KR20150081059A - 터치 스크린 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 터치 스크린 장치는, 패널부, 구동 회로부, 감지 회로부; 및 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 복수의 구동 전극 중 제1 구동 전극 및 복수의 감지 전극 중 제1 감지 전극의 교차점에서 정의되는 제1 노드 커패시터에 구동 신호를 인가하고, 상기 제1 노드 커패시터의 정전 용량에 대한 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨과 동일하도록 상기 복수의 컨버터 회로부의 이득(gain)을 보정하며, 상기 복수의 패널 편차 보정부 각각은, 상기 제1 구동 전극에 상기 구동 신호가 인가되면 상기 복수의 패널 편차 보정부 각각에 포함되는 제1 커패시터의 정전 용량 값을 이용하여 상기 복수의 컨버터 회로부의 출력 신호를 보정할 수 있다.

Description

터치 스크린 장치 및 그 제어 방법 {APPARATUS FOR TOUCHSCREEN AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF}
본 발명은 터치 스크린 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
터치 스크린, 터치패드 등과 같은 접촉 감지 장치는 디스플레이 장치에 부착되어 사용자에게 직관적인 입력 방법을 제공할 수 있는 입력 장치로서, 최근 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 네비게이션 등과 같은 다양한 전자 기기에 널리 적용되고 있다. 특히 최근 스마트폰에 대한 수요가 증가하면서, 제한된 폼팩터에서 다양한 입력 방법을 제공할 수 있는 접촉 감지 장치로 터치 스크린의 채용 비율이 날로 증가하고 있다.
휴대용 기기에 적용되는 터치 스크린은 터치 입력을 감지하는 방법에 따라 크게 저항막 방식과 정전용량 방식으로 구분할 수 있으며, 이 중 정전용량 방식은 상대적으로 수명이 길고 다양한 입력 방법과 제스처를 손쉽게 구현할 수 있는 장점으로 인해 그 적용 비율이 갈수록 높아지고 있다. 특히 정전용량 방식은 저항막 방식에 비해 멀티 터치 인터페이스를 구현하기가 용이하여 스마트폰 등의 기기에 폭넓게 적용된다.
이때, 정전용량 방식은 터치 패널에 생성된 커패시터 값이 사용자가 손이나, 터치 펜으로 터치가 이루어졌을 때, 변화하는 커패시터의 값을 전기적 신호로 변환하고, 최종적으로 디지털로 변환하여 터치 유무를 판단할 수 있게 결과를 표현하는 방식이다. 또한, 커패시터의 값을 전기적 신호로 변환하는 방법도 다양하게 연구되고 있다. 특히 적분기를 이용하는 방법은 커패시터의 정전용량을 여러번 전압으로 바꾸어 출력을 내기 때문에 한번만 전압으로 바꿔주는 방법에 비해 상대적으로 노이즈에 강하므로 많이 사용되고 있다.
한편, 터치 스크린 패널은 액정 표시장치(LCD)나 유기 발광 표시장치(OLED) 등과 같이 장착되어 동작하게 된다. 이때, 패널의 양단에는 IC의 Tx와 Rx가 연결되는데, Tx는 패널의 커패시터를 구동하고, Rx는 커패시터의 신호를 받아 전압으로 바꾸게 된다. 패널의 크기에 따라 Rx의 채널 수가 정해지는데, 각각의 채널은 옵셋(offset)을 갖게 된다. 이러한 옵셋의 원인은 크게 2가지로 나누어질 수 있으며, 그 중 한가지는 패널 자체에 있는 커패시터 값의 편차에 의한 옵셋이다. 나머지 하나는 적분기 회로의 PVT 변화에 의한 이득(gain) 변화에 따른 옵셋이 있다. 이러한 옵셋이 발생하게 되면, 선형성과 정확성에서 성능 열화가 발생될 수 있다.
하기의 특허문헌 1은 커패시턴스 측정 회로의 캘리브레이션 방법 및 캘리브레이션이 적용된 터치 스크린 장치에 관한 것으로, 모든 센싱 노드들에 대한 균일한 적분 커패시턴스를 제공하여 정확한 터치를 가능하게 하는 내용이 개시되어 있다. 다만, 상기 특허문헌 1은 본 발명과는 달리 적분 회로의 편차 보정 및 패널 터치 노드 간의 편차를 보정을 각각 수행하는 내용에 대해서는 개시되어 있지 않다.
한국 공개특허공보 제10-2011-0105045호
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서, 적분 회로부의 편차 보정 및 패널 터치 노드간 편차 보정을 통해 터치 입력의 선형성과 정확도를 크게 개선할 수 있는 터치 스크린 장치 및 그 제어 방법을 제안한다.
본 발명의 제1 기술적인 측면에 따른 터치 스크린 장치는, 복수의 구동 전극 및 복수의 감지 전극의 교차점에 정의되는 복수의 노드 커패시터를 포함하는 패널부; 상기 복수의 구동 전극 각각에 구동 신호를 인가하는 구동 회로부; 상기 복수의 감지 전극과 스위칭 회로를 통해 연결되는 복수의 컨버터 회로부 및 제1 커패시터를 갖는 복수의 패널 편차 보정부를 포함하며, 상기 구동 신호가 인가된 구동 전극과 상기 복수의 감지 전극의 교차점에서 발생하는 정전 용량 변화를 감지하는 감지 회로부; 및 상기 구동 회로부 및 상기 감지 회로부의 동작을 조절하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 구동 전극 중 제1 구동 전극 및 상기 복수의 감지 전극 중 제1 감지 전극의 교차점에서 정의되는 제1 노드 커패시터에 구동 신호를 인가하고, 상기 제1 노드 커패시터의 정전 용량에 대한 상기 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨과 동일하도록 상기 복수의 컨버터 회로부의 이득(gain)을 보정하며, 상기 복수의 패널 편차 보정부 각각은, 상기 제1 구동 전극에 상기 구동 신호가 인가되면 상기 복수의 패널 편차 보정부 각각에 포함되는 제1 커패시터의 정전 용량 값을 이용하여 상기 복수의 컨버터 회로부의 출력 신호를 보정할 수 있다.
또한, 상기 스위칭 회로는, 상기 복수의 감지 전극과 상기 복수의 컨버터 회로부 사이의 신호 전달 경로를 도통 또는 차단하는 복수의 제1 스위치; 상기 제1 감지 전극에 일단이 연결되는 캘리브레이션 스위치; 및 상기 복수의 제1 스위치 각각과 일단이 연결되고 상기 캘리브레이션 스위치와 타단이 각각 연결되는 복수의 제2 스위치; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 노드 커패시터에 구동 신호를 인가한 이후에 상기 복수의 제1 스위치를 턴 오프 시키고 상기 캘리브레이션 스위치를 턴 온 시키며 상기 복수의 제2 스위치를 순차적으로 하나씩 턴 온 시킴으로써, 상기 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호를 생성하여 이득을 보정할 수 있다.
또한, 상기 복수의 패널 편차 보정부 각각은, 상기 제1 구동 전극에 포함되는 하나의 노드 커패시터 정전 용량 값에서 상기 제1 커패시터의 정전 용량 값을 각각 뺀 값에 이용하여 상기 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 서로 동일하도록 상기 복수의 패널 편차 보정부 각각에 포함되는 제1 커패시터의 정전 용량 값을 조절할 수 있다.
또한, 상기 복수의 컨버터 회로부 각각은, 제1 적분 회로부 및 제2 적분 회로부를 포함하며, 상기 제1 적분 회로부는, 상기 구동 신호에 기초하여 상기 노드 커패시터에 발생하는 정전 용량 변화에 의해 충전되는 제2 커패시터를 포함하고, 상기 제2 적분 회로부는, 상기 제2 커패시터에 충전되는 전하에 기초하여 상기 상기 출력 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 제2 기술적인 측면에 따른 터치 스크린의 제어 방법은, 제1 구동 전극에 구동 신호를 인가하는 단계; 스위칭 회로의 스위칭 동작을 통해 상기 제1 구동 전극에 포함되는 제1 노드 커패시터의 정전 용량에 대한 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호를 생성하는 단계; 상기 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨과 동일하도록 상기 복수의 컨버터 회로부의 이득(gain)을 보정하는 단계; 및 상기 제1 구동 전극에 포함되는 복수의 노드 커패시터 각각의 정전 용량 값을 감지하고, 상기 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 서로 동일하도록 복수의 제1 커패시터의 정전 용량 값을 이용하여 보정하는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스위칭 회로는, 복수의 감지 전극과 상기 복수의 컨버터 회로부 사이의 신호 전달 경로를 도통 또는 차단하는 복수의 제1 스위치; 상기 복수의 감지 전극 중 상기 제1 구동 전극과 교차하는 제1 감지 전극에 일단이 연결되는 캘리브레이션 스위치; 및 상기 복수의 제1 스위치 각각과 일단이 연결되고 상기 캘리브레이션 스위치와 타단이 각각 연결되는 복수의 제2 스위치; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 출력 신호를 생성하는 단계는, 상기 복수의 제1 스위치를 턴 오프 시키고 상기 캘리브레이션 스위치를 턴 온 시키는 단계; 상기 복수의 제2 스위치 중 상기 제1 감지 전극과의 신호 전달 경로에 위치하는 제2 스위치를 턴 온 시켜 상기 제1 감지 전극에 접속되는 제1 컨버터 회로부의 출력 신호를 생성하는 단계; 및 나머지 제2 스위치를 순차적으로 턴 온 시켜 상기 제1 컨버터 회로부를 제외한 나머지 복수의 컨버터 회로부의 출력 신호를 생성하는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 제1 커패시터의 정전 용량 값을 이용하여 보정하는 단계는, 상기 제1 구동 전극에 포함되는 노드 커패시터의 정전 용량 값을 순차적으로 감지하는 단계; 및 상기 제1 구동 전극에 포함되는 노드 커패시터의 정전 용량 값에서 상기 복수의 제1 커패시터의 정전 용량 값을 각각 빼고, 이를 이용하여 상기 노드 커패시터의 편차를 보정하는 단계; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 기술적인 측면에 따른 터치 스크린의 제어 방법은, 제1 구동 전극에 구동 신호를 인가하는 단계; 상기 제1 구동 전극에 포함되는 노드 커패시터의 정전 용량 값을 순차적으로 감지하는 단계; 상기 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 서로 동일하도록 상기 복수의 제1 커패시터의 정전 용량 값을 이용하여 보정하는 단계; 스위칭 회로의 스위칭 동작을 통해 상기 제1 구동 전극에 포함되는 제1 노드 커패시터의 정전 용량에 대한 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호를 생성하는 단계; 및 상기 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨과 동일하도록 상기 복수의 컨버터 회로부의 이득(gain)을 보정하는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스위칭 회로는, 복수의 감지 전극과 상기 복수의 컨버터 회로부 사이의 신호 전달 경로를 도통 또는 차단하는 복수의 제1 스위치; 상기 복수의 감지 전극 중 상기 제1 구동 전극과 교차하는 제1 감지 전극에 일단이 연결되는 캘리브레이션 스위치; 및 상기 복수의 제1 스위치 각각과 일단이 연결되고 상기 캘리브레이션 스위치와 타단이 각각 연결되는 복수의 제2 스위치; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 출력 신호를 생성하는 단계는, 상기 복수의 제1 스위치를 턴 오프 시키고 상기 캘리브레이션 스위치를 턴 온 시키는 단계; 상기 복수의 제2 스위치 중 상기 제1 감지 전극과의 신호 전달 경로에 위치하는 제2 스위치를 턴 온 시켜 상기 제1 감지 전극에 접속되는 제1 컨버터 회로부의 출력 신호를 생성하는 단계; 및 나머지 제2 스위치를 순차적으로 턴 온 시켜 상기 제1 컨버터 회로부를 제외한 나머지 복수의 컨버터 회로부의 출력 신호를 생성하는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 제1 커패시터의 정전 용량 값을 이용하여 보정하는 단계는, 상기 제1 구동 전극에 포함되는 복수의 노드 커패시터 각각의 정전 용량 값에서 상기 복수의 제1 커패시터의 정전 용량 값을 각각 뺀 값에 이용하여 상기 복수의 노드 커패시터의 편차를 보정할 수 있다.
본 발명에 따른 터치 스크린 장치 및 그 제어 방법은, 적분 회로부의 편차 보정 및 패널 터치 노드간 편차 보정을 통한 캘리브레이션(calibration)을 수행하여 터치 데이터의 선형성과 정확성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치를 구비한 전자 기기의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 구성 중 정전용량 감지 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 캘리브레이션 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도2에 도시한 터치 스크린 장치를 보다 상세하게 나타낸 블록도이다.
도 6은 도5에 도시한 터치 스크린 장치의 구성 중 정전용량 감지 장치를 구체적으로 나타낸 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 동작을 나타내기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치에서 컨버터 회로부의 출력의 예시를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 제어 방법을 타나낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 제어 방법을 타나낸 순서도이다.
도 11은 터치 스크린 장치의 제어 방법 중 컨버터 회로부의 이득을 보정하는 내용을 구체적으로 나타낸 순서도이다.
도 12는 터치 스크린 장치의 제어 방법 중 패널 터치 노드간 편차를 보정하는 내용을 구체적으로 나타낸 순서도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 장치를 구비한 전자 기기의 외관을 나타낸 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 기기(10)는 화면을 출력하기 위한 디스플레이 장치(11), 입력부(12), 음성 출력을 위한 오디오부(13) 등을 포함하며, 디스플레이 장치(11)와 일체화되어 터치 스크린 장치를 구비할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 모바일 기기 같은 경우 터치 스크린 장치가 디스플레이 장치에 일체화되어 구비되는 것이 일반적이며, 터치 스크린 장치는 디스플레이 장치가 표시하는 화면이 투과할 수 있을 정도로 높은 빛 투과율을 가져야 한다. 따라서 터치 스크린 장치는 PET(Polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PI(polyimide) 등과 같이 투명한 필름 재질의 베이스 기판에 투명하고 전기 전도성을 갖는 ITO(Indium-Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 탄소 나노 튜브(CNT, Carbon Nano Tube), 또는 그라핀(Graphene)과 같은 물질로 감지 전극을 형성함으로써 구현될 수 있다. 디스플레이 장치의 베젤 영역에는 투명 전도성 물질로 형성된 감지 전극과 연결되는 배선 패턴이 배치되며, 배선 패턴은 베젤 영역에 의해 시각적으로 차폐되므로 은(Ag), 구리(Cu) 등과 같은 금속 물질로도 형성이 가능하다.
물론, 본 발명에 따른 터치 스크린 장치는 정전용량 방식에 따라 동작하는 것을 가정하므로, 소정의 패턴을 갖는 복수의 전극을 포함할 수 있다. 또한 복수의 전극에서 생성되는 정전용량 변화를 검출하기 위한 정전용량 감지 장치를 포함한다. 이하, 도 2 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 장치를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 구성 중 정전용량 감지 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 구성 중 정전용량 감지 장치는, 구동 회로부(100), 감지 회로부(300) 및 커패시터(Cm, 200)를 포함할 수 있다.
상기 커패시터(Cm)는 구동 회로부(100)와 감지 회로부(300) 사이에 위치할 수 있으며, 측정하고자 하는 정전 용량의 변화가 발생할 수 있다. 즉, 커패시터(Cm)는 정전 용량 방식의 터치 스크린에 포함되는 복수의 전극 사이에서 생성되는 결합 정전 용량(mutual-capacitance)에 대응할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 본 실시예에 따른 터치 스크린의 구성 중 정전용량 감지 장치가 정전용량 방식의 터치 스크린에서 생성되는 정전용량 변화를 감지하는 것으로 가정한다. 이 경우, 커패시터(Cm)는, 복수의 전극의 교차 지점에서 생성되는 결합 정전용량 변화에 의해 전하가 충전 또는 방전되는 노드 커패시터로 가정할 수 있다.
구동 회로부(100)는 커패시터(Cm)에 전하를 충전하기 위한 소정의 구동 신호를 생성하여 커패시터(Cm)에 공급한다. 구동 신호는 펄스 형태를 갖는 구형파(Square Wave)일 수 있으며, 소정의 주파수를 갖는다.
상기 감지 회로부(300)는 컨버터 회로부(310) 및 패널 편차 보정부(320)를 포함할 수 있다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 터치 스크린 장치는 구동 회로부(100), 패널부(200), 감지 회로부(300) 및 제어부(500)를 포함할 수 있다.
패널부(200)는 복수의 구동 전극 및 복수의 감지 전극의 교차점에 정의되는 복수의 노드 커패시터를 포함할 수 있다. 패널부(200)는 제1축 - 도 3의 가로 방향 - 방향으로 연장되는 복수의 구동 전극과, 제1축에 교차하는 제2축 - 도5의 세로 방향 - 방향으로 연장되는 복수의 감지 전극을 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 구동 전극과 복수의 감지 전극의 교차점에서 정전 용량 변화 C11 - Cmn이 발생할 수 있으며, 복수의 구동 전극과 복수의 감지 전극의 교차점에서 발생하는 정전 용량 변화 C11 - Cmn은 구동 회로부(100)에 의해 인가되는 구동 신호에 의해 생성되는 결합 정전 용량(mutual-capacitance) 변화일 수 있다.
한편, 상기 구동 회로부(100), 감지 회로부(300), 신호 변환부(400) 및 제어부(500)는 하나의 집적 회로(IC)로 구현될 수 있다.
구동 회로부(100)는 상기 패널부(200) 내의 복수의 구동 전극 각각에 구동 신호를 인가할 수 있다. 구동 신호는 소정 주기와 진폭을 갖는 구형파(Square Wave), 사인파(Sine Wave), 삼각파(Triangle Wave) 등일 수 있으며, 복수의 제1 전극 각각에 순차적으로 인가될 수 있다. 도 3에는 구동 신호를 생성 및 인가하기 위한 회로가 복수의 제1 전극 각각에 개별적으로 연결되는 것으로 도시하였으나, 하나의 구동 신호 생성 회로를 구비하고 스위칭 회로를 이용하여 복수의 제1 전극 각각에 구동 신호를 인가하는 구성 또한 가능함은 물론이다.
감지 회로부(300)는 상기 복수의 감지 전극과 스위칭 회로를 통해 연결되는 복수의 컨버터 회로부 및 제1 커패시터를 갖는 복수의 패널 편차 보정부를 포함할 수 있으며, 상기 구동 신호가 인가된 구동 전극과 상기 복수의 감지 전극의 교차점에서 발생하는 정전 용량 변화를 감지할 수 있다.
한편, 감지 회로부(300)는 복수의 감지 전극으로부터 정전용량 변화 C11~Cmn을 감지하기 위한 적분 회로를 포함할 수 있다. 적분 회로는 적어도 하나의 연산 증폭기와 소정 용량을 갖는 커패시터 C1을 포함할 수 있으며, 연산 증폭기의 반전 입력단이 복수의 감지 전극과 연결되어 정전용량 변화 C11~Cmn을 전압 신호 등와 같은 아날로그 신호로 변환, 출력한다. 복수의 구동 전극 각각에 순차적으로 구동 신호를 인가하는 경우, 복수의 감지 전극으로부터 정전용량 변화를 동시에 검출할 수 있으므로, 적분 회로는 복수의 감지 전극의 개수 m개 만큼 구비될 수 있다.
신호 변환부(400)는 적분 회로가 생성하는 아날로그 신호로부터 디지털 신호 SD를 생성한다. 일례로, 신호 변환부(400)는 전압 형태로 감지 회로부(300)가 출력하는 아날로그 신호가 소정의 기준 전압 레벨까지 도달하는 시간을 측정하여 이를 디지털 신호 SD로 변환하는 TDC(Time-to-Digital Converter) 회로 또는 감지 회로부(300)가 출력하는 아날로그 신호의 레벨이 소정 시간 동안 변화하는 양을 측정하여 이를 디지털 신호 SD로 변환하는 ADC(Analog-to-Digital Converter) 회로를 포함할 수 있다.
제어부(500)는 상기 구동 회로부(100) 및 상기 감지 회로부(300)의 동작을 조절할 수 있다. 한편, 상기 제어부(500)는, 디지털 신호 SD를 이용하여 패널부(200)에 인가된 접촉 입력을 판단한다. 일 실시예로, 제어부(500)는 패널부(2000)에 인가된 접촉 입력의 개수, 좌표 및 제스처 동작 등을 판단할 수 있다.
도 2에 도시한 정전용량 감지 장치와, 도 3의 터치스크린 장치를 비교하면, 구동 전극과 감지 전극의 교차점에서 생성되는 노드 커패시터 C11~Cmn은 도 2의 커패시터(Cm)에 대응한다. 또한, 도 3의 감지 회로부(300)는 도 2의 컨버터 회로부(310) 및 패널 편차 보정부(320)를 포함하는 구성 요소로 볼 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 캘리브레이션 동작을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여 적분 회로의 편차를 보정하는 것에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 구성 중 감지 회로부(300)는 복수의 컨버터 회로부(310_Y1 내지 310_Yn) 및 스위칭 회로를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 컨버터 회로부(310_Y1 내지 310_Yn)는 상기 스위칭 회로를 통해 복수의 감지 전극과 연결될 수 있다.
상기 스위칭 회로는 상기 복수의 감지 전극과 복수의 컨버터 회로부(310_Y1 내지 310_Yn) 사이의 신호 전달 경로를 도통 또는 차단하는 복수의 제1 스위치(SW1), 상기 복수의 감지 전극 중 제1 감지 전극(Y1)에 일단이 연결되는 캘리브레이션 스위치(SW_cal) 및 복수의 제2 스위치(SW2)를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 제2 스위치(SW2)는 복수의 제1 스위치(SW1) 각각과 일단이 연결되며, 상기 캘리브레이션 스위치(SW_cal)와 타단이 각각 연결될 수 있다.
다음으로, 적분 회로의 편차를 보정하기 위한 터치 스크린 장치의 동작에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 제어부(500)는 스위칭 회로의 복수의 제1 스위치(SW1)를 모두 턴 오프 시키고, 캘리브레이션 스위치(SW_cal)를 턴 온 시킬 수 있다. 그리고 제1 구동 전극 라인을 구동(driving)시키면 제1 구동 전극(X1) 및 제1 감지 전극(Y1)의 교차점에서 정의되는 제1 노드 커패시터(C11)에 구동 신호가 인가될 수 있다. 이후, 제어부(500)에서 복수의 제2 스위치(SW2)를 순차적으로 턴 온 시킬 수 있다. 이때, 턴 온 시키는 순서는, 일 실시예로서, 컨버터 회로부(310_Y1)에서부터, 마지막 컨버터 회로부(310_Yn)일 수 있다.
이 경우, 상기 제1 노드 커패시터(C11)의 정전 용량을 각각의 컨버터 회로부(310_Y1 내지 310_Yn)가 전압으로 변환하게 된다.
결과적으로 복수의 컨버터 회로부(310_Y1 내지 310_Yn) 각각의 출력 신호의 전압 레벨은 아래의 [수식 1]과 같다.
[수식 1]
컨버터 회로부(310_Y1)의 출력 신호의 전압 레벨(V1) = Vtx*C11*A1*clk
컨버터 회로부(310_Y2)의 출력 신호의 전압 레벨(V2) = Vtx*C11*A2*clk
컨버터 회로부(310_Yn)의 출력 신호의 전압 레벨(Vn) = Vtx*C11*An*clk
이때, A1 내지 An은 각각의 컨버터 회로부(310_Y1 내지 310_Yn)의 이득(gain)이다. 이때, 이득은 상기 각각의 컨버터 회로부(310_Y1 내지 310_Yn)의 구조에 따라 여러 가지로 표현될 수 있다. 즉, 적분 회로의 편차를 보정하기 위해서는 상기 각각의 컨버터 회로부(310_Y1 내지 310_Yn)의 이득을 조절해야 하며, 상기 각각의 컨버터 회로부(310_Y1 내지 310_Yn)의 이득은 상기 복수의 컨버터 회로부(310_Y1 내지 310_Yn)의 출력 신호의 전압 레벨 모두가 사전에 설정된 전압 레벨과 동일하게 되도록 조절될 수 있다.
즉, A1 내지 An을 가변하여 채널간 적분 회로의 옵셋을 0으로 만듬으로써, 종래 기술의 문제점에서 상술한 두 가지 옵셋의 원인 중 한가지를 제거할 수 있다.
다음으로, 제어부(500)가 패널 터치 노드간 편차를 보정하는 내용에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.
이에 앞서, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 5는 도2에 도시한 터치 스크린 장치를 보다 상세하게 나타낸 블록도이다.
도 6은 도5에 도시한 터치 스크린 장치의 구성 중 정전용량 감지 장치를 구체적으로 나타낸 회로도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 터치 스크린 장치의 구성 중 컨버터 회로부(310)는 제1 적분 회로부(311) 및 제2 적분 회로부(312)를 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 적분 회로부(311)는 하나 이상의 커패시터를 포함하며, 제1 적분 회로부(311)에 포함되는 커패시터는 커패시터(Cm)에 충전된 전하를 공급받아 충전 또는 방전된다. 제1 적분 회로부(311)는 커패시터에 충전 또는 커패시터로부터 방전되는 전하량으로부터 출력 전압을 생성한다. 즉, 제1 적분 회로부(311)의 출력 전압은 커패시터(Cm)의 용량과 제1 적분 회로부(311)에 포함되는 커패시터의 용량, 그리고 구동 신호의 전압 레벨 등에 따라 결정될 수 있다.
제2 적분 회로부(312)는 하나 이상의 커패시터를 포함하며, 제2 적분 회로부(312)에 포함되는 커패시터는 제1 적분 회로부(311)에 포함된 커패시터에 충전되 전하를 공급받아 충전 또는 방전된다. 제2 적분 회로부(312)는 커패시터에 충전되거나 또는 커패시터로부터 방전되는 전하량으로부터 출력 전압을 생성한다.
제1 적분 회로부(311) 및 제2 적분 회로부(312)는 복수 개의 스위치를 포함하며, 상기 스위치 동작을 제어함으로써 제1 및 제2 적분 회로부(311, 312)의 동작을 제어할 수 있다.
도 4 및 도 6을 참조하여 패널 터치 노드 간 편차를 보정하는 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 단, 본 실시예에서는 적분 회로의 편차 보정이 끝난 이후에 터치 노드 간 편차를 보정하는 것을 설명하고 있으나, 반드시 이러한 순서에 제한되는 것은 아니며, 패널 터치 노드 간 편차를 우선 보정하고, 적분 회로의 편차를 보정할 수도 있다.
적분 회로의 보정(캘리브레이션)이 끝난 이후 제어부(500)는 복수의 제1 스위치(SW1)를 턴 온 시킬 수 있으며, 복수의 제2 스위치(SW2) 및 캘리브레이션 스위치(SW_cal)를 턴 오프시킬 수 있다. 이후, 제어부(500)는 정상적으로 제1 구동 전극(X1)을 구동시킬 수 있으며, 이때, 복수의 컨버터 회로부(310_Y1 내지 310_Yn)의 출력 신호의 전압 레벨은 아래 [수식 2]와 같다.
[수식 2]
컨버터 회로부(310_Y1)의 출력 신호의 전압 레벨(V1) = Vtx*C11*A*clk
컨버터 회로부(310_Y2)의 출력 신호의 전압 레벨(V2) = Vtx*C12*A*clk
컨버터 회로부(310_Yn)의 출력 신호의 전압 레벨(Vn) = Vtx*C1n*A*clk
이때, A는 적분 회로의 편차가 보정된 실제 적분 회로의 이득(gain)일 수 있다. 또한, 상기 복수의 컨버터 회로부(310_Y1 내지 310_Yn) 각각의 결과를 보면 패널 노드에 따라 결과게 다르게 나올 수 있으며, 따라서 이를 본 발명에 따른 패널 편차 보정부(320)를 통해 C11 내지 C1n을 보정할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 6을 참조할 때, 상기 패널 편차 보정부(320)는 복수의 스위치 소자(SW_cd), 구동 전압단(VDD)과 접속되는 반전단(OPA1) 및 제1 커패시터(Cd)를 포함할 수 있다. 한편, 상기 패널 편차 보정부(320)는 감지 회로부(300) 내에 포함될 수 있다.
따라서, 상기 복수의 컨버터 회로부(310_Y1 내지 310_Yn)의 출력 신호의 전압 레벨은 이에 대응되는 복수의 패널 편차 보정부(320)를 통해 아래의 [수식 3]과 같이 표현될 수 있다.
[수식 3]
컨버터 회로부(310_Y1)의 출력 신호의 전압 레벨(V1) = Vtx*(C11-Cd1)*A*clk
컨버터 회로부(310_Y2)의 출력 신호의 전압 레벨(V2) = Vtx*(C12-Cd2)*A*clk
컨버터 회로부(310_Yn)의 출력 신호의 전압 레벨(Vn) = Vtx*(C1n-Cdn)*A*clk
이때, A = Cn / (CF1 * CF2) 로 표현될 수 있다. 따라서, 복수의 제1 커패시터(Cd1 내지 Cdn)를 각 노드마다 보정을 해주면 터치가 없는 상태에서의 출력 전압(Vo)이 일정하게 될 수 있다. 즉, 모든 컨버터 회로부(310_Y1 내지 310_Yn)의 출력 신호의 전압 레벨이 일정해질 수 있도록 복수의 제1 커패시터(Cd) 각각의 정전 용량 값은 다르게 설정될 수 있다.
노드 편차 보정 이후의 복수의 컨버터 회로부(310_Yn)의 출력 신호의 전압 레벨(Vn)은 아래 [수식 4]와 같다.
[수식 4]
컨버터 회로부(310_Yn)의 출력 신호의 전압 레벨(Vn) = Vtx*(Ceff)*A*clk
따라서, 상술한 [수식 4]를 참조하면, 터치가 없는 경우의 모든 노드에 대한 복수의 컨버터 회로부(310_Y1 내지 310_Yn) 모두의 출력 전압은 일정하게 된다.
상술한 적분 회로의 편차 보정 및 패널 터치 노드 간 편차 보정을 예를 들어 설명하면, 임의의 m1, m2 노드에 대한 컨버터 회로부(310)의 출력 신호의 전압 레벨(Vo1, Vo2)은, 하기의 [수식 5]와 같다.
[수식 5]
Vo1 = (Cm1-Cd1)*Aeff = Ceff * Aeff
Vo2 = (Cm2-Cd2)*Aeff = Ceff * Aeff
이때, Aeff는 컨버터 회로부(310)의 보정된 이득으로, 설정값은 다르지만 절대 이득은 동일하게 된다. 또한, 제1 커패시터(Cd)의 정전 용량 값은 각 패널의 노드 별로 Vo가 일정하게 될 수 있도록 다른 값으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 모든 노드의 Ceff의 값은 일정하게 된다.
따라서, 터치시 두 노드에서 △Cm이 같으면, △V가 동일하기 때문에, 터치 데이터의 선형성과 정확도가 개선될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 동작을 나타내기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 커패시터(Cm)의 제2 노드에는 제1 적분 회로부(311)가 연결된다. 제1 적분 회로부(311)는 연산 증폭기 OPA1, 커패시터 CF1, 커패시터 Cn과, 스위치 SW3 스위치 SW4, 스위치 SW5 등을 포함할 수 있다. 이때, 스위치 SW3과 SW4는 서로 다른 턴-온 타이밍으로 동작할 수 있다.
스위치 SW3의 온/오프 동작에 의해 커패시터(Cm)을 통해 제1 적분 회로부(311)의 커패시터 CF1에 전하가 공급된다. 제1 적분 회로부(311)의 커패시터 CF1과 병렬로 연결된 스위치 SW5가 턴-오프되는 동안에, 커패시터(Cm)에 충전된 전하가 커패시터 CF1에 전달되며, 스위치 SW5가 턴-온되는 동안에 연산 증폭기 OPA1은 리셋된다. 이때 커패시터 CF1에 충전되는 전하로 인해 생성되는 연산 증폭기 OPA1의 출력 전압 Vbout은 아래의 수학식 1과 같이 결정된다.
Figure pat00001
수학식 1에서 알 수 있듯이, 제1 적분 회로부(311)의 출력 전압 Vbo은 커패시터(Cm)과 커패시터 CF1의 용량 비율에 따라 결정된다. 따라서, 측정하고자 하는 전하를 포함하는 커패시터(Cm)의 용량보다 훨씬 큰 용량을 갖는 커패시터로 CF1을 구성함으로써, 제1 적분 회로부(311)의 출력 전압 Vbo이 포화(saturation)되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제1 적분 회로부(311)에 포함된 커패시터 Cn의 제2 노드에는 제2 적분 회로부(312)가 연결된다. 제2 적분 회로부(312)는 연산 증폭기 OPA2, 커패시터 CF2, 스위치 SW6 스위치 SW7, 스위치 SW8 등을 포함할 수 있다. 스위치 SW6과 SW7는 서로 다른 턴-온 타이밍으로 동작할 수 있다.
SW6이 턴-온되고, SW7 및 SW8이 턴-오프되는 동안에 제1 적분 회로부(311)의 커패시터 Cn에 충전된 전하가 커패시터 CF2에 전달되며, 스위치 SW8이 턴-온되는 동안에 연산 증폭기 OPA1은 리셋된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치에서 컨버터 회로부의 출력의 예시를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 적분 회로의 편차 보정 및 패널 터치 노드 간 편차 보정이 없는 경우(810)는 그래프의 폭이 컨버터 회로부(310)의 이득 편차와 패널 터치 노드 간 편차가 합쳐진 경우를 나타낸다.
이후, 컨버터 회로부(310)의 이득 편차를 보정한 경우(820)는, 컨버터 회로부(310)의 이득 편차는 없어지고, 패널 터치 노드 간 편차만이 존재하는 것을 알 수 있다.
또한, 적분 회로의 편차 보정 및 패널 터치 노드 간 편차 보정 모두 수행된 경우(830)는 컨버터 회로부(310)의 이득 편차 및 패널 터치 노드 간 편차 모두가 없어진 것을 알 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 제어 방법을 타나낸 순서도이다.
도 3, 도 6 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 제어 방법은, 제1 구동 전극(X1)에 구동 신호를 인가하는 단계(S100), 스위칭 회로의 스위칭 동작을 통해 상기 제1 구동 전극(X1)에 포함되는 제1 노드 커패시터(C11)의 정전 용량에 대한 복수의 컨버터 회로부(310) 각각의 출력 신호를 생성하는 단계(S200), 상기 복수의 컨버터 회로부(310) 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨과 동일한지 확인하는 단계(S300) 및 동일하지 않다면, 상기 복수의 컨버터 회로부(310)의 이득(gain)을 보정하는 단계(S310)를 포함할 수 있으며, 이를 통해 복수의 컨버터 회로부(310)의 이득 편차를 보정할 수 있다.
다음으로, 상기 복수의 컨버터 회로부(310) 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨과 동일하다면, 상기 제1 구동 전극(X1)에 포함되는 복수의 노드 커패시터 각각의 정전 용량 값을 감지하는 단계(S400), 상기 복수의 컨버터 회로부(310) 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 서로 동일한지 확인하는 단계(S500) 및 동일하지 않다면, 복수의 제1 커패시터(Cd)의 정전 용량 값을 이용하여 보정하는 단계(S510)를 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 제어 방법을 타나낸 순서도이다.
도 3, 도 6 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 제어 방법은 제1 구동 전극(X1)에 구동 신호를 인가하는 단계(S600), 상기 제1 구동 전극(X1)에 포함되는 복수의 노드 커패시터 각각의 정전 용량 값을 감지하는 단계(S700), 상기 복수의 컨버터 회로부(310) 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 서로 동일한지 확인하는 단계(S800) 및 동일하지 않다면, 복수의 제1 커패시터(Cd)의 정전 용량 값을 이용하여 보정하는 단계(S810)를 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 복수의 컨버터 회로부(310) 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨과 동일하다면, 스위칭 회로의 스위칭 동작을 통해 상기 제1 구동 전극(X1)에 포함되는 제1 노드 커패시터(C11)의 정전 용량에 대한 복수의 컨버터 회로부(310) 각각의 출력 신호를 생성하는 단계(S900), 상기 복수의 컨버터 회로부(310) 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨과 동일한지 확인하는 단계(S1000) 및 동일하지 않다면, 상기 복수의 컨버터 회로부(310)의 이득(gain)을 보정하는 단계(S1010)를 포함할 수 있다.
즉, 도10에 나타난 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 제어 방법은, 도 9에서 나타난 터치 스크린 장치의 제어 방법과는 달리, 패널 터치 노드 간의 편차를 우선 보정한 이후에 적분 회로의 편차를 보정할 수 있다.
도 11은 터치 스크린 장치의 제어 방법 중 컨버터 회로부(310)의 이득을 보정하는 내용을 구체적으로 나타낸 순서도이다.
도 11을 참조하면, 복수의 컨버터 회로부(310)의 출력 신호가 사전에 설정된 전압과 같지 않으면, 복수의 컨버터 회로부의 이득을 +1 또는 -1 시킴으로써 조절할 수 있으며, 이후 다시 제1 구동 전극(X1)에 구동 신호를 인가하고(S100), 복수의 컨버터 회로부(310)의 출력 신호를 생성할 수 있다(S200).
즉, 복수의 컨버터 회로부(310)의 출력 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압으로 동일해질 때까지, 복수의 컨버터 회로부(310)의 이득을 조절할 수 있다.
도 12는 터치 스크린 장치의 제어 방법 중 패널 터치 노드간 편차를 보정하는 내용을 구체적으로 나타낸 순서도이다.
도 12를 참조하면, 복수의 컨버터 회로부(310)의 출력 신호의 전압 레벨이 서로 동일하지 않으면(S800), 제1 커패시터(Cd)의 정전 용량 값을 조절할 수 있으며, 이후 복수의 컨버터 회로부(310)의 출력 신호의 전압 레벨이 서로 동일할 때까지 제1 구동 전극(X1)에 구동 신호를 인가(S600)하고, 복수의 컨버터 회로부(310)의 출력 신호를 생성하여 제1 구동 전극에 포함되는 복수의 커패시터의 정전 용량을 감지(S700)하는 단계를 반복할 수 있다.
즉, 복수의 컨버터 회로부(310)의 출력 신호의 전압 레벨이 서로 동일해질 때까지, 제1 커패시터(Cd)의 정전 용량 값을 조절할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 구동 회로부
200: 패널부
300: 감지 회로부
310: 컨버터 회로부
320: 패널 편차 보정부
400: 신호 변환부
500: 제어부

Claims (14)

  1. 복수의 구동 전극 및 복수의 감지 전극의 교차점에 정의되는 복수의 노드 커패시터를 포함하는 패널부;
    상기 복수의 구동 전극 각각에 구동 신호를 인가하는 구동 회로부;
    상기 복수의 감지 전극과 스위칭 회로를 통해 연결되는 복수의 컨버터 회로부 및 제1 커패시터를 갖는 복수의 패널 편차 보정부를 포함하며, 상기 구동 신호가 인가된 구동 전극과 상기 복수의 감지 전극의 교차점에서 발생하는 정전 용량 변화를 감지하는 감지 회로부; 및
    상기 구동 회로부 및 상기 감지 회로부의 동작을 조절하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 복수의 구동 전극 중 제1 구동 전극 및 상기 복수의 감지 전극 중 제1 감지 전극의 교차점에서 정의되는 제1 노드 커패시터에 구동 신호를 인가하고, 상기 제1 노드 커패시터의 정전 용량에 대한 상기 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨과 동일하도록 상기 복수의 컨버터 회로부의 이득(gain)을 보정하며,
    상기 복수의 패널 편차 보정부 각각은, 상기 제1 구동 전극에 상기 구동 신호가 인가되면 상기 복수의 패널 편차 보정부 각각에 포함되는 제1 커패시터의 정전 용량 값을 이용하여 상기 복수의 컨버터 회로부의 출력 신호를 보정하는 터치 스크린 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 회로는,
    상기 복수의 감지 전극과 상기 복수의 컨버터 회로부 사이의 신호 전달 경로를 도통 또는 차단하는 복수의 제1 스위치;
    상기 제1 감지 전극에 일단이 연결되는 캘리브레이션 스위치; 및
    상기 복수의 제1 스위치 각각과 일단이 연결되고 상기 캘리브레이션 스위치와 타단이 각각 연결되는 복수의 제2 스위치; 를 포함하는 터치 스크린 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 노드 커패시터에 구동 신호를 인가한 이후에 상기 복수의 제1 스위치를 턴 오프 시키고 상기 캘리브레이션 스위치를 턴 온 시키며 상기 복수의 제2 스위치를 순차적으로 하나씩 턴 온 시킴으로써, 상기 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호를 생성하여 이득을 보정하는 터치 스크린 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 패널 편차 보정부 각각은,
    상기 제1 구동 전극에 포함되는 하나의 노드 커패시터 정전 용량 값에서 상기 제1 커패시터의 정전 용량 값을 각각 뺀 값에 이용하여 상기 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호를 생성하는 터치 스크린 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 서로 동일하도록 상기 복수의 패널 편차 보정부 각각에 포함되는 제1 커패시터의 정전 용량 값을 조절하는 터치 스크린 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 컨버터 회로부 각각은,
    제1 적분 회로부 및 제2 적분 회로부를 포함하며,
    상기 제1 적분 회로부는, 상기 구동 신호에 기초하여 상기 노드 커패시터에 발생하는 정전 용량 변화에 의해 충전되는 제2 커패시터를 포함하고,
    상기 제2 적분 회로부는, 상기 제2 커패시터에 충전되는 전하에 기초하여 상기 상기 출력 신호를 생성하는 터치 스크린 장치.
  7. 제1 구동 전극에 구동 신호를 인가하는 단계;
    스위칭 회로의 스위칭 동작을 통해 상기 제1 구동 전극에 포함되는 제1 노드 커패시터의 정전 용량에 대한 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호를 생성하는 단계;
    상기 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨과 동일하도록 상기 복수의 컨버터 회로부의 이득(gain)을 보정하는 단계; 및
    상기 제1 구동 전극에 포함되는 복수의 노드 커패시터 각각의 정전 용량 값을 감지하고, 상기 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 서로 동일하도록 복수의 제1 커패시터의 정전 용량 값을 이용하여 보정하는 단계; 를 포함하는 터치 스크린 장치의 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 스위칭 회로는,
    복수의 감지 전극과 상기 복수의 컨버터 회로부 사이의 신호 전달 경로를 도통 또는 차단하는 복수의 제1 스위치;
    상기 복수의 감지 전극 중 상기 제1 구동 전극과 교차하는 제1 감지 전극에 일단이 연결되는 캘리브레이션 스위치; 및
    상기 복수의 제1 스위치 각각과 일단이 연결되고 상기 캘리브레이션 스위치와 타단이 각각 연결되는 복수의 제2 스위치; 를 포함하는 터치 스크린 장치의 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 출력 신호를 생성하는 단계는,
    상기 복수의 제1 스위치를 턴 오프 시키고 상기 캘리브레이션 스위치를 턴 온 시키는 단계;
    상기 복수의 제2 스위치 중 상기 제1 감지 전극과의 신호 전달 경로에 위치하는 제2 스위치를 턴 온 시켜 상기 제1 감지 전극에 접속되는 제1 컨버터 회로부의 출력 신호를 생성하는 단계; 및
    나머지 제2 스위치를 순차적으로 턴 온 시켜 상기 제1 컨버터 회로부를 제외한 나머지 복수의 컨버터 회로부의 출력 신호를 생성하는 단계; 를 포함하는 터치 스크린 장치의 제어 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 복수의 제1 커패시터의 정전 용량 값을 이용하여 보정하는 단계는,
    상기 제1 구동 전극에 포함되는 노드 커패시터의 정전 용량 값을 순차적으로 감지하는 단계; 및
    상기 제1 구동 전극에 포함되는 노드 커패시터의 정전 용량 값에서 상기 복수의 제1 커패시터의 정전 용량 값을 각각 빼고, 이를 이용하여 상기 노드 커패시터의 편차를 보정하는 단계; 를 포함하는 터치 스크린 장치의 제어 방법.
  11. 제1 구동 전극에 구동 신호를 인가하는 단계;
    상기 제1 구동 전극에 포함되는 노드 커패시터의 정전 용량 값을 순차적으로 감지하는 단계;
    상기 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 서로 동일하도록 상기 복수의 제1 커패시터의 정전 용량 값을 이용하여 보정하는 단계;
    스위칭 회로의 스위칭 동작을 통해 상기 제1 구동 전극에 포함되는 제1 노드 커패시터의 정전 용량에 대한 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 복수의 컨버터 회로부 각각의 출력 신호의 전압 레벨이 사전에 설정된 전압 레벨과 동일하도록 상기 복수의 컨버터 회로부의 이득(gain)을 보정하는 단계; 를 포함하는 터치 스크린 장치의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 스위칭 회로는,
    복수의 감지 전극과 상기 복수의 컨버터 회로부 사이의 신호 전달 경로를 도통 또는 차단하는 복수의 제1 스위치;
    상기 복수의 감지 전극 중 상기 제1 구동 전극과 교차하는 제1 감지 전극에 일단이 연결되는 캘리브레이션 스위치; 및
    상기 복수의 제1 스위치 각각과 일단이 연결되고 상기 캘리브레이션 스위치와 타단이 각각 연결되는 복수의 제2 스위치; 를 포함하는 터치 스크린 장치의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 출력 신호를 생성하는 단계는,
    상기 복수의 제1 스위치를 턴 오프 시키고 상기 캘리브레이션 스위치를 턴 온 시키는 단계;
    상기 복수의 제2 스위치 중 상기 제1 감지 전극과의 신호 전달 경로에 위치하는 제2 스위치를 턴 온 시켜 상기 제1 감지 전극에 접속되는 제1 컨버터 회로부의 출력 신호를 생성하는 단계; 및
    나머지 제2 스위치를 순차적으로 턴 온 시켜 상기 제1 컨버터 회로부를 제외한 나머지 복수의 컨버터 회로부의 출력 신호를 생성하는 단계; 를 포함하는 터치 스크린 장치의 제어 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 복수의 제1 커패시터의 정전 용량 값을 이용하여 보정하는 단계는,
    상기 제1 구동 전극에 포함되는 복수의 노드 커패시터 각각의 정전 용량 값에서 상기 복수의 제1 커패시터의 정전 용량 값을 각각 뺀 값에 이용하여 상기 복수의 노드 커패시터의 편차를 보정하는 터치 스크린 장치의 제어 방법.
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