KR20160034499A

KR20160034499A - 터치패널이 구비된 표시장치

Info

Publication number: KR20160034499A
Application number: KR1020140125116A
Authority: KR
Inventors: 장현우; 이병관
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2016-03-30
Also published as: KR102242863B1

Abstract

본 발명은 터치패널이 구비된 표시장치에 관한 것으로서, 특히, 펜에 의한 터치가 있는 것으로 판단되면, 터치패널의 구동모드를 펜모드로 변환시킨 후, 펜에 의한 터치의 인식률이 증가될 수 있도록, 터치 인식 조건들을 변경시킬 수 있는, 터치패널이 구비된 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

Description

터치패널이 구비된 표시장치{DISPLAY DEVICE WITH TOUCH PANEL}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 특히, 터치패널이 구비된 표시장치에 관한 것이다.

휴대전화, 태블릿PC, 노트북 등을 포함한 다양한 종류의 전자제품에는 평판표시장치(FPD: Flat Panel Display)(이하, 간단히 '표시장치'라 함)가 이용되고 있다. 평판표시장치에는, 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel), 유기발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device) 등이 있으며, 최근에는 전기영동표시장치(EPD: ELECTROPHORETIC DISPLAY)도 널리 이용되고 있다.

터치패널은 표시장치에 설치되어, 사용자가 표시장치를 보면서 손가락이나 펜 등으로 화면을 직접 접촉하여 정보를 입력할 수 있도록 하는, 입력장치의 한 종류이다.

터치를 감지하는 방법에는, 정전용량의 변화를 이용하여 터치를 감지하는 방법이 있다. 정전용량 방식은, 사람의 몸이나 전도성 물질이 터치패널에 접촉할 경우, 캐패시턴스의 변화를 센싱하여 터치유무를 판단한 후, 터치좌표를 판단한다.

정전용량 방식은 펜에 의한 터치유무를 판단하는 방법에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 펜에 전도성 물질이 있는 경우, 펜과 터치패널 사이의 캐패시턴스의 변화를 이용하여 터치유무가 판단될 수 있다.

따라서, 정전용량 방식을 이용하는 터치패널이 구비된 표시장치를 이용하는 사용자는, 펜 또는 손가락을 터치패널에 접촉시켜 정보를 입력할 수 있다.

그러나, 정전용량 방식의 터치패널이 구비된 종래의 표시장치를 이용하는 사용자가, 펜을 사용하기 위해 손바닥을 터치패널에 올려놓거나 또는 양손으로 터치패널을 잡으면, 터치 오류가 발생된다.

이러한 오류를 제거하기 위해, 정전용량 방식의 터치패널이 구비된 종래의 표시장치는, 팜 리젝션(Palm Rejection) 기능을 구현하고 있다. 팜 리젝션 기능에 의하면, 손바닥이 터치패널 위에 접촉되더라도, 손바닥에 의한 터치는 정상적인 터치로 인식되지 않는다.

부연하여 설명하면, 팜 리젝션 기능을 갖는 종래의 표시장치는, 터치패널로부터 전송되어온 로우 데이터를 분석하여, 터치유무를 검출하고, 터치가 있으면 팜 리젝션 기능을 이용하여 상기 터치가 손바닥에 의한 터치인지의 여부를 판단한다. 판단결과, 상기 터치가 손바닥에 의한 터치이면, 표시장치는 손바닥에 의한 터치를 터치로 인식하지 않고 펜에 의한 터치유무만을 판단하며, 상기 터치가 손바닥에 의한 터치가 아니면, 표시장치는 상기 터치에 대한 좌표 등을 판단한다.

그러나, 정전용량 방식의 터치패널이 구비된 종래의 표시장치는, 동적인 팜 리젝션을 구현하는데에 한계를 가지고 있다. 예를 들어, 종래의 표시장치는, 펜에 의한 터치가 입력될 때 손바닥에 의한 터치가 이동하면, 손바닥에 의한 터치를 완전히 제거시키지 못한다.

또한, 정전용량 방식의 터치패널이 구비된 종래의 표시장치는, 사용자가 펜을 이용하여 터치패널을 터치할 때, 작은 면적의 손바닥이 터치패널에 닿는 경우, 작은 면적의 손바닥을 손가락에 의한 터치로 인식할 수도 있다. 즉, 손바닥에 의한 터치가 손가락에 의한 터치로 판단될 수 있다.

또한, 정전용량 방식의 터치패널이 구비된 종래의 표시장치는, 펜에 의한 터치와 손바닥에 의한 터치가 인접되어 있는 경우, 펜에 의한 터치를 손바닥에 의한 터치로 오인하여, 펜에 의한 터치를 터치로 인식하지 못할 수도 있다.

부연하여 설명하면, 정전용량 방식의 터치패널이 구비된 종래의 표시장치는, 터치된 영역의 면적과 형태를 이용하여 손바닥에 의한 터치를 구분하고 있다. 따라서, 사용자가 펜을 사용하면서 손바닥 또는 팔꿈치를 터치패널에 접촉시킬 때, 접촉면이 작은 경우에는, 손바닥 또는 팔꿈치에 의한 터치가 정상적인 터치로 판단되는 오류가 발생될 수 있다.

또한, 정전용량 방식의 터치패널이 구비된 종래의 표시장치에서는, 펜모드와 핑거모드가 구분되지 않기 때문에, 펜에 의한 터치와 손바닥에 의한 터치가 동시에 입력되었을 때, 펜에 의한 터치만이 정확하게 판단되기 어렵다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 펜에 의한 터치가 있는 것으로 판단되면, 터치패널의 구동모드를 펜모드로 변환시킨 후, 펜에 의한 터치의 인식률이 증가될 수 있도록, 터치 인식 조건들을 변경시킬 수 있는, 터치패널이 구비된 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치는, 터치전극들이 형성되어 있는 터치패널; 핑거모드에서 상기 터치패널로 터치구동신호를 공급하고, 상기 터치구동신호에 의한 감지신호들을 상기 터치패널로부터 수신하며, 상기 감지신호들을 디지털값을 갖는 로우 데이터들로 변환하는 터치 센싱부; 및 상기 로우 데이터들을 분석하여, 펜에 의한 터치유무를 판단하고, 펜에 의한 터치가 있다고 판단되면, 상기 터치패널의 구동모드를 상기 핑거모드에서 펜모드로 전환시키며, 상기 로우 데이터들을 이용하여 상기 터치패널에서 터치가 발생된 터치좌표를 판단하는 터치 판단부를 포함한다.

본 발명에 의하면, 핑거모드와 펜모드가 구분될 수 있으며, 펜모드에서는 펜에 의한 터치유무가 보다 정확하게 판단될 수 있다. 따라서, 펜에 의한 터치감도가 향상될 수 있다.

또한, 펜모드에서는, 손바닥에 의한 터치가 정확하게 판단되어 제거될 수 있기 때문에, 사용자는 보다 편안한 자세로 펜을 이용하여 터치패널을 터치할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치의 구성을 나타낸 일실시예 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치에 적용되는 터치 판단부의 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치의 구동 방법을 나타낸 일실시예 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치가 펜모드를 판단하는 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치에 의해 펜에 의한 터치만이 감지되는 방법을 설명하기 위한 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예가 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치의 구성을 나타낸 일실시예 블럭도이며, 도 3은 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치에 적용되는 터치 판단부의 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 영상을 표시하는 패널(100), 상기 패널(100)에 형성되며 터치전극들이 형성되어 있는 터치패널(500), 핑거모드에서 상기 터치패널(500)로 터치구동신호를 공급하고, 상기 터치구동신호에 의한 감지신호들을 상기 터치패널(500)로부터 수신하며, 상기 감지신호들을 디지털값을 갖는 로우 데이터들로 변환하는 터치 센싱부(600), 상기 로우 데이터들을 분석하여, 펜에 의한 터치유무를 판단하고, 펜에 의한 터치가 있다고 판단되면, 상기 터치패널(500)의 구동모드를 상기 핑거모드에서 펜모드로 전환시키며, 상기 로우 데이터들을 이용하여 상기 터치패널(500)에서 터치가 발생된 터치좌표를 판단하는 터치 판단부(410), 상기 패널(100)에 형성되어 있는 게이트 라인들(GL1 to GLg)에 스캔펄스를 순차적으로 공급하는 게이트 드라이버(200), 상기 패널(100)에 형성되어 있는 데이터 라인들(DL1 to DLd)에 데이터 전압들을 공급하는 데이터 드라이버(300) 및 상기 게이트 드라이버(200)와 상기 데이터 드라이버(200)와 상기 터치 센싱부(600)와 상기 터치 판단부(410)의 기능을 제어하는 제어부(400)를 포함한다.

첫째, 상기 패널(100)은 액정패널, 유기발광패널 또는 전기영동표시패널 등과 같은 다양한 종류의 패널이 될 수 있다.

상기 패널(100)은, 제1기판과 제2기판이 합착되어 형성된다. 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에는 중간층이 형성되어 있다.

상기 제1기판과 상기 제2기판은 글래스(Glass), 플라스틱(Plastic), 메탈(Metal) 등으로 제조될 수 있다.

상기 중간층은 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치의 종류에 따라 서로 다른 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치가, 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device)인 경우, 상기 중간층은 액정(Liquid Crystal)을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치가 유기발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device)인 경우, 상기 중간층은 광을 출력하는 유기화합물 등을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치가 영동표시장치(EPD: Electrophoretic Display Device)인 경우, 상기 중간층은 전기영동 분산액 등을 포함할 수 있다.

이하에서는 설명의 편의상, 액정표시장치가 본 발명의 일예로서 설명되겠으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 다양한 종류의 터치패널이 적용되는 다양한 종류의 표시장치에 적용될 수 있다.

상기 패널(100)이 액정패널인 경우, 상기 패널(100)의 제1기판(TFT기판)에는, 다수의 데이터 라인들(DL1 to DLd), 상기 데이터 라인들과 교차되는 다수의 게이트 라인들(GL1 to GLg), 상기 데이터 라인들과 상기 게이트 라인들의 교차부들 마다에 형성되는 픽셀들에 형성되는 박막트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)들, 상기 픽셀들 각각에 형성되어 있으며 상기 픽셀들 각각에 데이터전압을 충전시키기 위한 픽셀전극들 및 상기 픽셀전극과 함께 상기 픽셀에 충전된 액정을 구동하기 위한 공통전극들이 형성된다. 즉, 상기 데이터 라인들(DL1 to DLd)과 상기 게이트 라인들(GL1 to GLg)이 교차하는 영역마다, 상기 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치되며, 상기 픽셀들 각각에는, 상기 TFT, 상기 픽셀전극 및 상기 공통전극이 형성된다.

상기 패널(100)이 액정패널인 경우, 상기 패널(100)의 제2기판(CF기판)에는 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터 등이 형성된다.

둘째, 상기 데이터 드라이버(300)는 상기 제어부(400)로부터 입력된 영상데이터를 데이터 전압으로 변환하여, 상기 게이트 라인에 스캔펄스가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 데이터 전압을 상기 데이터 라인들에 공급한다. 즉, 상기 데이터 드라이버(300)는 감마전압 발생부(미도시)로부터 공급되는 감마전압들을 이용하여, 상기 영상데이터를 데이터 전압으로 변환시킨 후 상기 데이터 라인들로 출력시킨다.

상기 데이터 드라이버(300)는 상기 제어부(400)로부터 전송되어온 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP)를 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock; SSC)에 따라 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생한다. 그리고, 상기 데이터 드라이버(300)는 상기 소스 쉬프트 클럭(SSC)에 따라 입력되는 상기 영상데이터(RGB)를 상기 샘플링 신호에 따라 래치하여, 상기 데이터 전압으로 변경한 후, 상기 소스 출력 인에이블(Source Output Enable; SOE) 신호에 응답하여 수평 라인 단위로 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인들에 공급한다.

이를 위해, 상기 데이터 드라이버(300)는 쉬프트 레지스터부, 래치부, 디지털 아날로그 변환부 및 출력버퍼 등을 포함하여 구성될 수 있다.

셋째, 상기 게이트 드라이버(200)는 상기 제어부(400)로부터 전송되어온 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC)에 따라 쉬프트시켜, 순차적으로 상기 게이트 라인들(GL1 내지 GLg)에 게이트 온 전압(Von)을 갖는 스캔펄스를 공급한다. 그리고, 상기 게이트 드라이버(200)는 상기 게이트 온 전압(Von)을 갖는 상기 스캔펄스가 공급되지 않는 나머지 기간 동안에는 상기 게이트 라인(GL1 내지 GLn)들에 게이트 오프 전압(Voff)을 공급한다.

상기 데이터 드라이버(300) 및 상기 게이트 드라이버(200)는 독립적으로 구성된 것으로서 설명되었으나, 상기 데이터 드라이버(300) 또는 상기 게이트 드라이버(200)들 중 적어도 어느 하나는 상기 제어부(400)에 구성될 수도 있다.

넷째, 상기 터치패널(500)은 정전용량 방식을 이용하는 것으로서, 상기 패널(100)에 형성되어 있으며, 복수의 터치전극들을 포함한다.

상기 터치전극들은 터치전극라인들(TL1 to TLk)을 통해 상기 터치 센싱부(600)와 연결되어 있다.

정전용량 방식의 상기 터치패널(500)을 이용하는 표시장치는, 사람의 몸이나 전도성 물질이 상기 터치패널(500)에 접촉할 경우, 정전용량의 변화를 감지하여, 터치유무를 판단하며, 터치된 정확한 좌표를 판단한다. 정전용량 방식의 성가 터치패널(500)을 이용하는 표시장치에서는, 상기 터치패널(500)을 이용하여 사용자의 손가락에 의한 터치유무 뿐만 아니라, 펜에 의한 터치유무도 판단할 수 있다. 본 발명에 적용되는 펜에는 상기에서 설명된 바와 같이, 정전용량을 변경시킬 수 있는 전도성 물질이 장착되어 있다.

상기 터치패널은, 인셀 타입, 또는 에드-온 타입, 또는 하이브리드 인셀 타입(hybrid in-cell type) 등으로, 상기 패널(100)에 형성될 수 있다.

상기 인셀 타입 터치패널에서는, 상기 터치전극들이 상기 패널(100)에 내장되어 있다. 이 경우, 상기 터치전극들은 상기 패널(100)에 형성되는 공통전극들로 구성될 수도 있으며, 상기 공통전극들 이외에도, 상기 패널(100)에 형성되는 게이트 라인, 데이터 라인 등으로 형성될 수도 있다.

상기 애드-온(Add-On) 타입 터치패널은, 영상을 출력하는 상기 패널(100)과 독립적으로 제조된 후, 상기 패널(100)에 합착된다. 이 경우, 상기 터치패널(500)은 자외선 수지(UV Resin), OCR(Optically Clear Resin) 또는 OCA(Optically Clear Adhesive) 등의 접착부에 의해 상기 패널(100)에 부착될 수 있다. 즉, 상기 터치패널(500)은, 상기 패널(100)과 별도로 제조된 후 상기 패널(100)에 합착될 수 있다.

상기 하이브리드 인셀 타입 터치패널에서는, 상기 터치패널을 구성하는 터치전극들의 일부는 상기 제1기판에 형성되고, 나머지는 상기 제2기판에 형성된다.

또한, 상기 터치패널(500)은 뮤추얼 방식 또는 셀프캡 방식으로 구성될 수 있다.

상기 뮤추얼 방식을 이용하는 상기 터치패널(500)은, 터치구동신호가 공급되는 구동전극들 및 상기 터치구동신호에 의해 생성된 감지신호를 상기 터치 센싱부(600)로 전송하는 수신전극들을 포함한다. 상기 구동전극들 및 상기 수신전극들을 총칭하여 터치전극이라 한다.

상기 셀프캡 방식을 이용하는 상기 터치패널(500)은, 블럭형태로 형성되어 있다. 상기 터치패널(500)은, 상기 터치 센싱부(600)로부터 터치구동신호를 공급받고, 상기 터치 센싱부(600)로 감지신호들을 전송하는 복수의 터치전극들을 포함한다.

부연하여 설명하면, 뮤추얼 방식 또는 셀프캡 방식의 상기 터치패널(500)은 상기 터치 센싱부(600)로부터 상기 터치구동신호를 공급받으며, 상기 터치구동신호에 의한 감지신호들을 상기 터치 센싱부(600)로 전송한다.

다섯째, 상기 제어부(400)는 외부시스템(900)으로부터 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍신호를 입력받아, 상기 데이터 드라이버(300)와 상기 게이트 드라이버(200)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들(GCS, DCS)을 발생한다.

상기 제어부(400)에서 발생되는 상기 게이트 제어신호(GCS)들에는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE) 등이 포함된다.

상기 제어부(400)에서 발생되는 상기 데이터 제어신호(DCS)들에는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭신호(SSC), 소스 출력 이네이블 신호(SOE), 극성제어신호(POL) 등이 포함된다.

또한, 상기 제어부(400)는 상기 외부시스템(900)으로부터 입력된 입력영상데이터를 재정렬하여, 재정렬된 영상데이터를 상기 데이터 드라이버(300)로 출력하는 기능을 수행한다.

상기 제어부(400)는, 상기 터치 센싱부의 동작 타이밍을 제어하기 위한 터치제어신호를 생성하여, 상기 터치 센싱부(600)를 제어할 수도 있다.

예를 들어, 상기 제어부(400)는, 상기 터치패널이 상기 패널(100)에 내장되어 있는 경우, 영상이 출력되는 영상출력기간과 터치가 감지되는 터치감지기간이 반복될 수 있도록, 상기 터치제어신호를 생성하여 상기 터치 센싱부(600)로 전송할 수 있다.

또한, 상기 제어부(400)는, 상기 터치 센싱부(600)가 펜모드 또는 상기 핑거모드로 구동되도록 하는 터치모드 제어신호를 상기 터치 센싱부로 전송할 수도 있다.

상기 터치 센싱부(600)는 상기 터치모드 제어신호에 따라, 상기 펜모드 또는 상기 핑거모드로 구동된다.

상기 터치모드 제어신호는, 상기 터치 판단부(410)로부터 전송된 신호에 따라, 상기 제어부(400)가 생성하여 상기 터치 센싱부(600)로 전송할 수 있다.

그러나, 상기 터치 판단부(410)가 상기 터치모드 제어신호를 직접 생성하여, 상기 터치 센싱부(600)로 전송할 수도 있다.

상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해, 상기 제어부(400)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 외부시스템(900)으로부터 상기 입력영상데이터와 상기한 바와 같은 각종 타이밍신호들을 수신하며, 상기 터치 판단부(410)로부터 판단된 터치좌표를 상기 외부시스템(900)으로 전송하기 위한 송수신부(440), 상기 송수신부(440)로부터 수신된 신호들 중 상기 입력영상데이터들을 상기 패널(100)에 맞게 재정렬하여, 재정렬된 상기 디지털 영상데이터들을 상기 데이터 드라이버(300)로 전송하기 위한 영상데이터 처리부(430) 및 상기 송수신부로부터 수신된 타이밍신호들을 이용하여 상기 게이트 드라이버(200)와 상기 데이터 드라이버(300)와 상기 터치 센싱부(600)를 제어하기 위한 상기 게이트 제어신호(GCS)와 상기 데이터 제어신호(DCS)와 상기 터치제어신호들을 생성하기 위한 제어신호 생성부(420)를 포함한다.

상기 제어신호 생성부(420)는 상기 터치 판단부(410)로부터 전송되는 신호에 따라, 상기 터치모드 제어신호를 생성하여, 상기 터치모드 제어신호를 상기 터치 센싱부(600)로 전송할 수 있다.

여섯째, 상기 터치 판단부(410)는 상기 터치 센싱부(600)로부터 수신되는 상기 로우 데이터들을 분석하여, 펜에 의한 터치유무를 판단하고, 펜에 의한 터치가 있다고 판단되면, 상기 터치패널(500)의 구동모드를 상기 핑거모드에서 펜모드로 전환시키며, 상기 로우 데이터들을 이용하여 상기 터치패널(500)에서 터치가 발생된 터치좌표를 판단하는 기능을 수행한다.

이를 위해, 상기 터치 판단부(410)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 로우 데이터들을 분석하여 상기 펜모드 또는 상기 핑거모드를 선택하며, 상기 선택에 따라, 상기 터치 센싱부(600)가 상기 펜모드 또는 상기 핑거모드로 구동되도록 하는 상기 터치모드 제어신호를 상기 터치 센싱부(600)로 전송하는 모드 판단부(411), 상기 로우 데이터들을 분석하여 상기 터치패널(500)이 손가락 또는 펜에 의해 터치된 터치좌표를 판단하는 터치좌표 판단부(412) 및 상기 터치좌표를 상기 외부시스템(900)으로 전송하는 통신부(413)를 포함한다.

상기 모드 판단부(411)는, 상기 로우 데이터들의 크기의 분포도를 이용하여 펜에 의한 터치유무를 판단하며, 상기 판단결과에 따라, 상기 펜모드 또는 상기 핑거모드를 선택한다.

상기 모드 판단부(411)는, 선택된 구동모드에 따라 상기 터치 센싱부(600)가 구동될 수 있도록 상기 터치모드 제어신호를 생성하여 상기 터치 센싱부(600)로 전송할 수 있다.

그러나, 상기 터치모드 제어신호는 상기 제어부(400) 특히, 상기 제어신호 생성부(420)에서 생성될 수 있다. 예를 들어, 상기 모드 판단부(411)는 선택된 구동모드에 대응되는 상기 터치모드 제어신호가 생성되도록하는 제어신호를 상기 제어신호 생성부(420)로 전송할 수 있으며, 상기 제어신호 생성부(420)는 상기 모드 판단부(411)로부터 수신되는 상기 제어신호에 따라, 상기 터치모드 제어신호를 생성한 후, 상기 터치모드 제어신호를 상기 터치 센싱부(600)로 전송할 수 있다.

이하에서는, 상기 모드 판단부(411)가 상기 터치모드 제어신호를 직접 생성하여 상기 터치 센싱부(600)로 전송하는 경우를 일예로 하여 본 발명이 설명된다.

상기 모드 판단부(411)는 상기 펜모드가 선택된 후, 기 설정된 기간 동안 펜에 의한 터치가 없다고 판단되면, 상기 구동모드를 상기 핑거모드로 전환시킬 수도 있다.

즉, 상기 모드 판단부(411)가 자동모드로 설정되어 있는 경우, 상기 모드 판단부(411)는 상기 펜모드가 선택된 후, 기 설정된 기간 동안 펜에 의한 터치가 없다고 판단되면, 자동적으로 상기 구동모드를 상기 핑거모드로 전환시킬 수도 있다.

상기 모드 판단부(411)는 상기 펜모드가 선택된 상태에서, 상기 외부시스템(900)으로부터 모드전환신호가 수신되면, 상기 구동모드를 상기 핑거모드로 전환시킬 수 있다.

예를 들어, 사용자로부터 메뉴얼모드를 선택받을 수 있는 버튼 또는 메뉴 등을 통해, 상기 외부시스템(900)으로 상기 모드전환신호가 수신되면, 상기 외부시스템(900)은 상기 모드전환신호를 상기 통신부(413)를 통해 상기 모드 판단부(411)로 전송한다. 상기 모드 판단부(411)는 상기 모드전환신호가 수신되면, 상기 펜모드를 상기 핑거모드로 변환시킨 후, 상기 터치 센싱부(600)가 상기 핑거모드로 구동될 수 있도록 하는 상기 터치모드 제어신호를 생성하여, 상기 터치 센싱부(600)로 전송한다.

상기 터치좌표 판단부(412)는, 상기 터치 센싱부(600)로부터 전송되어온 상기 로우 데이터들을 이용하여, 펜 또는 손가락에 의해 터치된 터치좌표를 판단할 수 있다.

상기 통신부(413)는 상기 터치좌표를 상기 외부시스템(900)으로 전송할 수 있다. 또한, 상기 통신부(413)는 상기 외부시스템(900)으로부터 전송되는 상기 모드전환신호를 수신하여 상기 모드 판단부(411)로 전송할 수 있다.

상기 터치 판단부(410)는, 상기 터치 센싱부(600)와 일체로 형성될 수도 있고, 상기 터치 센싱부(600)와 독립적으로 형성될 수도 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(400)에 형성될 수도 있다.

일곱째, 상기 터치 센싱부(600)는, 상기 터치패널로부터 수신되는 감지신호들을 이용하여 상기 로우 데이터를 생성한 후, 상기 로우 데이터를 상기 터치 판단부(410)로 전송하는 기능을 수행한다.

예를들어, 뮤추얼 방식의 상기 터치패널(500)에서는, 상기 터치전극들 중 특히, 상기 구동전극들에, 터치검출을 위한 터치구동신호가 순차적으로 공급될 때, 사용자가 손가락 또는 펜으로 상기 터치패널(500)의 특정 영역을 터치하면, 상기 구동전극들과 상기 수신전극들 사이의 정전용량이 변한다. 상기 정전용량의 변화는 상기 터치전극들 중 특히 상기 수신전극으로부터 상기 터치 센싱부(600)로 전송되는 감지신호들의 크기를 변화시킨다. 상기 터치 센싱부(600)는 상기 수신전극들로부터 수신되는 감지신호들을 디지털값을 갖는 상기 로우 데이터로 변환하여 상기 터치 판단부(410)로 전송한다.

셀프캡 방식의 상기 터치패널(500)에서는, 상기 터치전극들에, 터치검출을 위한 터치구동신호가 동시에 공급될 때, 사용자가 손가락 또는 펜으로 상기 터치패널(50)의 특정 영역을 터치하면, 상기 터치전극에 충전되는 정전용량 또는 상기 터치전극에 기 설정된 정전용량이 충전되는 시간이 변한다. 이러한 변화는 상기 감지신호들의 크기 또는 형태를 변화시킨다. 상기 터치 센싱부(600)는 상기 터치전극들로부터 수신되는 감지신호들을 디지털값을 갖는 상기 로우 데이터로 변환하여 상기 터치 판단부(410)로 전송한다.

부연하여 설명하면, 상기 터치 센싱부(600)가, 아날로그 신호인 상기 감지신호들을 디지털 신호인 상기 로우 데이터(Raw Data)로 변환시킨 후, 상기 로우 데이터(Raw Data)를 상기 터치 판단부(410)로 전송하며, 상기 터치 판단부(410)가 터치여부 또는 터치위치를 판단한다.

상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해, 상기 터치 센싱부(600)는, 상기 터치구동신호를 생성하여 상기 터치전극들로 공급하기 위한 터치구동부(610), 상기 터치전극들로부터 상기 감지신호들을 수신하며 상기 감지신호들을 상기 로우 데이터로 변환시켜 상기 터치 판다누(410)로 전송하기 위한 터치수신부(620) 및 상기 터치모드 제어신호에 따라 상기 터치구동신호를 변화시키기 위한 터치제어부(630)를 포함한다.

특히, 상기 터치센싱부(600)는, 상기 터치모드 제어신호가 상기 펜모드를 의미하면, 상기 핑거모드에서의 상기 터치구동신호의 주파수 또는 전압레벨보다 큰 주파수 또는 전압레벨을 갖는 터치구동신호를 생성하여 상기 터치패널로 공급하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해, 상기 터치제어부(630)는 상기 터치구동부(610)를 제어할 수 있다.

또한, 상기 터치센싱부(600)는, 상기 터치모드 제어신호가 상기 펜모드를 의미하면, 상기 감지신호의 크기를 증폭시킨 후 상기 로우 데이터를 생성하거나, 또는 로우패스필터를 이용하여 상기 감지신호를 필터링한 후 상기 로우 데이터를 생성하며, 생성된 상기 로우 데이터를 상기 터치 판단부로 전송한다. 이를 위해, 상기 터치제어부(630)는 상기 터치수신부(620)를 제어할 수 있다.

여덟째, 상기 외부시스템(900)은, 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치가 장착되어 있는 TV, 모니터, 테블릿PC, 스마트폰 또는 전자칠판과 같은 전자제품(이하, 간단히 '영상시스템'이라 함)을 구동하는 시스템이다. 예를 들어, 상기 영상시스템이 테블릿PC인 경우, 상기 영상시스템은, 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치 및 상기 외부시스템(900)을 포함한다.

이하에서는, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치의 구동 방법이 설명된다.

도 4는 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치의 구동 방법을 나타낸 일실시예 흐름도이고, 도 5는 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치가 펜모드를 판단하는 방법을 설명하기 위한 예시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치에 의해 펜에 의한 터치만이 감지되는 방법을 설명하기 위한 예시도이다. 이하에서는 상기에서 설명된 내용과 동일하거나 유사한 내용은 생략되거나 또는 간단히 설명된다.

우선, 본 발명에 따른 터치패널이 구비된 표시장치는 핑거모드로 구동된다.

상기 핑거모드에서, 상기 터치 센싱부(600) 및 상기 터치 판단부(410)는 현재 이용되고 있는, 일반적인 터치패널이 구비된 표시장치의 터치 센싱부(600) 및 터치 판단부와 동일한 기능을 수행하여, 사용자의 손가락에 의한 터치좌표를 판단한 후, 판단된 터치좌표를 상기 외부시스템(900)으로 전송한다.

이 경우, 손가락보다 큰 면적을 갖는 터치좌표들이 추출되면, 상기 터치 판단부(600)는 터치된 영역이 손바닥 또는 팔꿈치 등에 의해 터치된 것으로 판단하여, 추출된 터치좌표를 상기 외부시스템(900)으로 전송하지 않을 수 있다. 이러한 기능은 팜 리젝션(Palm Rejection) 기능이라 한다. 즉, 상기 팜 리젝션 기능은, 상기 핑거모드에서도 실행될 수 있다.

다음, 상기 터치 판단부(410)는, 상기 핑거모드에서, 펜에 의한 터치유무를 판단한다(S302). 상기 모드 판단부(411)는, 상기 로우 데이터들의 크기의 분포도를 이용하여 펜에 의한 터치유무를 판단하며, 상기 판단결과에 따라, 상기 펜모드 또는 상기 핑거모드를 선택한다.

펜에 의한 터치유무 판단은, 상기 핑거모드 중에 지속적으로 이루어질 수 있으나, 기 설정된 기간마다 이루어질 수도 있다.

예를 들어, 펜에 의한 터치유무 판단은, 적어도 1프레임기간 마다 수행될 수 있다.

펜에 의한 터치유무 판단은, 도 5에 도시된 바와 같은 방법을 이용하여 수행된다.

첫째, 상기 터치 판단부(410)는 상기 핑거모드에서, 터치로 인식될 수 있는 문턱값(예를 들어, 150)을 넘는 로우 데이터(이하, 간단히 '기준 로우 데이터'라 함)가 검출되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 기준 로우 데이터가 검출된 터치전극(이하, 간단히 '기준 터치전극'이라 함)(X)을 기준으로 하여, 5x5의 로우 데이터들을 저장한다.

둘째, 상기 터치 판단부(410)는 상기 기준 터치전극(X) 주변의 로우 데이터들이, 기 설정된 특정 패턴을 형성하고 있는지의 여부를 판단한다.

예를 들어, 상기 기준 터치전극의 면적은 일반적으로 펜의 면적보다 크기 때문에, 펜은 상기 기준 터치전극의 일부분에 접촉된다. 또한, 펜이 상기 기준 터치전극에 접촉되더라도, 상기 기준 터치전극 주변의 터치전극들 역시 상기 펜에 의한 영향을 받는다. 따라서, 상기 기준 터치전극 주변의 터치전극들로부터도 로우 데이터들이 수신될 수 있다.

이 경우, 상기 기준 터치전극에서 상기 펜이 접촉된 위치에 따라, 상기 기준 터치전극 주변의 터치전극들로부터 수신되는 로우 데이터들의 크기는 다를 수 있으며, 특히, 상기 기준 터치전극으로부터 멀리 이격되어 있는 터치전극으로 갈 수록 수신되는 로우 데이터들의 크기는 점점 작아진다.

보다 구체적인 예로서, 도 5에 도시된 로우 데이터들을 참조하면, 상기 기준 터치전극(X)을 둘러싸고 있는 8개의 터치전극들의 로우 데이터는, 각각 시계방향으로 118, 57, 83, 35, 68, 36, 75, 47로서, 상기 기준 로우 데이터보다 작은 값을 갖는다.

또한, 상기 8개의 터치전극들의 외곽에 있는 터치전극들의 로우 데이터들은, 상기 기준 터치전극(X)으로부터 멀어질 수록 순차적으로 작아지고 있다.

특히, 상기 8개의 터치전극들 중 상기 기준 터치전극(X)의 좌측에 있는 터치전극의 로우 데이터는 다른 7개의 터치전극들의 로우 데이터보다 더 큼을 알 수 있다.

상기한 바와 같은 분석결과를 바탕으로, 상기 기준 터치전극(X)은 펜에 의해 터치된 것임을 알 수 있으며, 펜은 상기 기준 터치전극(X) 중 특히, 상기 기준 터치전극(X)의 좌측영역을 터치하고 있음을 알 수 있다.

상기 기준 로우 데이터가 손가락에 의한 것이라면, 적어도 하나 이상의 터치전극들에서의 로우 데이터들이 문턱값보다 높은 로우 데이터들을 갖는다. 그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 하나의 상기 기준 터치전극(X)을 기준으로 하여 주변의 로우 데이터들이 순차적으로 작아지고 있기 때문에, 상기 기준 터치전극(X)은 펜에 의해 터치된 것임을 알 수 있다.

상기 터치 판단부(410)는 상기한 바와 같은 분석을 수행하여, 상기 기준 터치전극(X)이 펜에 의해 터치된 것임을 알 수 있다.

부연하여 설명하면, 상기 터치 판단부(410)는, 상기 기준 터치전극(X)을 기준으로 하여 상기한 바와 같은 패턴이 형성되면, 상기 기준 터치전극(X)이 펜에 의해 터치된 것으로 판단할 수 있다.

셋째, 상기 기준 터치전극(X)이 펜에 의해 터치된 것으로 판단되면(S302), 상기 터치 판단부(410)는 상기 구동모드를 상기 펜모드로 변환시킨 후, 상기 터치 센싱부가 상기 펜모드로 구동되도록 하는 터치모드 제어신호를 생성하여, 상기 터치 센싱부(600)로 전송한다.

다음, 상기 판단 결과(S302), 펜에 의한 터치가 감지되면, 상기 터치 판단부(410)와 상기 터치 센싱부(600)는 상기 펜모드에서, 터치좌표를 판단한다(S304).

예를 들어, 상기 터치 판단부(410)는, 상기 구동모드가 상기 펜모드로 전환되면, 상기 로우 데이터들의 크기를 증폭시키거나, 로우패스필터를 이용하여 상기 로우 데이터들을 필터링하고, 증폭된 상기 로우 데이터 또는 상기 로우패스필터를 통과한 상기 로우 데이터를 이용하여, 펜에 의해 터치된 터치좌표를 판단할 수 있다.

또한, 상기 터치 센싱부(600)는, 상기 터치모드 제어신호가 상기 펜모드를 의미하면, 상기 핑거모드에서의 상기 터치구동신호의 주파수 또는 갯수 또는 전압레벨보다 큰 주파수 또는 갯수 또는 전압레벨을 갖는 터치구동신호를 생성하여 상기 터치패널로 공급할 수 있다.

상기 예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

첫째, 상기 펜모드에서, 상기 터치 센싱부(600) 또는 상기 터치 판단부(410)는, 로우패스필터(LPF: Low Pass Filter)를 이용하여 상기 감지신호들을 처리할 수 있으며, 이에 따라, 펜에 의한 터치가 보다 정확하게 판단될 수 있다.

상기 로우패스필터가 사용되는 이유는, 다음과 같다.

예를 들어, 펜에 의한 터치 감지시, 터치구동신호가 작다. 따라서, 펜에 의한 터치와 유사한 작은 노이즈와, 펜에 의해 수신된 감지신호의 구별을 조금이나마 용이하게 하기 위하여, 로우패스필터가 사용된다.

상기 로우패스필터는 단독적으로 사용될 수 있다.

또한, 상기 로우패스필터에 의하면, 펜에 의한 감지신호와 노이즈가 모두 제거될 수도 있다. 따라서, 각종 테스트 및 시뮬레이션 등을 통해, 로우패스필터의 조건이 설정되어야 한다. 예를 들어, 게인과 누적 등 다른 조건들을 고려하여, 노이즈는 최대로 줄이고, 펜에 의한 감지신호는 최소로 줄일 수 있는 조건이 설정되어야 한다.

상기 로우패스필터의 사용유무에 따라 센싱된 감지신호의 차이가 발생될 수 있다.

상기 핑거모드에서는 상기 로우패스필터가 이용되지 않으며, 상기 펜모드에서만 상기 로우패스필터가 이용된다. 즉, 상기 핑거모드에서는 상기 로우패스필터가 사용되지 않아도 노이즈와 구별이 가능한 신호가 발생될 수 있다.

둘째, 상기 펜모드에서, 상기 터치 센싱부(600) 또는 상기 터치 판단부(410)는, 상기 감지신호의 크기를 증폭시킨 후, 증폭된 감지신호들을 이용하여 상기 로우 데이터를 생성할 수 있다. 감지신호의 크기가 증폭됨에 따라 누적되는 감지신호들의 크기가 전체적으로 증폭될 수 있다. 따라서, 각각의 감지신호의 크기가 작은 펜에 의한 터치여부가 보다 명확하게 판단될 수 있다.

감지신호의 크기를 증폭시키는 것은 터치 해상도 분해 능력과 연관 되어있다. 즉, 감지신호의 크기를 증폭시키는 것은 정확도와도 연계 될 수 있다. 터치전극의 크기(현재 4mm~4.5mm)는 무한정 작게 형성될 수 없다. 따라서, 작은 크기(1mm)의 펜에 의한 터치시, 주변의 데이터가 크지 않고, 즉, 변화량이 적기 때문에, 펜에 의한 터치여부가 정확하게 판단될 수 없다. 따라서, 정확도도 현저히 떨어진다. 이를 방지하기 위해, 본 발명은 상기한 바와 같이 감지신호의 크기를 증폭시키는 방법을 이용한다.

이 경우, 노이즈와 로우 데이터(또는 감지신호)의 크기가 함께 증폭된다.

따라서, 다양한 시뮬레이션 및 테스트를 통해, 노이즈의 크기는 최소가 되고, 로우 데이터의 크기는 최대가 되는 게인(Gain)이 산출된다. 산출된 게인(Gain)에 따라 상기 터치 판단부(410) 또는 상기 터치 센싱부(600)가 구동되도록, 상기 게인은 상기 터치 판단부(410) 또는 상기 터치 센싱부(600)에 저장된다.

예를 들어, 상기 핑거모드에서는 게인(Gain)이 0.125로 설정될 수 있다. 상기 펜모드에서는 게인(Gain)이 0.25로 설정되면, 상기 노이즈의 증가는 최소가 되고, 상기 로우 데이터의 크기는 최대가 될 수 있다.

셋째, 상기 펜모드에서, 상기 터치 센싱부(600) 또는 상기 터치 판단부(410)는, 상기 감지신호의 누적횟수, 즉, 상기 터치구동신호의 갯수를 증가시킬 수 있다.

상기 감지신호의 누적횟수가 증가되는 것은 상기 터치구동신호의 갯수가 증가되는 것을 의미한다. 상기 감지신호의 누적횟수가 증가되면, 누적되는 감지신호들의 크기가 전체적으로 증가될 수 있다. 따라서, 각각의 감지신호의 크기가 작은 펜에 의한 터치여부가 보다 명확하게 판단될 수 있다.

이 경우, 상기 감지신호의 누적횟수가 많아질 수록 터치를 감지하는 속도가 느려지기 때문에, 상기 누적횟수는 각종 테스트 및 시뮬레이션을 통해, 적절한 값으로 설정된다.

넷째, 상기 펜모드에서, 상기 터치 센싱부(600) 또는 상기 터치 판단부(410)는, 상기 터치구동신호의 주파수를 증가시킬 수 있다. 터치구동신호의 주파수가 증가되면, 상기 감지신호의 누적횟수가 증가되는 효과와 동일한 효과가 얻어질 수 있다. 이에 따라, 펜에 의한 터치가 보다 정확하게 판단될 수 있다.

그러나, 주파수를 증가시키는 것과 누적횟수를 증가시키는 것은 다른 의미를 갖는다. 예를 들어, 주파수가 100KHz 내지 200KHz(10단위로 증가)가 되도록 하고, 누적회수가 1 내지 20회(1단위로 증가)가 되도록 하면서, 각각의 터치전극의 캐패시턴스의 완충 조건이 검출될 수 있다.

또한, 신호대 잡음비(SNR)를 측정하여, 가장 좋은 신호대 잡음비 조건이 검출될 수 있도록 주파수 및 누적횟수가 설정될 수 있다. 즉, 우선적으로, 각종 테스트 및 시뮬레이션 등을 통해, 펜모드에서의 주파수와 누적횟수가 설정될 수 있다.

주파수가 증가되면 충전이 느려지고, 로우패스필터(LPF: Low Pass Filter)에서 걸려질 수도 있다. 즉, 주파수는 반드시 증가되는 것은 아니며, 따라서, 감소될 수도 있다.

다섯째, 상기 펜모드에서, 상기 터치 센싱부(600) 또는 상기 터치 판단부(410)는, 상기 터치구동신호의 전압레벨을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 펜에 의한 터치 면적이 작기 때문에, 종래의 표시장치에서는 펜에 의한 감지신호의 크기가 작으며, 이에 따라 펜에 의한 터치유무가 쉽게 판단되지 않을 수도 있다. 그러나, 상기한 바와 같이, 상기 터치구동신호의 전압레벨이 증가되면, 상기 감지신호의 크기가 증가되기 때문에, 펜에 의한 터치유무가 보다 정확하게 판단될 수 있다.

이에 따라, 펜에 의한 터치가 보다 정확하게 판단될 수 있다.

그러나, 상기 터치구동신호의 전압레벨이 증가될 수록, 상기 감지신호의 크기는 증가되나, 노이즈의 크기도 증가되며, 소비전력도 증가된다.

따라서, 상기 전압레벨 역시, 각종 테스트 및 시뮬레이션 등을 통해, 적절한 값으로 설정된다.

다음, 상기 판단 결과(S302), 펜에 의한 터치가 감지되지 않으면, 상기 터치 판단부(410)와 상기 터치 센싱부(600)는 상기 핑거모드에서, 터치좌표를 판단한다(S308).

상기 핑거모드에서 터치좌표를 판단하는 기능은, 현재 일반적인 표시장치에서 터치좌표를 판단하는 기능이 그대로 적용될 수 있다.

따라서, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.

마지막으로, 상기 터치 판단부(410)는, 상기 펜모드에서 상기 핑거모드로의 전환이 요구되는지를 판단한다(S306). 상기 판단 결과(S306), 상기 핑거모드로 전환이 요구되는 경우에는, 상기 터치 판단부(410)는, 상기 펜모드를 상기 핑거모드로 전환시킨다. 그러나, 상기 판단 결과(S306), 상기 핑거모드로 전환이 요구되지 않는 경우에는, 상기 터치 판단부(410)는, 상기 펜모드를 그대로 유지한다.

상기 펜모드로부터 상기 핑거모드로 전환되면, 상기 터치 판단부(410)와 상기 터치 센싱부(600)는 상기 핑거모드에서, 터치좌표를 판단하는 기능을 수행한다.

상기 터치 판단부(410)가 상기 펜모드를 상기 핑거모드로 전환하는 방법에는, 상기에서 설명된 바와 같이, 두 가지 방법이 있다.

첫째, 상기 터치 판단부(410)는, 상기 펜모드가 선택된 후, 기 설정된 기간 동안 펜에 의한 터치가 없다고 판단되면, 상기 구동모드를 상기 핑거모드로 전환시킬 수 있다.

둘째, 상기 터치 판단부(410), 상기 펜모드가 선택된 상태에서, 상기 외부시스템(900)으로부터 모드전환신호가 수신되면, 상기 구동모드를 상기 핑거모드로 전환시킬 수 있다.

즉, 상기 터치 판단부(410)는, 펜이 터치되지 않는 경우에는, 자동 또는 수동으로, 상기 구동모드를 핑거모드로 전환시킴으로써, 손가락에 의한 터치유무를 보다 정확하게 판단할 수 있다.

상기에서 설명된 본 발명의 특징을 간단히 정리하면 다음과 같다.

일반적으로, 터치 센싱부는 터치유무를 판단할 수 있는 로우 데이터를 만들어 낸다. 터치 센싱부 또는 터치 판단부는, 감지신호 또는 로우 데이터가 기 설정된 문턱값을 넘어야만 터치로 인식한다. 사용자가 펜 또는 작은 도전봉을 이용하여 터치를 할 때, 터치패널에 손바닥 또는 손을 올려 놓으면, 문턱값을 넘기 때문에 터치 판단부는, 사용자가 의도 하지 않은 터치를 인식한다.

따라서, 펜을 이용하는 터치패널이 적용된 표시장치는, 팜 리젝션(Palm Rejection) 기능을 이용하고 있다.

상기 팜 리젝션 기능은, 터치영역의 크기, 위치, 강도 등을 이용하여, 비정상적으로 감지된 로우 데이터를 제거하는 방법을 이용한다. 그러나, 상기 팜 리젝션 기능에 의해서는, 펜에 의한 터치와 손바닥 등에 의한 터치가 동적으로 변하는 경우에는, 손바닥에 의한 터치가 효과적으로 제거되기 어렵다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는, 펜모드와 핑거모드에서 구동조건을 변경시킴으로써, 손바닥과 펜에 의한 터치가 구분되는 방법이 적용되어야 한다.

펜에 의한 터치시 발생되는 감지신호의 크기는 손가락 또는 손바닥에 의한 터치시 발생되는 감지신호의 크기보다 일반적으로 작다. 따라서, 펜에 의한 터치가 정확하게 인식되기 위해서는, 문턱값이 최대한 낮게 되어야 한다.

그러나, 문턱값이 낮아지면, 손바닥과 펜이 동시에 터치될 때, 손바닥과 펜에 의한 터치가 하나의 레벨로 형성되어, 펜에 의한 터치가 구분되기 어렵다.

따라서, 본 발명은, 우선, 수신된 감지신호들의 패턴을 이용하여 펜에 의한 터치유무를 판단한다. 펜에 의한 터치가 있다고 판단되면, 상기 터치 센싱부(600) 및 상기 터치 판단부(410)는 펜에 의한 터치유무를 판단하기에 최적화된 조건으로 구동된다. 여기서, 최적화된 조건에는, 상기에서 설명된 다섯가지 조건들이 포함될 수 있다.

일반적으로, 도 6의 좌측에 도시된 바와 같이, 펜에 의한 터치(A)와 손바닥에 의한 터치(B)가 동시에 발생된 경우, 문턱값을 넘는 값들이 하나의 레벨로 형성되기 때문에, 터치 판단부(410)는 펜에 의한 터치와 손바닥에 의한 터치를 명확하게 구분하기 어렵다.

그러나, 본 발명에서는 상기한 바와 같이, 일단 펜모드로 변환되면, 펜에 의한 터치유무를 판단하기에 최적화된 조건으로 상기 터치 판단부(410) 및 상기 터치 센싱부(600)가 구동되기 때문에, 도 6의 우측에 도시된 바와 같이 펜에 의한 터치(A)만이 명확하게 인식될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 펜모드가 진행되는 동안, 펜에 의한 터치가 기 설정된 기간 동안 입력되지 않거나, 상기 외부시스템(900)으로부터 핑거모드로 전환을 요청하는 신호가 수신되면, 상기 펜모드를 상기 핑거모드로 변환시킨다. 상기 핑거모드로 변환되면, 상기 터치 센싱부(600) 및 상기 터치 판단부(410)는 현재 이용되고 있는 일반적인 방법을 이용하여 터치유무 및 터치좌표를 판단한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 소비전력이 감소될 수 있으며, 사용자는 보다 편안한 자세에서 펜을 이용하여 터치를 할 수 있다.

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.

100 : 패널 200 : 게이트 드라이버
300 : 데이터 드라이버 400 : 제어부
500 : 터치패널 600 : 터치 센싱부
410 : 터치 판단부

Claims

터치전극들이 형성되어 있는 터치패널;
핑거모드에서 상기 터치패널로 터치구동신호를 공급하고, 상기 터치구동신호에 의한 감지신호들을 상기 터치패널로부터 수신하며, 상기 감지신호들을 디지털값을 갖는 로우 데이터들로 변환하는 터치 센싱부; 및
상기 로우 데이터들을 분석하여, 펜에 의한 터치유무를 판단하고, 펜에 의한 터치가 있다고 판단되면, 상기 터치패널의 구동모드를 상기 핑거모드에서 펜모드로 전환시키며, 상기 로우 데이터들을 이용하여 상기 터치패널에서 터치가 발생된 터치좌표를 판단하는 터치 판단부를 포함하는 터치패널이 구비된 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 판단부는,
상기 로우 데이터들을 분석하여 상기 펜모드 또는 상기 핑거모드를 선택하며, 상기 선택에 따라, 상기 터치 센싱부가 상기 펜모드 또는 상기 핑거모드로 구동되도록 하는 터치모드 제어신호를 상기 터치 센싱부로 전송하는 모드 판단부;
상기 로우 데이터들을 분석하여 상기 터치패널이 손가락 또는 펜에 의해 터치된 터치좌표를 판단하는 터치좌표 판단부; 및
상기 터치좌표를 외부시스템으로 전송하는 통신부를 포함하는 터치패널이 구비된 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 판단부는,
상기 로우 데이터들의 크기의 분포도를 이용하여 펜에 의한 터치유무를 판단하는 터치패널이 구비된 표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 터치 센싱부는,
상기 터치모드 제어신호가 상기 펜모드를 의미하면, 상기 핑거모드에서의 상기 터치구동신호의 주파수 또는 갯수 또는 전압레벨과 다른, 주파수 또는 갯수 또는 전압레벨을 갖는 터치구동신호를 생성하여 상기 터치패널로 공급하는 터치패널이 구비된 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 센싱부는,
상기 터치모드 제어신호가 상기 펜모드를 의미하면, 상기 감지신호의 크기를 증폭시킨 후 상기 로우 데이터를 생성하거나, 또는 로우패스필터를 이용하여 상기 감지신호를 필터링한 후 상기 로우 데이터를 생성하며, 생성된 상기 로우 데이터를 상기 터치 판단부로 전송하는 터치패널이 구비된 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 판단부는,
상기 펜모드가 선택된 후, 기 설정된 기간 동안 펜에 의한 터치가 없다고 판단되면, 상기 구동모드를 상기 핑거모드로 전환시키는 터치패널이 구비된 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 판단부는,
상기 펜모드가 선택된 상태에서, 상기 외부시스템으로부터 모드전환신호가 수신되면, 상기 구동모드를 상기 핑거모드로 전환시키는 터치패널이 구비된 표시장치.