltage (VH) And performs a function of driving the liquid crystal along with the pixel electrode formed in each pixel.

복수의 상기 터치전극배선(520)들 각각은 상기 터치전극(510)과 연결되어 있으며, 그 끝단은 상기 터치감지부(600)와 연결되어 있다.Each of the plurality of touch electrode wirings 520 is connected to the touch electrode 510 and has an end connected to the touch sensing unit 600.

본 발명에 적용되는 상기 터치패널(500)은, 상기한 바와 같이, 정전용량 방식을 이용하는 것으로서, 상기 패널(100)에 내장되어 있다. 즉, 본 발명에 적용되는 상기 터치패널(500)의 상기 터치전극(510)은, 상기 픽셀전극과 함께 액정을 구동하기 위한 공통전극의 기능 및 터치여부를 판단하는 매체로서의 기능을 수행한다.
As described above, the touch panel 500 according to the present invention uses a capacitive type and is built in the panel 100. [ That is, the touch electrode 510 of the touch panel 500 according to the present invention functions as a common electrode for driving the liquid crystal along with the pixel electrode and as a medium for determining whether or not to touch the pixel electrode.

다음, 상기 구동부(400)는, 상기 게이트 라인으로 입력되는 신호들을 제어하기 위한 게이트 드라이버, 상기 데이터 라인으로 입력되는 신호들을 제어하기 위한 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버와 상기 데이터 드라이버를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러로 구성될 수 있다. 상기 구동부(400)를 구성하는 상기 게이트 드라이버, 상기 데이터 드라이버 및 상기 타이밍 컨트롤러는, 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 집적회로(IC)로 구성될 수도 있으나, 개별적으로 구성될 수도 있다. Next, the driver 400 includes a gate driver for controlling signals input to the gate line, a data driver for controlling signals input to the data line, and a timing controller (not shown) for controlling the gate driver and the data driver. ≪ / RTI > The gate driver, the data driver, and the timing controller constituting the driving unit 400 may be constituted by one integrated circuit (IC) as shown in FIG. 4, but they may be formed separately.

첫째, 상기 타이밍 컨트롤러는 외부시스템으로부터 데이터 인에이블 신호, 도트 클럭 등의 타이밍신호를 입력받아 상기 데이터 드라이버와 상기 게이트 드라이버의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 발생한다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 외부시스템으로부터 입력된 입력영상데이터를 재정렬하여, 재정렬된 영상데이터를 상기 데이터 드라이버로 출력하는 기능을 수행한다. First, the timing controller receives timing signals such as a data enable signal and a dot clock from an external system, and generates control signals for controlling the operation timings of the data driver and the gate driver. The timing controller performs a function of rearranging the input image data input from the external system and outputting the rearranged image data to the data driver.

상기 타이밍 컨트롤러는 상기 데이터 드라이버와 상기 게이트 드라이버를 제어함과 아울러, 상기 터치감지부(600)의 입/출력 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호 및 상기 터치감지부가 공통전압 또는 터치전하 중 어느 하나를 상기 터치전극(510)에 인가하도록 하기 위한 제어신호들을 발생하여 상기 터치감지부(600)로 전송할 수 있다. The timing controller controls the data driver and the gate driver, and controls the timing of the input / output operation of the touch sensing unit 600 and the control signal for controlling the timing of the touch sensing unit 600, And generate control signals to be applied to the touch electrode 510 and transmit the control signals to the touch sensing unit 600.

즉, 상기 터치전극(510)으로 출력되는 공통전압은 공통전압 생성부에서 생성되어 상기 구동부(400)를 통해 출력될 수도 있으나, 상기 구동부(400)로부터 상기 제어신호를 전송받은 상기 터치감지부(600)를 통해 출력될 수도 있다 또한, 상기 터치전하는 상기 구동부(400)로부터 상기 제어신호를 전송받은 상기 터치감지부(600)를 통해 출력될 수 있으며, 상기 터치감지부(600)로부터 출력된 후 상기 구동부(400)를 통해 상기 터치전극(510)으로 공급될 수도 있다. That is, the common voltage output to the touch electrode 510 may be generated by the common voltage generator and may be output through the driver 400. However, the common voltage output from the touch sensing unit The touch signal may be output through the touch sensing unit 600 that receives the control signal from the driver 400 and may be output through the touch sensing unit 600 And may be supplied to the touch electrode 510 through the driving unit 400.

둘째, 상기 데이터 드라이버는 상기 타이밍 컨트롤러로부터 입력된 상기 영상데이터를 데이터 전압으로 변환하여, 상기 게이트 라인에 스캔펄스가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 데이터 전압을 상기 데이터라인들에 공급한다. 즉, 상기 데이터 드라이버는 감마전압 발생부(미도시)로부터 공급되는 감마전압들을 이용하여, 상기 영상데이터를 데이터 전압으로 변환시킨 후 상기 데이터라인들로 출력시킨다.Second, the data driver converts the image data input from the timing controller into a data voltage, and supplies a data voltage for one horizontal line to the data lines for every one horizontal period in which a scan pulse is supplied to the gate line . That is, the data driver converts the image data into a data voltage using gamma voltages supplied from a gamma voltage generator (not shown), and outputs the data voltage to the data lines.

상기 데이터 드라이버는 상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 소스 스타트 펄스를 소스 쉬프트 클럭에 따라 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생한다. 그리고, 상기 데이터 드라이버는 상기 소스 쉬프트 클럭에 따라 입력되는 상기 영상데이터를 상기 샘플링 신호에 따라 래치하여, 상기 데이터 전압으로 변경한 후, 상기 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 수평 라인 단위로 상기 데이터 전압을 상기 데이터라인들에 공급한다. The data driver generates a sampling signal by shifting a source start pulse transmitted from the timing controller according to a source shift clock. The data driver latches the image data inputted in accordance with the source shift clock in accordance with the sampling signal and changes the data voltage to the data voltage. Thereafter, in response to the source output enable signal, To the data lines.

이를 위해, 상기 데이터 드라이버는 쉬프트 레지스터부, 래치부, 디지털 아날로그 변환부 및 출력버퍼 등을 포함하여 구성될 수 있다.To this end, the data driver may include a shift register, a latch, a digital-analog converter, and an output buffer.

셋째, 상기 게이트 드라이버는 상기 타이밍 컨트롤러에서 생성된 게이트 제어신호들을 이용하여 상기 게이트 라인들에 순차적으로 스캔펄스를 공급한다. 상기 스캔펄스에 응답하여 상기 패널(100)의 박막트랜지스터들(TFT)은 상기 패널의 수평라인 단위로 구동된다.
Thirdly, the gate driver sequentially supplies scan pulses to the gate lines using the gate control signals generated in the timing controller. In response to the scan pulse, the thin film transistors (TFT) of the panel 100 are driven in units of horizontal lines of the panel.

마지막으로, 상기 터치감지부(600)는 상기한 바와 같이, 1프레임기간 중 터치감지기간 동안, 상기 터치전극들에 터치전압 또는 터치전하를 공급하고, 슬로프전압에 의해 산출된 센싱데이터를 이용하여, 상기 터치패널(500)에서의 터치여부를 판단하는 기능을 수행한다. 여기서, 상기 터치전압은, 상기 터치전하에 의해 상기 터치전극들에 공급되는 전압이다. 즉, 상기 터치전하들이, 상기 터치전극에 공급됨에 따라, 상기 터치전극에 상기 터치전압이 공급되는 것이다. 이하에서, 터치전압이라 함은, 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 터치전하에 의해 상기 터치전극에 공급되는 전압을 의미한다. 부연하여 설명하면, 상기 터치전압이 상기 터치전극에 공급된다는 것은, 상기 터치전극으로 터치전하가 공급되는 것을 의미한다. 또한, 이하에서는, 상기 터치전하에 의한 전류를 터치전류라 한다. 즉, 터치전하를 상기 터치전극에 공급한다는 것은, 상기 터치전극에 터치전류를 공급하는 것을 의미한다. As described above, the touch sensing unit 600 supplies the touch voltage or the touch charge to the touch electrodes during the touch sensing period of one frame period, and uses the sensed data calculated by the slope voltage And determines whether the touch panel 500 is touched. Here, the touch voltage is a voltage supplied to the touch electrodes by the touch charge. That is, as the touch charges are supplied to the touch electrode, the touch voltage is supplied to the touch electrode. Hereinafter, the touch voltage means a voltage supplied to the touch electrode by the touch charge as described above. In other words, the fact that the touch voltage is supplied to the touch electrode means that the touch charge is supplied to the touch electrode. In the following description, the current due to the touch charge is referred to as a touch current. That is, supplying touch charge to the touch electrode means supplying a touch current to the touch electrode.

이를 위해, 상기 터치감지부(600)는, 충전모드에서, 상기 터치패널에 형성되어 있는 상기 터치전극(510)으로 터치전압 또는 터치전하를 공급하고, 전압홀드모드에서, 상기 터치전극(510)으로 공급된 전압을 홀딩시켜 홀드전압을 산출하고, 비교모드에서, 상기 홀드전압과 슬로프전압을 이용하여 센싱데이터를 산출하며, 판단모드에서, 상기 센싱데이터를 이용하여 상기 터치전극(510)에서의 터치여부를 판단한다.The touch sensing unit 600 may supply a touch voltage or a touch charge to the touch electrode 510 formed on the touch panel in a charge mode, The hold voltage and the slope voltage are used to calculate the hold voltage. In the comparison mode, the sensing data is calculated using the hold voltage and the slope voltage. In the determination mode, It is judged whether or not the touch is made.

상기 터치감지부(600)는 터치여부 판단의 정확도를 높이기 위해, 하나의 터치전극(510)으로부터 수십 개 이상의 상기 센싱데이터를 수집한 후, 수십 개 이상의 상기 센싱데이터를 이용하여, 상기 터치전극에서의 터치여부를 판단한다.The touch sensing unit 600 may collect several tens or more of the sensing data from one touch electrode 510 to increase the accuracy of the touch sensing, Or not.

이 경우, 하나의 터치여부 판단을 위해 수집된 수십 개 이상의 상기 센싱데이터들에 의해 생성된 데이터를 로우데이터라 한다. 즉, 상기 터치감지부(600)는, 실질적으로, 상기 로우데이터를 이용하여 상기 터치전극의 터치여부를 판단한다. 상기 로우데이터는, 예를 들어, 상기 센싱데이터들을 합산하는 것에 의해 산출될 수 있다.In this case, the data generated by the several tens or more of the sensing data collected for one touch determination is referred to as low data. That is, the touch sensing unit 600 substantially determines whether the touch electrode is touched using the row data. The row data can be calculated, for example, by summing the sensing data.

상기 터치감지부(600)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(400)와 독립적으로 형성될 수도 있으나, 상기 구동부(400), 특히, 상기 구동부(400)를 구성하는 상기 타이밍 컨트롤러와 일체로 형성될 수도 있다.
4, the touch sensing unit 600 may be formed independently of the driving unit 400. However, the touch sensing unit 600 may include the driving unit 400, particularly, the timing controller, Or may be integrally formed.

둘째, 본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 장치의 구성을 설명하면 다음과 같다. Secondly, the configuration of the electrostatic capacity calculation device of the touch electrode according to the present invention will be described as follows.

본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 장치(700)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 터치패널(500)과 연결되어 있는 상기 터치감지부(600)로부터, 상기 터치패널(500)에 형성되어 있는 상기 터치전극(510)들 각각의 로우데이터를 수신하는 수신부(710), 상기 로우데이터를 저장하기 위한 저장부(730), 상기 센싱데이터를 이용하여 상기 터치전극(510)들 각각의 정전용량을 산출하는 산출부(720) 및 산출된 상기 정전용량을 출력하는 출력부(740)를 포함한다. 5, the electrostatic capacitance calculation device 700 of the touch electrode according to the present invention includes a touch sensing unit 600 connected to the touch panel 500, A receiver 710 for receiving row data of each of the touch electrodes 510 formed therein, a storage unit 730 for storing the row data, and a plurality of touch electrodes 510, A calculation unit 720 for calculating a capacitance, and an output unit 740 for outputting the calculated capacitance.

우선, 상기 수신부(710)는, 상기 터치감지부(600)로부터 상기 터치패널(500)에 형성되어 있는 상기 터치전극(510)들 각각의 로우데이터를 수신한다. The receiving unit 710 receives row data of each of the touch electrodes 510 formed on the touch panel 500 from the touch sensing unit 600.

예를 들어, 상기 터치감지부(600)는, 상기 터치전극(510)으로부터 수신된 감지신호를 이용하여, 상기 센싱데이터를 생성한다. 상기한 바와 같이, 상기 터치감지부(600)는 수십 개 이상의 상기 센싱데이터를 이용하여 하나의 로우데이터를 생성하며, 상기 로우데이터를 이용하여 상기 터치전극(510)에서의 터치여부를 판단한다. 상기 터치감지부(600)는 상기 로우데이터를 상기 수신부(710)로 전송한다.
For example, the touch sensing unit 600 generates the sensing data using the sensing signal received from the touch electrode 510. As described above, the touch sensing unit 600 generates one row of data using several tens or more of the sensing data, and determines whether the touch electrode 510 is touched by using the row data. The touch sensing unit 600 transmits the row data to the receiver 710.

다음, 상기 저장부(730)는, 상기 정전용량의 산출을 위해 필요한 각종 프로그램들 및 데이터를 저장한다.Next, the storage unit 730 stores various programs and data necessary for calculation of the capacitance.

상기 로우데이트는, 상기 수신부(710)를 통해 수신된 후 상기 저장부(730)에 저장될 수 있다.
The low data may be received by the receiving unit 710 and then stored in the storage unit 730.

다음, 상기 출력부(740)는, 산출된 상기 정전용량에 대한 정보를, 관리자가 모니터링할 수 있도록 출력하거나, 또는, 상기 정전용량을 또 다른 장치, 예를 들어, 관리자가 이용하는 개인용 컴퓨터(PC) 등으로 전송하는 기능을 수행한다.
Next, the output unit 740 outputs the calculated information about the capacitance to an administrator so that the controller can monitor the capacitance, or the capacitance is transmitted to another apparatus, for example, a personal computer (PC ), And so on.

다음, 상기 입력부(750)는, 상기 정전용량의 산출을 위해 필요한 각종 정보들을 입력받는 기능을 수행한다.
Next, the input unit 750 receives various kinds of information necessary for calculating the capacitance.

마지막으로, 상기 산출부(720)는, 상기 센싱데이터를 이용하여 상기 터치전극(510)들 각각의 정전용량을 산출한다. Finally, the calculation unit 720 calculates capacitance of each of the touch electrodes 510 using the sensing data.

이 경우, 상기 산출부(720)는, 상기 터치감지부(600)가 상기 로우데이터를 산출하는 순서의 역순서를 이용하여 상기 정전용량을 산출한다. In this case, the calculation unit 720 calculates the capacitance using the reverse order of the order in which the touch sensing unit 600 calculates the row data.

예를 들어, 상기 산출부(720)는, 상기 로우데이터를 이용하여 하나의 상기 센싱데이터를 산출하고, 하나의 상기 센싱데이터를 이용하여 상기 센싱데이터가 측정된 터치전극(510)의 홀드전압을 산출하고, 상기 터치감지부(600) 내부에서 상기 터치전극으로 공급되는 터치전류의 값과, 상기 터치전류가 상기 터치전극에 공급되는 시간을 읽어오며, 상기 터치전류와 상기 시간과 상기 홀드전압을 이용하여 상기 터치전극의 정전용량을 산출한다. For example, the calculation unit 720 may calculate one sensing data using the row data, and use the one sensing data to calculate a holding voltage of the sensing electrode 510 A value of a touch current supplied to the touch electrode in the touch sensing unit 600 and a time at which the touch current is supplied to the touch electrode is read, and the touch current, the time, and the hold voltage The electrostatic capacity of the touch electrode is calculated.

상기 산출부(720)가 상기 터치전극의 정전용량을 산출하는 구체적인 방법은, 이하에서, 도 7 및 도 8을 참조하여 상세히 설명된다. A concrete method of calculating the electrostatic capacitance of the touch electrode by the calculation unit 720 will be described below in detail with reference to Figs. 7 and 8. Fig.

상기 터치전극의 정전용량 산출을 위해 이용되는 상기 터치전류의 값은 상기 터치감지부(600)로부터 전송되거나, 또는 상기 저장부(730)로부터 전송될 수 있다. The value of the touch current used to calculate the capacitance of the touch electrode may be transmitted from the touch sensing unit 600 or may be transmitted from the storage unit 730.

예를 들어, 상기 터치전극들에서의 터치여부를 판단하기 위해서는, 상기한 바와 같이, 상기 충전모드에서, 상기 터치패널에 형성되어 있는 상기 터치전극(510)으로 터치전류가 공급되어야 한다. For example, in order to determine whether or not the touch electrodes are touched, a touch current should be supplied to the touch electrode 510 formed on the touch panel in the charging mode, as described above.

이 경우, 상기 터치전극(510)들로, 동일한 값의 터치전류가 공급되어야 한다. 그러나, 상기 터치감지부(600)의 제조 공정중에 발생되는 각종 원인들에 의해, 상기 터치감지부(600)로부터 생성되어 상기 터치전극(510)들 각각으로 전송되는 터치전류의 값들이 서로 다를 수 있다. In this case, a touch current of the same value should be supplied to the touch electrodes 510. However, due to various causes occurring during the manufacturing process of the touch sensing unit 600, the values of the touch currents generated from the touch sensing unit 600 and transmitted to the touch electrodes 510 may be different from each other have.

따라서, 상기 터치감지부(600)가 제조되면, 상기 터치감지부(600)로부터 각 터치전극(510)들로 출력되는 상기 터치전류의 값이 측정되며, 측정된 상기 터치전류의 값들은 상기 터치감지부(600)의 저장부(미도시)에 저장된다. 상기 터치감지부(600)의 저장부에 저장되어 있는, 상기 터치전류의 값들은, 상기 터치전극의 정전용량 산출 장치(700)가 구동되면, 상기 수신부(710)로 전송된다. 상기 산출부(720)는 상기 터치전류의 값들을 이용하여, 상기 터치전극(510)들 각각의 정전용량을 산출할 수 있다. Accordingly, when the touch sensing unit 600 is manufactured, the value of the touch current output from the touch sensing unit 600 to each touch electrode 510 is measured, (Not shown) of the sensing unit 600. The values of the touch current stored in the storage unit of the touch sensing unit 600 are transmitted to the receiving unit 710 when the capacitance calculating apparatus 700 of the touch electrode is driven. The calculating unit 720 may calculate the electrostatic capacitance of each of the touch electrodes 510 using the values of the touch current.

그러나, 상기 터치전류의 값들은, 상기 터치전극의 정전용량 산출 장치(700)의 상기 저장부(730)에 직접 저장되어 있다가, 상기 산출부(720)에 의해 이용될 수 있다.
However, the values of the touch current may be directly stored in the storage unit 730 of the electrostatic capacity calculation device 700 of the touch electrode, and used by the calculation unit 720.

도 6은 본 발명이 적용되는 표시장치에 적용되는 터치전압과 슬로프전압과 홀드전압을 나타낸 타이밍도이다. 상기 터치전압(Vnotouch, Vtouch)은 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 터치전하에 의해 상기 터치전극에 공급되는 전압을 의미한다. 즉, 상기 터치전극에 상기 터치전하가 공급됨에 따라, 상기 터치전극의 터치전압은 서서히 증가된다. 6 is a timing chart showing a touch voltage, a slope voltage, and a hold voltage applied to a display device to which the present invention is applied. The touch voltage (Vnotouch, Vtouch) means a voltage supplied to the touch electrode by the touch charge as described above. That is, as the touch charge is supplied to the touch electrode, the touch voltage of the touch electrode gradually increases.

본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 방법을 설명하기에 앞서, 도 6을 참조하여, 상기 표시장치의 상기 터치감지부(600)가, 상기 터치전극(510)에서의 터치여부를 판단하는 방법을 간단히 설명하면 다음과 같다. 6, a method of determining whether or not the touch sensing unit 600 of the display device touches the touch electrode 510 is described with reference to FIG. 6, The following is a brief description.

우선, 1프레임 기간 중 터치감지기간에, 상기 터치감지부(600)는, 상기 터치전극(510)으로 상기 터치전하를 공급한다. 이에 따라, 도 6의 (a)에 도시된 충전모드(Charge Mode)와 같이, 상기 터치전극(510)들 각각의 터치전압들(Vnotouch, Vav, Vtouch)이 상승한다. First, in the touch sensing period during one frame period, the touch sensing unit 600 supplies the touch charge to the touch electrode 510. Accordingly, the touch voltages Vnotouch, Vav, and Vtouch of the touch electrodes 510 rise as in the charge mode shown in FIG. 6A.

즉, 상기 터치감지부(600)가 상기 터치전극(510)으로 상기 터치전하를 공급하면, 상기 터치전극(510)의 터치전압이 서서히 상승된다. That is, when the touch sensing unit 600 supplies the touch charge to the touch electrode 510, the touch voltage of the touch electrode 510 is gradually increased.

이 경우, 도 6의 (a)에서 Vtouch로 표시되어 있는 그래프는, 터치가 있는 터치전극(이하, 간단히 '제1터치전극'이라 함)에서 상승되고 있는 터치전압을 나타내고 있으며, Vnotouch로 표시되어 있는 그래프는, 터치가 없는 터치전극(이하, 간단히 '제2터치전극'이라 함)에서 상승되고 있는 터치전압을 나타내고 있다. 또한, Vav로 표시되어 있는 그래프는, 상기 터치패널(500)에 형성되어 있는 모든 터치전극들의 평균터치전압을 나타내고 있다. In this case, the graph indicated by Vtouch in FIG. 6 (a) shows the touch voltage which is rising in the touch electrode with touch (hereinafter, simply referred to as 'first touch electrode') and is displayed as Vnotouch The graph shows the touch voltage rising in a touch electrode without touch (hereinafter, simply referred to as a 'second touch electrode'). In addition, the graph indicated by Vav shows the average touch voltage of all the touch electrodes formed on the touch panel 500.

상기 터치전극(510)들로 상기 터치전류를 공급하기에 앞서, 상기 터치전극(510)들에 잔존하는 전류를 제거하는 리셋(Reset) 과정이 수행될 수도 있다. 즉, 도 6의 (a)에 도시된 리셋모드(Reset Mode)에서, 상기 터치감지부(600)는, 각 터치전극에 일정 전압을 인가하여, 상기 터치전극의 전하를 0으로 만든다. A reset process may be performed to remove the current remaining in the touch electrodes 510 before supplying the touch current to the touch electrodes 510. [ That is, in the reset mode shown in FIG. 6A, the touch sensing unit 600 applies a constant voltage to each touch electrode to make the charge of the touch electrode zero.

즉, 상기 충전모드에서는, 전하가 0인 상기 터치전극(510)에 일정 전류(Charge Pump)가 주입되어, 상기 터치전극(510)의 터치전극이 선형적으로 증가된다.
That is, in the charging mode, a constant current (Charge Pump) is injected into the touch electrode 510 having a charge of 0, and the touch electrode of the touch electrode 510 linearly increases.

다음, 전압홀드모드(Charge Mode)에서는, 상기 터치전류가 증가됨에 따라 선형적으로 증가된 상기 터치전압을 홀드시켜, 홀드전압(VH1 or VH2)이 형성된다. 도 6의 (a)에 도시된 VH1은 터치가 이루어지고 있는 상기 제1터치전극에서의 홀드전압(이하, 간단히 '제1홀드전압'이라 함)을 의미하며, VH2는 터치가 없는 상기 제2터치전극에서의 홀드전압(이하, 간단히 '제2홀드전압'이라 함)을 의미한다.Next, in the voltage hold mode, the hold voltage VH1 or VH2 is formed by holding the linearly increased touch voltage as the touch current is increased. 6A, VH1 denotes a hold voltage (hereinafter referred to simply as 'first hold voltage') at the first touch electrode to which a touch is performed, and VH2 denotes a hold voltage at the second touch electrode (Hereinafter simply referred to as a "second hold voltage") at the touch electrode.

이 경우, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제2터치전극으로 공급되는 터치전류와 동일한 전류가, 상기 제1터치전극으로 공급되더라도, 상기 제1터치전극의 상승속도가 늦어진다. 따라서, 상기 전압홀드모드가 도달한 시점에서의, 상기 제1터치전극의 상기 제1홀드전압(VH1)의 크기는, 상기 전압홀드모드가 도달한 시점에서의 상기 제2터치전극의 상기 제2홀드전압(VH2)의 크기보다 작다.In this case, as shown in FIG. 6A, even if a current equal to the touch current supplied to the second touch electrode is supplied to the first touch electrode, the rising speed of the first touch electrode is delayed. Therefore, the magnitude of the first hold voltage (VH1) of the first touch electrode at the time when the voltage hold mode is reached is smaller than the magnitude of the second hold voltage (VH1) of the second touch electrode Is smaller than the hold voltage VH2.

상기 제1홀드전압 또는 상기 제2홀드전압(이하, 간단히 '홀드전압'이라 함)은, 아래의 [수학식 1]에 의해 산출될 수 있다.The first hold voltage or the second hold voltage (hereinafter simply referred to as a hold voltage) can be calculated by the following equation (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

즉, 상기 홀드전압(V(t))은, 상기 터치전극의 정전용량(C), 상기 터치전류(Ich) 및 상기 터치전류가 상기 터치전극에 주입된 시간(t)에 의해 산출될 수 있다.
That is, the hold voltage V (t) can be calculated by the capacitance (C) of the touch electrode, the touch current (Ich), and the time (t) in which the touch current is injected into the touch electrode .

마지막으로, 비교모드(Compare Mode)에서, 상기 터치감지부(600)는, 슬로프전압(Vslope)을 생성하여, 상기 슬로프전압이 상기 홀드전압(VH1 or VH2)에 도달하는 시간을 측정한다. 이 경우, 상기 터치감지부(600)는 상기 슬로프전압이, 터치여부의 판단에 기준이 되는 기준전압(Reference Voltage : VR)에 도달하는 시간을 저장하고 있다. 따라서, 상기 터치감지부(600)는 상기 슬로프전압이 상기 홀드전압(VH1 or VH2)에 도달하는 시간을, 상기 슬로프 전압이 상기 기준전압(VR)에 도달하는 시간과 비교한다. Lastly, in the comparison mode, the touch sensing unit 600 generates a slope voltage Vslope and measures a time at which the slope voltage reaches the hold voltage VH1 or VH2. In this case, the touch sensing unit 600 stores a time at which the slope voltage reaches a reference voltage (VR) as a reference for determining whether or not the touch is detected. Accordingly, the touch sensing unit 600 compares the time at which the slope voltage reaches the hold voltage (VH1 or VH2) with the time at which the slope voltage reaches the reference voltage (VR).

이 경우, 상기 슬로프전압이 상기 홀드전압(VH1 or VH2)에 도달하는 시간이, 상기 슬로프 전압이 상기 기준전압(VR)에 도달하는 시간보다 짧다면, 상기 터치감지부(600)는, 상기 홀드전압이 생성된 터치전극에서 터치가 발생되지 않은 것으로 판단한다. In this case, if the time at which the slope voltage reaches the hold voltage VH1 or VH2 is shorter than the time at which the slope voltage reaches the reference voltage VR, It is determined that the touch is not generated in the touch electrode where the voltage is generated.

그러나, 상기 슬로프전압이 상기 홀드전압(VH1 or VH2)에 도달하는 시간이, 상기 슬로프 전압이 상기 기준전압(VR)에 도달하는 시간보다 길다면, 상기 터치감지부(600)는, 상기 홀드전압이 생성된 터치전극에서 터치가 발생된 것으로 판단한다.However, if the time at which the slope voltage reaches the hold voltage VH1 or VH2 is longer than the time at which the slope voltage reaches the reference voltage VR, the touch sensing unit 600 may determine that the hold voltage It is determined that a touch is generated in the generated touch electrode.

예를 들어, 도 6의 (a)에서, 상기 제1터치전극에서의 홀드전압이 상기 제1홀드전압(VH1)이고, 상기 슬로프전압이 Vslope로 표시된 전압이고, 상기 기준전압이 VR로 표시된 전압인 경우, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 슬로프전압(Vslope)이 상기 비교모드의 시작 시점으로부터, 상기 제1홀드전압(VH1)에 도달하는 시간(X)은, 상기 슬로프 전압(Vslope)이 상기 기준전압(VR)에 도달하는 시간보다 길다. 이 경우, 상기 터치감지부(600)는, 상기 제1홀드전압(VH1)이 생성된 상기 제1터치전극에서 터치가 발생된 것으로 판단할 수 있다. 즉, 도 6의 (b)에서 Touch로 표시되어 있는 그래프는, 상기 제1터치전극에 대한 그래프이이며, Reference Data로 표시되어 있는 그래프는, 상기 슬로프 전압(Vslope)이 상기 기준전압(VR)에 도달하는 시간을 나타낸 그래프이다.For example, in FIG. 6A, the hold voltage at the first touch electrode is the first hold voltage VH1, the slope voltage is a voltage indicated by Vslope, the reference voltage is a voltage indicated by VR , The time (X) at which the slope voltage (Vslope) reaches the first hold voltage (VH1) from the start time of the comparison mode becomes longer than the slope voltage (Vslope) (Vslope) reaches the reference voltage (VR). In this case, the touch sensing unit 600 may determine that a touch is generated in the first touch electrode on which the first hold voltage VH1 is generated. 6 (b) is a graph for the first touch electrode, and a graph indicated by Reference Data indicates that the slope voltage Vslope is lower than the reference voltage VR Is a graph showing the arrival time.

또한, 상기 제2터치전극에서의 홀드전압이 상기 제2홀드전압(VH2)이고, 상기 슬로프전압이 Vslope로 표시된 전압이고, 상기 기준전압이 VR로 표시된 전압인 경우, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 슬로프전압(Vslope)이 상기 비교모드의 시작 시점으로부터, 상기 제2홀드전압(VH2)에 도달하는 시간은, 상기 슬로프 전압(Vslope)이 상기 기준전압(VR)에 도달하는 시간보다 짧다. 이 경우, 상기 터치감지부(600)는, 상기 제2홀드전압(VH2)이 생성된 상기 터치전극에서 터치가 발생되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 즉, 도 6의 (b)에서 No Touch로 표시되어 있는 그래프는, 상기 제2터치전극에 대한 그래프이며, Reference Data로 표시되어 있는 그래프는, 상기 슬로프 전압(Vslope)이 상기 기준전압(VR)에 도달하는 시간을 나타낸 그래프이다. 6 (b), when the hold voltage at the second touch electrode is the second hold voltage VH2, the slope voltage is a voltage indicated by Vslope, and the reference voltage is a voltage indicated by VR, As shown in the figure, the time at which the slope voltage Vslope reaches the second hold voltage VH2 from the start time of the comparison mode depends on whether the slope voltage Vslope reaches the reference voltage VR It is shorter than the time. In this case, the touch sensing unit 600 may determine that no touch is generated in the touch electrode at which the second hold voltage VH2 is generated. 6 (b) is a graph for the second touch electrode. In the graph shown in Reference Data, when the slope voltage Vslope is greater than the reference voltage VR, In Fig.

상기한 바와 같이, 상기 터치감지부(600)는, 터치전극에서 발생된 홀드전압(VH1 or VH2)과, 슬로프전압(Vslope)이 동일해 지는 시간을, 상기 슬로프전압이 상기 기준전압(VR)과 동일해 지는 시간과 비교하여, 상기 터치전극에서의 터치여부를 판단하고 있다. As described above, the touch sensing unit 600 determines the time at which the hold voltage VH1 or VH2 generated at the touch electrode and the slope voltage Vslope become equal to the reference voltage VR, It is determined whether or not the touch electrode is touched.

이 경우, 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 터치감지부(600)는, 실질적으로, 상기 로우데이터를 이용하여 상기 터치전극의 터치여부를 판단한다. 상기 로우데이터는, 하나의 터치여부 판단을 위해, 수집된 수십 개 이상의 상기 센싱데이터들에 의해 산출되는 데이터로서, 상기 수십 개 이상의 센싱데이터들 각각은, 하나의 상기 터치전극에 대해 상기한 바와 같은, 리셋모드, 충전모드, 전압홀드모드 및 상기 비교모드를 거쳐 수집된다. In this case, as described above, the touch sensing unit 600 substantially determines whether the touch electrode is touched by using the row data. The row data is data calculated by a plurality of the plurality of sensing data collected to determine whether one touch is made, and each of the several tens or more sensing data is data for one touch electrode , A reset mode, a charge mode, a voltage hold mode, and the comparison mode.

그러나, 종래 기술에서 설명된 바와 같이, 상기 터치전극들 각각의 정전용량이 서로 다르면, 상기 터치감지부(600)에서의 터치여부 판단에 에러가 발생될 수 있다.However, as described in the related art, if the capacitances of the touch electrodes are different from each other, an error may occur in the touch sensing unit 600.

예를 들어, 터치가 없는(또는 터치가 있는) 두 개의 터치전극들에, 동일한 터치전류(Ich)가 동일한 시간(t) 동안 주입되더라도, 상기 [수학식 1]에 의해, 상기 홀드전압이 서로 달라질 수 있다.For example, even if the same touch current Ich is injected for the same time (t) on two touch electrodes having no touch (or touch), the hold voltages It can be different.

상기 홀드전압의 편차가 커진다면, 터치가 없는(또는 터치가 있는) 두 개의 터치전극들 중 어느 하나는 터치가 있는 것으로 판단될 수 있으며, 나머지 하나는 터치가 있는 것으로 판단될 수 있다.If the variation of the hold voltage becomes large, it can be determined that any one of the two touch electrodes (or the touch electrodes) has a touch, and the other one can be determined to have a touch.

따라서, 상기 터치전극들의 정전용량은, 터치여부 판단에 있어서 중요한 요소이다. Therefore, the electrostatic capacitance of the touch electrodes is an important factor in determining whether or not touch is made.

본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 장치 및 방법은, 상기한 바와 같이, 터치여부 판단에 있어서 중요한 요소인, 상기 터치전극의 정전용량을, 자동적으로 산출할 수 있으며, 특히, 상기 터치패널을 구성하는 모든 터치전극들의 정전용량들을 모두 산출할 수 있다는 특징을 가지고 있다.
The capacitance and capacitance of the touch electrode according to the present invention can automatically calculate the capacitance of the touch electrode which is an important factor in determining whether or not the touch is made as described above, The electrostatic capacitances of all of the touch electrodes can be calculated.

이하에서는, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 방법이 구체적으로 설명된다. Hereinafter, the electrostatic capacitance calculation method of the touch electrode according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.

도 7은 본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 방법의 일실시예 흐름도이며, 도 8은 본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 방법에 적용되는 터치전압과 슬로프전압과 홀드전압을 나타낸 타이밍도이다. 8 is a timing chart showing a touch voltage, a slope voltage, and a hold voltage applied to the electrostatic capacity calculation method of the touch electrode according to the present invention. FIG. 7 is a flow chart of a method of calculating electrostatic capacitance of a touch electrode according to the present invention. to be.

본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 방법은, 상기 터치패널(500)과 연결되어 있는 상기 터치감지부(600)로부터, 상기 터치패널(500)에 형성되어 있는 터치전극(510)들 각각의 로우데이터를 수신하는 단계(602) 및 상기 로우데이터를 이용하여 상기 터치전극(510)들 각각의 정전용량을 산출하는 단계(604 내지 614)를 포함한다. The electrostatic capacity calculation method of the touch electrode according to the present invention is a method of calculating electrostatic capacitance of each touch electrode 510 formed on the touch panel 500 from the touch sensing unit 600 connected to the touch panel 500 (602) of receiving row data and calculating (604 to 614) capacitance of each of the touch electrodes (510) using the row data.

본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 방법은, 상기 터치감지부(600)가 산출한 상기 터치전극들 각각의 상기 로우데이터들을 이용하여, 상기 터치전극들의 정전용량을 산출한다. 즉, 본 발명에서는, 상기 터치감지부(600)가 상기 로우데이터를 산출하는 순서의 역순서를 이용하여, 상기 터치전극들 각각의 정전용량이 산출된다. 이하에서는, 상기 로우데이터가 50개의 상기 센싱데이터들에 의해 산출된 데이터인 경우를 일예로 하여 본 발명이 설명된다. The electrostatic capacity calculation method of the touch electrode according to the present invention calculates electrostatic capacitance of the touch electrodes using the row data of each of the touch electrodes calculated by the touch sensing unit 600. That is, in the present invention, the capacitances of the touch electrodes are calculated using the reverse order of the order in which the touch sensing unit 600 calculates the row data. Hereinafter, the present invention will be described as an example in which the row data is data calculated by 50 pieces of the sensing data.

특히, 상기 정전용량을 산출하는 단계는, 상기 로우데이터로부터, 상기 로우데이터가 측정된 터치전극의 홀드전압을 산출하는 단계(604 내지 610), 상기 터치감지부 내부에서 상기 터치전극으로 공급되는 터치전류의 값과, 상기 터치전류가 상기 터치전극에 공급되는 시간을 읽어오는 단계 및 상기 터치전류와 상기 시간과 상기 홀드전압을 이용하여 상기 터치전극의 정전용량을 산출하는 단계(612)를 포함한다. In particular, the step of calculating capacitance may include calculating (604 to 610) a hold voltage of the touch electrode on which the row data is measured, from the row data, (612) of reading a value of a current and a time at which the touch current is supplied to the touch electrode, and calculating a capacitance of the touch electrode using the touch current, the time, and the hold voltage .

또한, 본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 장치(700)는, 상기 과정들을 통해 산출된 상기 정전용량들을 이용하여 상기 터치패널(500)의 불량여부를 판단할 수 있다. In addition, the capacitance calculation apparatus 700 of the touch electrode according to the present invention can determine whether the touch panel 500 is defective by using the capacitances calculated through the above processes.

예를 들어, 상기 터치전극의 정전용량 산출 장치(700)는, 산출된 상기 정전용량들 중 기 설정된 정전용량범위를 벗어나는 정전용량이 기 설정된 갯수를 초과하면, 상기 터치패널을 불량으로 판단할 수 있다. For example, when the electrostatic capacity exceeding a preset capacitance range among the calculated electrostatic capacities exceeds a preset number, the electrostatic capacitance calculation device 700 of the touch electrode may determine that the touch panel is defective have.

보다 구체적인 예로서, 상기 터치패널(500)을 구성하는 20개의 상기 터치전극들에 대한 정전용량들 중, 상기 기 설정된 정전용량범위를 벗어나는 정전용량이 3개를 초과한다면, 상기 터치전극의 정전용량 산출 장치(700)는, 상기 터치패널을 불량으로 판단할 수 있다. As a more specific example, if the capacitances for the twenty touch electrodes constituting the touch panel 500 exceed the predetermined capacitance range out of three, the capacitance of the touch electrode The calculating device 700 can determine that the touch panel is defective.

이하에서는, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 터치전극의 정전용량 산출 방법이 상세히 설명된다.
Hereinafter, a method of calculating the capacitance of the touch electrode according to the present invention will be described in detail.

우선, 상기 터치감지부(600)는 상기 터치전극(510)들 각각의 로우데이터를 산출하여, 상기 로우데이터를 상기 터치전극의 정전용량 산출 장치(700)로 전송한다(602). First, the touch sensing unit 600 calculates row data of each of the touch electrodes 510 and transmits the row data to the electrostatic capacitance calculator 700 of the touch electrode (602).

상기 터치감지부(600)가 상기 로우데이터를 산출하는 방법은, 상기에서 도 6을 참조하여 설명된 방법이 적용된다. 상기 로우데이터가 산출되는 방법을 간단히 정리하면 다음과 같다. The method of calculating the row data by the touch sensing unit 600 is as described above with reference to FIG. A method of calculating the raw data is briefly summarized as follows.

첫째, 상기 터치전극(510)들로 상기 터치전류를 공급하기에 앞서, 상기 터치전극(510)들에 잔존하는 전류를 제거하는 리셋(Reset) 과정이 수행될 수 있다. First, a reset process of removing the current remaining in the touch electrodes 510 may be performed prior to supplying the touch current to the touch electrodes 510. FIG.

둘째, 1프레임 기간 중 터치감지기간에, 상기 터치감지부(600)는, 상기 터치전극(510)으로 상기 터치전류를 공급하며, 이에 따라, 상기 터치전극(510)들 각각의 터치전압(Vnotouch)이 상승한다. 상기 동작은 상기 충전모드(Charge Mode)에서 이루어진다.The touch sensing unit 600 supplies the touch current to the touch electrode 510 so that the touch voltage of each of the touch electrodes 510 ). The operation is performed in the charging mode (Charge Mode).

셋째, 상기 전압홀드모드(Charge Mode)에서는, 상기 터치전류가 증가됨에 따라 선형적으로 증가된 상기 터치전압을 홀드시켜, 홀드전압(VH)이 형성된다. Third, in the voltage hold mode, the hold voltage VH is formed by holding the linearly increased touch voltage as the touch current is increased.

넷째, 상기 비교모드(Compare Mode)에서, 상기 터치감지부(600)는, 상기 슬로프전압(Vslope)을 생성하여, 상기 슬로프전압이 상기 홀드전압(VH)에 도달하는 시간을 측정하고, 상기 슬로프전압이 상기 홀드전압(VH)에 도달하는 시간을, 상기 슬로프 전압이 상기 기준전압(VR)에 도달하는 시간과 비교하여, 상기 센싱데이터를 산출한다.Fourth, in the comparison mode, the touch sensing unit 600 generates the slope voltage Vslope, measures a time at which the slope voltage reaches the hold voltage VH, The sensing data is calculated by comparing the time at which the voltage reaches the hold voltage (VH) with the time at which the slope voltage reaches the reference voltage (VR).

다섯째, 상기 터치전극(510)에 대하여, 상기 센싱데이터를 산출하는 과정은 수십회 이상 반복적으로 수행될 수 있다. 이하에서는, 하나의 터치전극에 대해 상기 센싱데이터가 50개 산출되어, 하나의 상기 로우데이터가 산출되는 경우를 일예로 하여 본 발명이 설명된다. 상기 로우데이터는, 50개의 상기 센싱데이터를 합산하는 것에 의해 산출될 수 있다. Fifth, the process of calculating the sensing data for the touch electrode 510 may be repeatedly performed several tens of times. Hereinafter, the present invention will be described as an example in which 50 pieces of sensing data are calculated for one touch electrode, and one row data is calculated. The row data can be calculated by summing 50 pieces of the sensing data.

여섯째, 상기 터치감지부(600)는, 상기 로우데이터를 이용하여, 상기 터치전극에서의 터치여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 슬로프전압(Vslope)이 상기 비교모드의 시작 시점으로부터, 상기 홀드전압(VH)에 도달하는 시간이, 상기 슬로프 전압(Vslope)이 상기 기준전압(VR)에 도달하는 시간보다 짧다면, 상기 터치감지부(600)는, 상기 홀드전압(VH)이 생성된 상기 터치전극에서 터치가 발생되지 않은 것으로 판단할 수 있다. Sixth, the touch sensing unit 600 may determine whether the touch electrode is touched by using the row data. For example, as shown in FIG. 8 (b), when the slope voltage Vslope reaches the hold voltage VH from the start time of the comparison mode, The touch sensing unit 600 may determine that the touch is not generated in the touch electrode where the hold voltage VH is generated if the touch voltage is shorter than the time to reach the reference voltage VR.

이 경우, 도 8의 (b)에서는, 하나의 상기 센싱데이터를 이용하여 상기 터치여부가 판단되고 있으나, 상기한 바와 같이, 상기 터치감지부(600)는, 50개의 상기 센싱데이터들에 의해 산출된 상기 로우데이터를 이용하여, 하나의 상기 터치전극에서의 터치여부를 판단할 수 있다. 하나의 센싱데이터를 이용하여 상기 터치여부가 판단되는 원리와, 50개의 상기 로우데이터에 의해 산출된 상기 로우데이터를 이용하여 상기 터치여부가 판단되는 원리는 동일 또는 유사하다. In this case, in FIG. 8B, it is determined whether the touch is made using one of the sensing data. However, as described above, the touch sensing unit 600 calculates It is possible to determine whether one touch electrode is touched by using the row data. The principle of determining whether the touch is made using one sensing data and the principle of determining whether the touch is performed using the row data calculated by 50 rows are the same or similar.

일곱째, 상기 터치감지부(600)는, 상기 터치패널(500)을 구성하는 모든 터치전극들(510)들 각각에 대해 수집된 상기 로우 데이터들을 상기 터치전극의 정전용량 산출 장치로 전송한다. Seventh, the touch sensing unit 600 transmits the row data collected for each of the touch electrodes 510 constituting the touch panel 500 to the electrostatic capacitance calculating unit of the touch electrode.

예를 들어, 상기 터치패널(500)을 구성하는 터치전극(510)들이, 20개인 경우, 상기 터치감지부(600)는, 20개의 상기 로우 데이터들을 생성하여, 20개의 상기 로우 데이터들을 상기 터치전극의 정전용량 산출 장치(700)로 전송한다(602). 20개의 상기 로우 데이터들 각각은, 50개의 센싱데이터들의 합산에 의해 산출될 수 있으며, 50개의 상기 센싱데이터들 각각은, 상기 리셋모드(Reset Mode), 상기 충전모드(Charge Mode) 및 상기 전압홀드모드(Voltage Holde Mode)를 통해 산출된다. For example, when the number of touch electrodes 510 constituting the touch panel 500 is 20, the touch sensing unit 600 generates 20 pieces of row data, To the electrostatic capacity calculation device 700 of the electrode (602). Each of the 20 pieces of the row data can be calculated by summing 50 pieces of sensing data and each of the 50 pieces of sensing data has a reset mode, a charge mode, Mode (Voltage Holde Mode).

이하에서는, 하나의 상기 로우 데이터를 이용하여, 하나의 상기 터치전극의 정전용량이 산출되는 방법이 설명된다. 상기 터치패널(500)을 구성하는 나머지 19개의 터치전극들의 정전용량들은, 이하에서 설명되는 방법과 동일한 방법을 통해 산출될 수 있다.
Hereinafter, a method of calculating the electrostatic capacitance of one touch electrode using one row of data will be described. The electrostatic capacities of the remaining 19 touch electrodes constituting the touch panel 500 can be calculated through the same method as described below.

다음, 상기 터치전극의 정전용량 산출 장치(700)의 상기 산출부(720)는, 상기 로우데이터를 이용하여, 하나의 센싱데이터를 산출한다(604).Next, the calculating unit 720 of the electrostatic capacity calculating device 700 of the touch electrode calculates one sensing data using the row data (604).

상기한 바와 같이, 상기 로우데이터는, 50개의 상기 센싱데이터들의 합산에 의해 산출되므로, [수학식 2]에 기재된 바와 같이, 상기 로우데이터(Raw Data)를 상기 센싱데이터들의 숫자(Integration)로 나누면, 하나의 상기 센싱데이터(Sensing Data)가 산출된다. As described above, since the row data is calculated by summing the 50 pieces of the sensing data, as described in Equation (2), if the raw data is divided by the number of the sensing data , One sensing data (Sensing Data) is calculated.

Figure pat00002
Figure pat00002

다음, 상기 센싱데이터를 이용하여 상기 센싱데이터의 출력펄스의 폭(시간)이 계산된다(606). 예를 들어, 도 6에서, Y로 표시된 값과 대응되는 값이 상기 센싱데이터이다. 즉, 상기 센싱데이터는 도 6에서 Y로 표시된 펄스의 폭에 대응되는 값으로서, 예를 들어, 클럭수가 될 수 있다.Next, the width (time) of the output pulse of the sensing data is calculated using the sensing data (606). For example, in FIG. 6, a value corresponding to the value indicated by Y is the sensing data. That is, the sensing data corresponds to the width of the pulse indicated by Y in FIG. 6, and may be, for example, the number of clocks.

상기 센싱데이터는 [수학식 3]에 의해 산출될 수 있다. The sensing data can be calculated by Equation (3).

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 센싱데이터는 상기 산출과정(604)에 의해 이미 알고 있으며, 상기 카운트 클럭 타임(count clock time)은 상기 터치감지부(600)에 설정되어 있는 값이다. The sensing data is already known by the calculation process 604 and the count clock time is a value set in the touch sensing unit 600. [

따라서, 상기 센싱데이터, 상기 카운트 클럭 타임을 상기 [수학식 3]에 대입함으로써, 상기 센싱데이터의 출력펄스의 폭(Output high pulse width)이 산출될 수 있다. 상기 출력펄스의 폭(Output high pulse width)은 상기한 바와 같이, 도 6에서 Y로 표시된 펄스의 폭이 될 수 있다.
Therefore, the output high pulse width of the sensing data can be calculated by substituting the sensing data and the count clock time into Equation (3). The output high pulse width may be the width of the pulse indicated by Y in FIG. 6, as described above.

다음, 출력펄스의 폭을 이용하여 ΔV가 산출된다(608). 상기 ΔV는 도 8에 도시된 B에 대응되는 값이다. 즉, 상기 ΔV는 상기 비교모드의 시작 시점에서의 상기 슬로프전압(Vslope)과 상기 홀드전압(VH) 간의 차값이다.Next, ΔV is calculated using the width of the output pulse (608). The above-mentioned? V is a value corresponding to B shown in Fig. That is,? V is a difference between the slope voltage (Vslope) and the hold voltage (VH) at the start of the comparison mode.

상기 ΔV는 [수학식 4]에 의해 산출될 수 있다.The above-mentioned? V can be calculated by the following equation (4).

Figure pat00004
Figure pat00004

[수학식 4]에서 Slope icon은 상기 슬로프전압(Vslope)을 형성하기 위해 상기 터치감지부(600)가 이용하는 전류이고, 상기 20pF은 상기 터치감지부(600) 내부에 형성되어 있는 정전용량으로서, 기 설정되어 있는 값이다. In Equation (4), Slope icon is a current used by the touch sensing unit 600 to form the slope voltage Vslope, 20pF is a capacitance formed in the touch sensing unit 600, It is the preset value.

따라서, 상기 출력펄스의 폭(Output high pulse width)과 상기 Slope icon의 값을 상기 [수학식 4]에 대입함으로써, 상기 ΔV(B)가 산출될 수 있다.
Therefore, the value of DELTA V (B) can be calculated by substituting the output high pulse width and the value of the slope icon into the expression (4).

다음, 상기 ΔV(B)를 이용하여 상기 터치전극에서의 상기 홀드전압(VH)이 산출될 수 있다(610). Next, the hold voltage VH at the touch electrode may be calculated using the DELTA V (B) (610).

상기 홀드전압은 [수학식 5]에 의해 산출될 수 있다. The hold voltage can be calculated by Equation (5).

Figure pat00005
Figure pat00005

상기 DC Reference Voltage(VR)는 상기 터치감지부(600)에 설정되어 있는 값이다. 상기 오프셋전압(도 8에서 'A'로 표시되어 있음)은 상기 비교모드의 시작 시점에서의 상기 슬로프전압(Vslope)과 상기 기준전압(VR) 간의 차값으로서, 상기 슬로프전압과 상기 기준전압이 상기 터치감지부(600)에 설정되어 있기 때문에, 상기 오프셋전압도 산출될 수 있다.The DC reference voltage (VR) is a value set in the touch sensing unit 600. The offset voltage (indicated by 'A' in FIG. 8) is a difference between the slope voltage (Vslope) at the start of the comparison mode and the reference voltage (VR), and the slope voltage and the reference voltage Since the touch sensing unit 600 is set, the offset voltage can also be calculated.

따라서, 상기 ΔV(B)와, 상기 DC Reference Voltage(VR)와, 상기 오프셋 전압(A)을 상기 [수학식 5]에 대입함으로써, 상기 홀드전압(VH)이 산출될 수 있다.
Therefore, the hold voltage VH can be calculated by substituting the? V (B), the DC Reference Voltage (VR) and the offset voltage (A) into the equation (5).

마지막으로, 상기 홀드전압(VH)을 이용하여, 상기 로우데이터가 산출된 상기 터치전극의 정전용량(C)이 산출될 수 있다(612).Finally, using the hold voltage VH, the electrostatic capacitance C of the touch electrode at which the row data is calculated may be calculated 612.

상기 터치전극의 정전용량(C)은 [수학식 6]에 의해 산출될 수 있다. The electrostatic capacitance C of the touch electrode can be calculated by Equation (6).

Figure pat00006
Figure pat00006

[수학식 6]은, 상기 터치전극에 대한 홀드전압(VH)을 산출하기 위해 이용된 식으로서, [수학식 1]에 기재된 수학식과 동일한 식이다.Equation (6) is an equation used to calculate the hold voltage (VH) for the touch electrode, and is the same as the equation described in Equation (1).

즉, 상기 홀드전압(VH=V(t))은, 상기 터치전극에 공급된 상기 터치전류(Ich)와, 상기 터치전류가 공급된 시간 및 상기 터치전극의 정전용량에 의해 산출되는 값이다. 여기서, 상기 홀드전압(V(t))은 상기 [수학식 5]를 통해 산출될 수 있고, 상기 터치전류(Ich)는 상기한 바와 같이, 상기 터치감지부(600)의 제조시에 생성되어, 상기 산출부(720)에서 읽혀지는 값이며, 상기 터치전류가 공급되는 시간 역시, 상기 터치감지부(600)에 설정되어 있는 값이다. That is, the hold voltage VH = V (t) is a value calculated by the touch current Ich supplied to the touch electrode, the time when the touch current is supplied, and the capacitance of the touch electrode. Here, the hold voltage V (t) may be calculated through Equation (5), and the touch current Ich may be generated at the time of manufacturing the touch sensing unit 600 as described above And the time at which the touch current is supplied is also a value set in the touch sensing unit 600. [

따라서, 상기 산출부(720)는, 산출된 홀드전압(V(t)=VH)과, 상기 저장부(730) 또는 상기 터치감지부(600)로부터 전송되어온 상기 터치전류(Ich) 및 상기 터치전류가 공급된 시간(t)을 상기 [수학식 6]에 대입함으로써, 상기 정전용량(C)을 산출할 수 있다.
Accordingly, the calculation unit 720 calculates the hold voltage V (t) = VH and the touch current Ich transmitted from the storage unit 730 or the touch sensing unit 600, The electrostatic capacity C can be calculated by substituting the time t at which the current is supplied to the above equation (6).

상기 설명에서는, 하나의 터치전극으로부터 산출된 상기 로우데이터를 이용하여, 하나의 터치전극에 대한 정전용량(C)이 산출되는 방법이 설명되었다.In the above description, a method has been described in which the electrostatic capacitance C for one touch electrode is calculated using the row data calculated from one touch electrode.

그러나, 상기 터치감지부(600)로부터, 상기 터치패널(500)을 구성하는 모든 터치전극들에 대한 상기 로우데이터를 수신한 상기 산출부(720)는, 상기에서 설명된 방법을 이용하여, 상기 모든 터치전극들 각각의 정전용량을 산출할 수 있다.However, the calculation unit 720, which has received the row data from all the touch electrodes constituting the touch panel 500 from the touch sensing unit 600, The capacitance of each of all the touch electrodes can be calculated.

상기 터치패널(500)을 구성하는 모든 상기 터치전극(510)들의 정전용량이 본 발명에 의해 산출됨으로써, 상기 터치패널의 불량여부가 판단될 수 있다.The electrostatic capacity of all the touch electrodes 510 constituting the touch panel 500 may be calculated by the present invention to determine whether or not the touch panel is defective.

즉, 상기 산출부(720)는 상기 정전용량들을 기 설정된 값과 비교하여, 상기 기 설정된 값을 초과하거나, 상기 기 설정된 값에 미달되는 정전용량이 기 설정된 숫자보다 많은 경우에는, 상기 터치패널을 불량으로 판단할 수 있다(614).That is, the calculating unit 720 compares the electrostatic capacities with a predetermined value, and when the electrostatic capacity exceeding the predetermined value or less than the preset value is larger than the preset number, It can be judged to be defective (614).

또한, 상기 산출부(720)는, 또 다른 제어장치에서 상기한 바와 같은 불량 판단 과정(614)이 이루어질 수 있도록, 상기 정전용량들에 대한 정보를 상기 제어장치로 전송할 수도 있다. In addition, the calculating unit 720 may transmit the information about the capacitances to the control device so that the failure determination process 614 may be performed by another control device.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

100 : 패널 400 : 구동부
500 : 터치패널 510 : 터치전극
520 : 터치전극배선 600 : 터치감지부
700 : 터치전극의 정전용량 산출 장치100: panel 400:
500: touch panel 510: touch electrode
520: touch electrode wiring 600: touch sensing unit
700: Capacitance calculation device of the touch electrode

Claims (10)

터치패널과 연결되어 있는 터치감지부로부터, 상기 터치패널에 형성되어 있는 터치전극들 각각의 로우데이터를 수신하는 단계; 및
상기 로우데이터를 이용하여 상기 터치전극들 각각의 정전용량을 산출하는 단계를 포함하는 터치전극의 정전용량 산출 방법.Receiving row data of each of the touch electrodes formed on the touch panel from a touch sensing unit connected to the touch panel; And
And calculating the electrostatic capacitance of each of the touch electrodes using the row data. 제 1 항에 있어서,
상기 정전용량을 산출하는 단계는,
상기 터치감지부가 상기 로우데이터를 산출하는 순서의 역순서를 이용하여 상기 정전용량을 산출하는 것을 특징으로 하는 터치전극의 정전용량 산출 방법. The method according to claim 1,
The step of calculating the capacitance includes:
Wherein the touch sensing unit calculates the electrostatic capacitance by using an inverse procedure of the order of calculating the row data. 제 1 항에 있어서,
상기 정전용량을 산출하는 단계는,
상기 로우데이터로부터, 상기 로우데이터가 측정된 터치전극의 홀드전압을 산출하는 단계;
상기 터치감지부 내부에서 상기 터치전극으로 공급되는 터치전류의 값과, 상기 터치전류가 상기 터치전극에 공급되는 시간을 읽어오는 단계; 및
상기 터치전류와 상기 시간과 상기 홀드전압을 이용하여 상기 터치전극의 정전용량을 산출하는 단계를 포함하는 터치전극의 정전용량 산출 방법. The method according to claim 1,
The step of calculating the capacitance includes:
Calculating a hold voltage of the touch electrode from which the row data is measured, from the row data;
Reading a value of a touch current supplied to the touch electrode in the touch sensing unit and a time when the touch current is supplied to the touch electrode; And
And calculating the capacitance of the touch electrode using the touch current, the time, and the hold voltage. 제 3 항에 있어서,
상기 터치전류의 값은 상기 터치감지부로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 터치전극의 정전용량 산출 방법. The method of claim 3,
Wherein the value of the touch current is received from the touch sensing unit. 제 1 항에 있어서,
상기 정전용량들을 이용하여 상기 터치패널의 불량여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 터치전극의 정전용량 산출 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of determining whether the touch panel is defective using the capacitances. 제 5 항에 있어서,
상기 터치패널의 불량여부를 판단하는 단계는,
산출된 상기 정전용량들 중 기 설정된 정전용량범위를 벗어나는 정전용량이 기 설정된 갯수를 초과하면, 상기 터치패널이 불량으로 판단되는 것을 특징으로 하는 터치전극의 정전용량 산출 방법. 6. The method of claim 5,
Wherein the step of determining whether the touch panel is defective includes:
And the touch panel is judged to be defective when the electrostatic capacity out of the predetermined electrostatic capacity range out of the calculated electrostatic capacities exceeds a preset number. 터치패널과 연결되어 있는 터치감지부로부터, 상기 터치패널에 형성되어 있는 터치전극들 각각의 로우데이터를 수신하는 수신부;
상기 로우데이터를 저장하기 위한 저장부;
상기 로우데이터를 이용하여 상기 터치전극들 각각의 정전용량을 산출하는 산출부; 및
산출된 상기 정전용량을 출력하는 출력부를 포함하는 터치전극의 정전용량 산출 장치.A receiving unit for receiving row data of each of the touch electrodes formed on the touch panel from a touch sensing unit connected to the touch panel;
A storage unit for storing the row data;
A calculation unit for calculating a capacitance of each of the touch electrodes using the row data; And
And an output unit for outputting the calculated electrostatic capacitance. 제 7 항에 있어서,
상기 산출부는,
상기 터치감지부가 상기 로우데이터를 산출하는 순서의 역순서를 이용하여 상기 정전용량을 산출하는 것을 특징으로 하는 터치전극의 정전용량 산출 장치. 8. The method of claim 7,
The calculating unit calculates,
And the touch sensing unit calculates the electrostatic capacitance using an inverse procedure of the order of calculating the row data. 제 7 항에 있어서,
상기 산출부는,
상기 로우데이터를 이용하여 상기 로우데이터가 측정된 터치전극의 홀드전압을 산출하고, 상기 터치감지부 내부에서 상기 터치전극으로 공급되는 터치전류의 값과, 상기 터치전류가 상기 터치전극에 공급되는 시간을 읽어오며, 상기 터치전류와 상기 시간과 상기 홀드전압을 이용하여 상기 터치전극의 정전용량을 산출하는 것을 특징으로 하는 터치전극의 정전용량 산출 장치. 8. The method of claim 7,
The calculating unit calculates,
And a control unit which calculates a hold voltage of the touch electrode on which the row data is measured by using the row data, calculates a hold voltage of the touch electrode based on a value of a touch current supplied to the touch electrode in the touch sensing unit, And the electrostatic capacity of the touch electrode is calculated using the touch current, the time, and the hold voltage. 제 9 항에 있어서,
상기 터치전류의 값은 상기 터치감지부로부터 전송되거나, 또는 상기 저장부로부터 전송되는 것을 특징으로 하는 터치전극의 정전용량 산출 장치. 10. The method of claim 9,
Wherein the value of the touch current is transmitted from the touch sensing unit or transmitted from the storage unit.
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