KR20160107792A - Touch detecting three dimensional display apparatus and method using sinusoidal voltage - Google Patents

Touch detecting three dimensional display apparatus and method using sinusoidal voltage Download PDF

Info

Publication number
KR20160107792A
KR20160107792A KR1020150031084A KR20150031084A KR20160107792A KR 20160107792 A KR20160107792 A KR 20160107792A KR 1020150031084 A KR1020150031084 A KR 1020150031084A KR 20150031084 A KR20150031084 A KR 20150031084A KR 20160107792 A KR20160107792 A KR 20160107792A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
touch
voltage
sensor pad
switch
output terminal
Prior art date
Application number
KR1020150031084A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김동호
Original Assignee
크루셜텍 (주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 크루셜텍 (주) filed Critical 크루셜텍 (주)
Priority to KR1020150031084A priority Critical patent/KR20160107792A/en
Publication of KR20160107792A publication Critical patent/KR20160107792A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0487Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser
    • G06F3/0488Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures
    • H04N13/0402
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/302Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

The present invention relates to a three-dimensional image display apparatus having a touch detecting device using a sinusoidal voltage, and a touch detecting method, for detecting a touch based on voltage fluctuation depending on a touch capacitance by using the sinusoidal voltage. According to one embodiment of the present invention, in a three-dimensional image display apparatus including a display panel for outputting a three-dimensional image having a left-eye image and a right-eye image and a parallax barrier formed thereon with a light-transmitting area and a light-blocking area when the three-dimensional image is zoomed in, wherein elements configuring the parallax barrier are formed with at least two layers, the three-dimensional image display apparatus having the touch detecting device is provided, in which the touch detecting device includes: a plurality of sensor pads for forming a touch capacitance; a driving unit for applying a sinusoidal voltage to each of the sensor pads; an amplifying unit having a first input end connected to an output of the sensor pad and a second input end for connecting a preset reference voltage; a first switch for connecting the output of the sensor pad and the first input end of the amplifying unit, and a second switch for controlling an electric potential between the first end and an output end of the amplifying unit; and a touch detecting unit for detecting a touch based on based on voltage fluctuation depending on the touch capacitance in the output end of the amplifying unit, wherein the first switch and the second switch are alternately switched on or off.

Description

정현파 전압을 이용한 터치 검출 장치를 갖는 입체 영상 표시 장치 및 터치 검출 방법{TOUCH DETECTING THREE DIMENSIONAL DISPLAY APPARATUS AND METHOD USING SINUSOIDAL VOLTAGE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a stereoscopic image display device and a touch detection method using a touch detection device using a sine wave voltage,

본 발명은 정현파 전압을 이용한 터치를 검출하는 입체 영상 표시 장치 내의 터치 검출 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 센서 패드에 정현파 전압을 인가하여 터치 여부를 검출하는 입체 영상 표시 장치 내 터치 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a touch detection apparatus and method in a stereoscopic image display apparatus that detects a touch using a sine wave voltage, and more particularly, to a touch detection apparatus and method in a stereoscopic image display apparatus that detects touch by applying a sine wave voltage to a sensor pad Apparatus and method.

최근 디스플레이 기술의 발달로 인해 시청자로 하여금 장면 속에 있는 것과 같이 느낄 수 있도록 하는 입체감 실현 기술 또한 개발되고 있다. 즉, 2D 디스플레이에서의 높은 화질 구현에 중점을 두었던 상황에서 3D 디스플레이의 개발로 그 패러다임이 바뀌고 있다. Recently, 3D technology has been developed to enable viewers to feel as if they are in a scene due to the development of display technology. In other words, the paradigm shifts with the development of 3D display with emphasis on high image quality in 2D display.

현재 개발된 3D 디스플레이 방식은 안경 방식과 무안경 방식으로 나눌 수 있다. 안경 방식은 편광 안경 방식(Passive Glasses Type)과 셔터 글라스 방식(Shutter Glasses Type)이 대표적이다. 편광 안경 방식은 디스플레이 장치가 좌안용 영상 및 우안용 영상을 동시에 출력해주고, 사용자는 편광 안경을 이용하여 좌안용 영상은 좌안을 통해서, 우안용 영상은 우안을 통해서 볼 수 있도록 하는 방식이다. 이러한 방식은 디스플레이가 깜빡거리지 않기 때문에 눈에 피로감을 덜 줄 수 있다는 장점이 있으나, 편광 안경을 사용하여야 하기 때문에 화질 저하의 문제가 따르는 단점이 있다. 한편, 셔터 글라스 방식은 좌안용 영상과 우안용 영상을 순차적으로 재생하고, 사용자는 좌/우의 셔터가 번갈아가며 개폐되는 안경을 통해 상기 재생되는 영상을 볼 수 있도록 하는 방식이다. 이 방식은 화질 저하 문제가 상대적으로 덜 하다는 장점이 있으나, 디스플레이가 깜빡이기 때문에 눈에 피로감을 많이 줄 수 있다는 단점을 갖는다. Currently developed 3D display methods can be divided into glasses type and non-glasses type. Passive Glasses Type and Shutter Glasses Type are typical glasses type. The polarizing glasses system is a system in which the display device outputs the left eye image and the right eye image at the same time, and the user uses the polarizing glasses to view the left eye image through the left eye and the right eye image through the right eye. This method is advantageous in that the display does not flicker and can reduce fatigue in the eye, but it has a disadvantage in that the image quality deteriorates due to the use of polarizing glasses. On the other hand, the shutter glass system sequentially reproduces the left-eye image and the right-eye image, and allows the user to view the reproduced image through the glasses which are alternately opened and closed by the left and right shutters. This method has a merit that the problem of lowering the image quality is relatively less, but it has a disadvantage that the display is flickering, which can give a lot of eye fatigue.

무안경 방식의 3D 디스플레이 구현 방법에는 대표적으로 렌티큘러 렌즈(Lenticular Lens) 방식과 패럴렉스 배리어(Parallax Barrier) 방식이 있다. 도 1은 렌티큘러 렌즈 방식의 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 렌티큘러 렌즈 방식은 디스플레이 패널(11) 전면에 단면이 반원 형태인 렌즈가 배열된 스크린(12)을 배치하여, 디스플레이 패널(11)에서 나오는 좌안용 영상과 우안용 영상이 각각 스크린(12)을 통해 굴절되어 시청자의 좌안과 우안으로 향하게끔 하는 방식이다. 그러나, 렌티큘러렌즈 방식은 제조가 어렵고 그 단가가 비싸며 렌즈의 배치로 인해 시청자의 입장에서는 물결무늬를 느끼게 되는 단점이 있다. 이로 인해 무안경 방식의 3D 디스플레이에 있어서는 패럴렉스 배리어 방식이 상대적으로 많이 활용되고 있다. Lenticular lens method and parallax barrier method are typical examples of a method of realizing a non-eyeglass 3D display. 1 is a view for explaining the principle of a lenticular lens system. 1, in the lenticular lens system, a screen 12 having lenses arranged in a semicircular shape in cross section is disposed on the entire surface of the display panel 11, and a left-eye image and a right- Are respectively refracted through the screen 12 and directed toward the left and right eyes of the viewer. However, the lenticular lens system is disadvantageous in that it is difficult to manufacture, its price is high, and the wave pattern is felt in view of viewers due to the arrangement of the lenses. Therefore, the parallax barriers are relatively utilized in the non-eyeglass type 3D display.

도 2a는 패럴렉스 배리어 방식의 3D 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 2a를 참조하면, 디스플레이 패널(21) 전면에 패럴렉스 배리어(22)가 배치된다. 패럴렉스 배리어(22)는 복수의 라인 패턴을 갖는다. 예를 들어, 홀수 라인(a)은 디스플레이 패널(21)에서 나오는 광을 차단하는 역할을 하는 슬릿으로서 기능하고, 짝수 라인(b)은 디스플레이 패널(21)에서 나오는 광을 그대로 투과시키는 역할을 하는 슬릿으로서 기능할 수 있다. 디스플레이 패널(21)은 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)이 세로 열 방향으로 교번적으로 배치된 프레임을 디스플레이한다. 이 때, 패럴렉스 배리어(22)에 의해 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R) 각각 시청자의 좌안 및 우안으로 입사된다. 이에 따라 시청자는 영상으로부터 입체감을 느낄 수 있는데 이렇게 양안 시차에 의한 입체감을 제공하는 것이 패럴렉스 배리어 방식이다. 2A is a view for explaining a 3D display device of a parallax barrier type. Referring to FIG. 2A, a parallax barrier 22 is disposed on the front surface of the display panel 21. The parallax barrier 22 has a plurality of line patterns. For example, the odd line (a) serves as a slit for blocking light emitted from the display panel 21, and the even line (b) serves to transmit light emitted from the display panel 21 as it is And can function as a slit. The display panel 21 displays a frame in which the left eye image L and the right eye image R are alternately arranged in the column direction. At this time, the left-eye image L and the right-eye image R are incident on the left and right eyes of the viewer by the parallax barrier 22, respectively. Accordingly, the viewer can feel a stereoscopic effect from the image. Thus, the parallax barrier system provides stereoscopic effect by the binocular parallax.

그러나, 이러한 패럴렉스 배리어 방식에 있어서는 배리어를 구성하는 슬릿 간의 격차가 고정되어 있기 때문에, 고정된 해상도를 가지는 영상에 대해서만 입체 효과를 구현할 수 있다. 즉, 동일한 영상에 대해 확대 또는 축소를 하면 배리어에 의해 좌안용 영상과 우안용 영상이 제대로 차단되지 않게 되며, 이에 따라 입체 효과가 나타나지 않는 문제점이 수반된다. However, in such a parallax barrier system, since the gap between the slits constituting the barrier is fixed, a stereoscopic effect can be realized only for an image having a fixed resolution. That is, if the same image is enlarged or reduced, the left eye image and the right eye image are not properly blocked by the barrier, thereby causing no stereoscopic effect.

예를 들어, 디스플레이 패널(21)에서 출사되는 영상 프레임이 줌 인(Zoom In) 되는 경우에 문제가 발생하게 된다. 본 명세서에서, 줌 인이란 원본 영상에서 단위 픽셀이 표현하던 정보를 복수개의 픽셀이 표현하도록 확대하는 것을 의미한다. For example, a problem arises when the image frame emitted from the display panel 21 zooms in. In the present specification, the zoom-in means enlarging the information expressed by the unit pixel in the original image so that a plurality of pixels express the information.

도 2b는 디스플레이 패널(21)에서 출사되는 영상이 2배 줌 인 된 경우를 나타낸다. 2B shows a case where an image outputted from the display panel 21 is zoomed in 2 times.

원본 영상은 하나의 픽셀씩 번갈아가며 좌안용 영상과 우안용 영상으로 구성되었었으나, 도 2b를 참조하면, 2배 줌 인 된 경우에는 연속되는 2개의 픽셀에 좌안용 영상이 표시되고 그 다음 2개의 픽셀에 우안용 영상이 표시된다. 영상은 줌 인 되어 확대되었으나, 패럴렉스 배리어(22)에서의 광차단 영역과 광투과 영역의 너비는 변화가 없기 때문에 좌안용 영상 중 일부가 제대로 차단 또는 투과되지 못하고 시청자의 우안으로 입사되고, 우안용 영상 중 일부가 제대로 차단 또는 투과되지 못하고 시청자의 좌안으로 입사되는 현상이 발생하게 된다. 이에 따라 사용자는 제대로 된 입체감을 느낄 수 없게 된다.The original image is composed of a left eye image and a right eye image alternately one pixel at a time. Referring to FIG. 2B, in the case of zooming in 2 times, a left eye image is displayed in two successive pixels, The right eye image is displayed on the pixel. However, since the width of the light shielding region and the light shielding region in the parallax barrier 22 does not change, some of the images for the left eye can not be blocked or transmitted properly and are incident on the right eye of the viewer. A part of the images can not be properly intercepted or transmitted, and the image is incident on the left eye of the viewer. As a result, the user can not feel a proper stereoscopic effect.

한편, 터치 스크린 패널은 영상 표시 장치의 화면에 표시된 문자나 도형을 사람의 손가락이나 다른 접촉 수단으로 접촉하여 사용자의 명령을 입력하는 장치로서, 영상 표시 장치 위에 부착되어 사용된다. 터치 스크린 패널은 사람의 손가락 등으로 접촉된 접촉 위치를 전기적 신호로 변환하고, 변환된 전기적 신호는 입력 신호로서 이용된다.On the other hand, a touch screen panel is a device for inputting a command of a user by touching characters or graphics displayed on a screen of a video display device with a finger or other contact means, and is attached and used on a video display device. The touch screen panel converts a contact position that is touched by a human finger or the like into an electrical signal, and the converted electrical signal is used as an input signal.

터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전 용량 방식 등이 알려져 있다. 이 중 정전 용량 방식의 터치 패널은 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 감지 패턴이 주변의 다른 감지 패턴 또는 접지 전극 등과 형성하는 정전 용량의 변화를 감지함으로써 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다. As a method of implementing a touch screen panel, a resistive film type, a light sensing type, and a capacitive type are known. Among them, the capacitive touch panel converts the contact position into an electrical signal by sensing a change in the capacitance that the conductive sensing pattern forms with other peripheral sensing patterns or the ground electrode when a human hand or an object touches.

도 8은 종래 기술에 따른 정전식 터치 스크린 패널의 일 예에 관한 분해 평면도이다.8 is an exploded top view of an example of a conventional capacitive touch screen panel.

도 8을 참고하면, 터치 스크린 패널(10)은 투명 기판(12)과 투명 기판(12) 위에 차례로 형성된 제1 센서 패턴층(13), 제1 절연막층(14), 제2 센서 패턴층(15) 및 제2 절연막층(16)과 금속 배선(17)으로 이루어진다.8, the touch screen panel 10 includes a transparent substrate 12 and a first sensor pattern layer 13, a first insulating layer 14, and a second sensor pattern layer 15, a second insulating film layer 16, and a metal wiring 17.

제1 센서 패턴층(13)은 투명 기판(12) 위에 횡방향을 따라 연결될 수 있으며, 행 단위로 금속 배선(17)과 연결된다.The first sensor pattern layer 13 may be connected on the transparent substrate 12 along the lateral direction and connected to the metal wiring 17 on a row-by-row basis.

제2 센서 패턴층(15)은 제1 절연막층(14) 위에 열방향을 따라 연결될 수 있으며, 제1 센서 패턴층(13)과 중첩되지 않도록 제1 센서 패턴층(13)과 교호로 배치된다. 또한, 제2 센서 패턴층(15)은 열 단위로 금속 배선(17)과 연결된다.The second sensor pattern layer 15 may be connected to the first insulating layer 14 along the column direction and alternately arranged with the first sensor pattern layer 13 so as not to overlap the first sensor pattern layer 13 . In addition, the second sensor pattern layer 15 is connected to the metal wiring 17 on a row basis.

터치 스크린 패널(10)에 사람의 손가락이나 접촉 수단이 접촉되면 제1 및 제2 센서 패턴층(13, 15) 및 금속 배선(17)을 통하여 구동 회로 측으로 접촉 위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다. 그리고 이렇게 전달된 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 따라 접촉 위치가 파악된다.When a human finger or a contact means is brought into contact with the touch screen panel 10, a change in capacitance according to the contact position is transmitted to the drive circuit side through the first and second sensor pattern layers 13 and 15 and the metal wiring 17 do. Then, the contact position is determined as the change in capacitance transferred is converted into an electrical signal.

그러나 이러한 터치 스크린 패널(10)은 각 센서 패턴층(13, 15)에 인듐-틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO)와 같은 투명한 도전성 물질로 이루어진 패턴을 별도로 구비하여야 하고, 센서 패턴층(13, 15) 사이에 절연막층(14)을 구비하여야 하므로 두께가 증가한다.However, the touch screen panel 10 must have a separate pattern of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) on each of the sensor pattern layers 13 and 15. The sensor pattern layers 13, 15, the thickness of the insulating layer 14 is increased.

또한, 터치에 의해 미세하게 발생하는 정전용량의 변화를 수 차례 축적하여야 터치 검출이 가능하기 때문에 높은 주파수로 정전용량 변화를 감지하여야 한다. 그리고, 정전용량의 변화를 정해진 시간 내에 충분히 축적하기 위해서는 낮은 저항을 유지하기 위한 금속 배선을 필요로 하는데, 이러한 금속 배선은 터치 스크린의 테두리에 베젤을 두껍게 하고 추가의 마스크 공정을 발생시킨다.In addition, since the touch detection can be performed by accumulating the changes of capacitance slightly generated by the touch several times, it is necessary to detect the capacitance change at a high frequency. In order to sufficiently accumulate the capacitance change within a predetermined time, a metal wiring is required to maintain a low resistance, which thickens the bezel at the edge of the touch screen and generates an additional mask process.

이러한 문제점을 해결하기 위해 도 9에 도시되는 바와 같은 터치 검출 장치가 제안되었다. To solve this problem, a touch detection apparatus as shown in Fig. 9 has been proposed.

도 9에 도시되는 터치 검출 장치는 터치 패널(20)과 구동 장치(30) 및 이 둘을 연결하는 회로 기판(40)을 포함한다.9 includes a touch panel 20, a driving device 30, and a circuit board 40 connecting the two.

터치 패널(20)은 기판(21) 위에 형성되며 다각형의 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 센서 패드(22) 및 센서 패드(22)에 연결되어 있는 복수의 신호 배선(23)을 포함한다. The touch panel 20 includes a plurality of sensor pads 22 formed on a substrate 21 and arranged in the form of a polygonal matrix and a plurality of signal wirings 23 connected to the sensor pads 22.

각 신호 배선(23)은 한쪽 끝이 센서 패드(22)에 연결되어 있으며 다른 쪽 끝은 기판(21)의 아래 가장자리까지 뻗어 있다. 센서 패드(22)와 신호 배선(23)은 커버 유리(50)에 패터닝 될 수 있다.Each signal wiring 23 has one end connected to the sensor pad 22 and the other end extending to the lower edge of the substrate 21. The sensor pad 22 and the signal wiring 23 can be patterned on the cover glass 50. [

구동 장치(30)는 복수의 센서 패드들(22)을 순차적으로 하나씩 선택하여 해당 센서 패드(22)의 정전용량을 측정하고, 이를 통해 터치 발생 여부를 검출해낸다.The driving device 30 sequentially selects a plurality of sensor pads 22 one by one to measure the electrostatic capacitance of the corresponding sensor pad 22, thereby detecting whether or not a touch is generated.

도 9에 도시된 터치 검출 장치에서 터치 동작에 대한 응답 속도가 신속하고 정확하기 위해서는, 터치시 발생하는 노이즈와 각 센서 패드(22) 사이에서 발생하는 기생 정전용량을 제어해야만 한다. 정전용량 방식의 터치 검출 장치에서 발생하는 노이즈는, 외부적인 환경에 의한 노이즈(예, LCD 전원 노이즈 등), 센서 패드, 회로기판, 터치IC 등이 인접한 센서 패드(22)에 영향을 주면서 발생하게 된다. 또한, 기생 정전용량은 센서 패드(22) 사이의 정전용량 결합 또는 제조 공정 등에 의해 발생하게 되며, 터치 여부 검출에 악영향을 미치게 한다.In order to quickly and accurately respond to the touch operation in the touch detection apparatus shown in FIG. 9, it is necessary to control the noise generated at the touch and the parasitic capacitance generated between each sensor pad 22. The noise generated in the electrostatic capacitive touch-sensing device occurs when noise due to an external environment (e.g., LCD power supply noise), a sensor pad, a circuit board, a touch IC, etc. affect the adjacent sensor pad 22 do. In addition, the parasitic capacitance is caused by the capacitive coupling between the sensor pads 22, the manufacturing process, and the like, which adversely affects touch detection.

이러한 노이즈 및 기생 정전용량은, 터치 인식의 오류를 발생시킬 수 있고, 결과적으로 터치 검출 성능을 좌우하는 신호 대비 노이즈(SNR)를 작게 한다는 문제점이 있다.Such noise and parasitic capacitance may cause errors in touch recognition, resulting in a reduction in signal-to-noise (SNR) that determines the touch detection performance.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art.

또한, 본 발명의 목적은, 입체 영상 표시 장치내의 터치 검출 장치 및 터치 검출 방법에 있어, 정현파 전압을 이용하여, 터치 정전용량에 따른 전압 변동분에 기초하여 터치 여부를 검출하는 것이다.It is also an object of the present invention to detect whether or not a touch is detected based on a voltage variation according to a touch capacitance by using a sine wave voltage in a touch detection apparatus and a touch detection method in a stereoscopic image display apparatus.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 좌안용 영상과 우안용 영상으로 이루어지는 입체 영상을 출력하는 디스플레이 패널과, 상기 입체 영상이 줌 인 될 때, 광투과 영역 및 광차단 영역을 형성하는 패럴렉스 배리어를 포함하며, 상기 패럴렉스 배리어를 구성하는 요소들은 두 개 이상의 층으로 형성되는, 입체 영상 표시 장치에 있어서, 터치 정전용량을 형성하는 복수의 센서 패드들; 상기 각 센서 패드에 정현파 전압을 인가하는 구동부; 상기 센서 패드의 출력과 연결된 제1입력단과 미리 설정된 기준 전압을 연결하는 제2입력단을 구비하는 증폭부; 상기 센서 패드의 출력과 상기 증폭부의 제1입력단을 연결하는 제1스위치와, 상기 증폭부의 제1입력단과 출력단 사이의 전위를 제어하는 제2스위치; 및 상기 터치 정전용량에 따른, 상기 증폭부의 출력단에서의 전압 변동분에 기초하여 터치 여부를 검출하는 터치 검출부를 포함하고, 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치는 교번하여 온 또는 오프 되는, 터치 검출 장치를 갖는, 입체 영상 표시 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a stereoscopic image display device including a display panel for outputting a stereoscopic image composed of a left eye image and a right eye image, Wherein the parallax barrier comprises two or more layers, and the plurality of sensor pads forming the touch capacitance include: A driver for applying a sinusoidal voltage to each sensor pad; An amplifier having a first input connected to an output of the sensor pad and a second input connected to a preset reference voltage; A first switch for connecting an output of the sensor pad and a first input terminal of the amplification unit; a second switch for controlling a potential between a first input terminal and an output terminal of the amplification unit; And a touch detection unit for detecting whether or not a touch is made based on a voltage variation at an output terminal of the amplification unit according to the touch capacitance, wherein the first switch and the second switch are alternately turned on or off, The stereoscopic image display device according to claim 1,

상기 제1스위치는, 상기 각 센서 패드에 인가되는 상기 정현파 전압의 순시값이 최대치가 되는 시점에 오프 될 수 있다. The first switch may be turned off when the instantaneous value of the sine wave voltage applied to each sensor pad reaches a maximum value.

상기 터치 검출부는 상기 센서 패드에 인가되는 상기 정현파 전압의 순시값이 최대치가 되는 시점에 상기 전압 변동분의 최대값을 측정하여 터치 여부를 검출할 수 있다. The touch detection unit may detect the touch by measuring a maximum value of the voltage variation at a moment when the instantaneous value of the sine wave voltage applied to the sensor pad becomes a maximum value.

상기 증폭부의 출력단에서의 전압 레벨 중 상기 정현파 전압의 주파수에 기초하여 미리 설정된 임계 범위에 포함되지 않는 주파수 성분을 제거하는 차단부를 더 포함할 수 있다. And a blocking unit for removing a frequency component that is not included in a predetermined threshold range based on the frequency of the sine wave voltage among the voltage levels at the output terminal of the amplifying unit.

상기 구동부는 상기 센서 패드에 인접하게 배치된 전도성 물체에 상기 정현파 전압을 인가할 수 있다. The driving unit may apply the sinusoidal voltage to a conductive object disposed adjacent to the sensor pad.

상기 제2 스위치는, 상기 각 센서 패드에 인가되는 상기 정현파 전압의 순시값이 최저치가 되는 시점에 소정의 시간 동안 온 되어, 터치 여부를 검출하기 위한 기준 값을 셋팅할 수 있다.The second switch may be turned on for a predetermined time at a time point when the instantaneous value of the sine wave voltage applied to each of the sensor pads becomes a minimum value, thereby setting a reference value for detecting whether or not the touch is detected.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 증폭부의 제1입력단과 연결된 센서 패드에 정현파 전압을 인가하는 단계; 상기 정현파 전압의 순시값이 최대값을 가질 때, 터치입력도구의 터치 여부에 따른 상기 센서 패드의 출력과 상기 증폭부의 제1 입력단 간의 연결을 차단하는 단계; 및 상기 증폭부의 제2 입력단에 인가되는 기준 전압 대비 상기 증폭부의 출력단 전압에 기초하여 터치 여부를 검출하는 단계를 포함하는, 터치 검출 방법이 제공된다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of driving a plasma display panel, comprising: applying a sinusoidal voltage to a sensor pad connected to a first input terminal of an amplifier; Blocking the connection between the output of the sensor pad and the first input of the amplifier when the instantaneous value of the sinusoidal voltage has a maximum value; And detecting whether or not the touch is detected on the basis of an output terminal voltage of the amplifier relative to a reference voltage applied to a second input terminal of the amplifier.

상기 정현파 전압 인가 단계는, 상기 센서 패드에 인접하게 배치된 전도성 물체에 상기 정현파 전압을 인가하는 단계를 포함할 수 있다.The step of applying the sinusoidal voltage may include applying the sinusoidal voltage to a conductive object disposed adjacent to the sensor pad.

상기 정현파 전압 인가 단계 이전에, 상기 센서 패드와 상기 제1 입력단 간의 연결을 차단하고, 상기 증폭부의 제1 입력단과 출력단을 소정의 시간 동안 서로 연결하여 상기 제1 입력단과 상기 출력단 사이에 연결된 피드백 정전용량의 전하량을 초기화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.Wherein the control unit disconnects the connection between the sensor pad and the first input terminal before the sine wave voltage application step and connects the first input terminal and the output terminal of the amplification unit to each other for a predetermined time, The step of initializing the amount of charge of the capacitance may be further included.

본 발명의 페럴랙스 배리어 방식의 입체 영상 구현을 하는 입체 영상 표시 장치 내의 터치 검출 장치 및 그 방법에 따르면, 정현파 전압을 센서 패드에 인가할 뿐 아니라, 센서 패드에 인가된 정현파 전압의 주파수 성분을 제외한 다른 주파수 성분을 차단하여 터치 스크린 패널 구동시 발생하게 되는 노이즈 및 기생 정전용량에 대한 영향을 최소화할 수 있다.According to the touch detection apparatus and method in a stereoscopic image display apparatus implementing the stereoscopic image of the parallax barrier system of the present invention, not only the sine wave voltage is applied to the sensor pad, but also the frequency components of the sine wave voltage applied to the sensor pad It is possible to minimize influence of noise and parasitic capacitance caused by driving the touch screen panel by blocking other frequency components.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 렌티큘러 렌즈 방식의 3D 디스플레이 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 패럴렉스 배리어 방식의 3D 디스플레이 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3b는 일 실시예에 따른 입체 영상 구현 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a, 도 4b, 도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 입체 영상 구현 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 일 실시예에 패럴렉스 배리어의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 디스플레이 패널에서 출력되는 입체 영상의 확대 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 정전식 터치 스크린 패널의 일 예에 관한 분해 평면도이다.
도 9는 통상적인 터치 검출 장치의 분해 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출부를 예시한 회로도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출부의 예시적인 파형도이다.
도 13은 터치가 발생하는 경우에 정현파 전압에 따른 증폭부의 출력단 전압의 변화를 예시한 파형도이다.
1 is a view for explaining a 3D display method using a lenticular lens system.
2A and 2B are views for explaining a 3D display method of a parallax barrier system.
3A and 3B are views for explaining a stereoscopic image realization method according to an embodiment.
4A, 4B, 5A and 5B are views for explaining a stereoscopic image realizing method according to an embodiment.
6A and 6B are views showing the configuration of a parallax barrier in one embodiment.
7 is a diagram for explaining a method of enlarging a stereoscopic image output from a display panel according to an exemplary embodiment.
8 is an exploded plan view of an example of an electrostatic touch screen panel.
9 is an exploded plan view of a conventional touch detection device.
10 is a diagram illustrating a structure of a touch detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
11 is a circuit diagram illustrating a touch detection unit according to an embodiment of the present invention.
12 is an exemplary waveform diagram of a touch detection unit according to an embodiment of the present invention.
13 is a waveform diagram illustrating a change in the output terminal voltage of the amplifying part according to a sinusoidal voltage when a touch is generated.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 그리고 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 시스템을 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.When an element is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements as well, without departing from the spirit or scope of the present invention. Also, the terms "part," " module, "and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software . When a part is "connected" to another part, it includes not only a direct connection but also a connection with another system in the middle.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치를 설명하기 위한 도면으로, 도 3a는 입체 영상 표시 장치의 단면도이다.3A and 3B are views for explaining a stereoscopic image display apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3A is a sectional view of a stereoscopic image display apparatus.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표지 장치는 디스플레이 패널(310)과 그 일측(예를 들면, 전면)에 배치되는 패럴렉스 배리어(320)로 구성된다. 3A and 3B, a stereoscopic image display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a display panel 310 and a parallax barrier 320 disposed on one side (e.g., a front surface) thereof.

디스플레이 패널(310)에서는 입체 영상용 다시점 영상이 출력된다. 다시점 영상은 영상을 입체적으로 표시하기 위하여 다양한 시점으로부터 획득한 오브젝트에 대한 영상을 의미한다. 구체적으로, 디스플레이 패널(310)은 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)이 제1 열 방향(예를 들면, 세로 열 방향)으로 교번적으로 배치된 프레임을 출력한다. 일 실시예에 따른 디스플레이 패널(310)은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전계 발광 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel) 또는 전기 발광 표시 장치(Electroluminescent Display) 등으로 구성될 수 있다. The display panel 310 outputs a multi-view image for a stereoscopic image. The multi-view image is an image of an object acquired from various viewpoints to display the image in three dimensions. Specifically, the display panel 310 outputs a frame in which the left-eye image L and the right-eye image R are alternately arranged in the first column direction (for example, in the column direction). The display panel 310 may include a liquid crystal display (LCD), a field emission display, a plasma display panel, or an electroluminescent display .

패럴렉스 배리어(320)는 디스플레이 패널(310)에서 출력되는 다시점 영상의 일 방향 빛은 투과시키면서, 타 방향 빛은 차단하기 위한 구성이다. 구체적으로 입체 영상을 구성하는 픽셀에 투사되는 빛 중 좌안으로 시청할 수 있는 방향의 빛을 투과시키면서, 우안으로 시청할 수 있는 방향의 빛은 차단시킨다. 반대로 좌안으로 시청할 수 있는 방향의 빛을 차단시키면서, 우안으로 시청할 수 있는 방향의 빛은 투과시킬 수도 있다. 결국 하나의 픽셀에 대해서 시청자는 좌안 또는 우안 중 하나로만 시청할 수 있게 된다. The parallax barrier 320 is configured to transmit light in one direction of the multi-view image output from the display panel 310 while blocking light in the other direction. Specifically, light in a direction that can be viewed in the left eye among lights projected on pixels constituting a stereoscopic image is transmitted, while light in a direction that can be viewed with the right eye is blocked. On the other hand, it is possible to transmit light in a direction that can be viewed with the right eye, while blocking light in a direction that can be viewed in the left eye. As a result, for one pixel, the viewer can view only one of the left eye or the right eye.

이를 위해 패럴렉스 배리어(320)는 서로 평행하게 배치된 복수의 전극(321)을 포함한다. 각각의 전극(321)은 디스플레이 패널(310)에서 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)의 길이 방향, 즉, 영상의 상하 방향과 평행하게 배치될 수 있다. 각 전극(321)의 너비(W1)는 디스플레이 패널(310)에서 기본적으로 출력되는 좌안용 영상(L) 및 우안용 영상(R)의 너비(W2), 즉, 단위 픽셀의 너비와 동일할 수 있으나 그렇지 않을 수도 있다. 또한, 도면에서는 각 전극(321) 간의 간격이 없는 것으로 도시되었으나, 각 전극(321) 간에 미세한 간격이 형성될 수도 있다. To do this, the parallax barrier 320 includes a plurality of electrodes 321 arranged in parallel with each other. Each of the electrodes 321 may be disposed in parallel with the longitudinal direction of the left eye image L and the right eye image R in the display panel 310, The width W1 of each electrode 321 may be equal to the width W2 of the left eye image L and the right eye image R that are basically outputted from the display panel 310, But it may not. Also, in the figure, there is no gap between the electrodes 321, but a minute gap may be formed between the electrodes 321.

각 전극(321)에 해당하는 영역은 액정셀(Liquid Crystal Cell)로 구현될 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 패럴렉스 배리어(320)는 복수의 상부 전극(321), 상기 상부 전극(321)들과 대향하는 하부 전극(미도시됨), 상부 전극(321)과 하부 전극 사이의 액정층으로 구성될 수 있다. 상부 전극(321)과 하부 전극에는 제어 회로(330)로부터의 신호가 입력될 수 있다. 제어 회로(330)는 상부 전극(321)에 대해 선택적으로 구동 신호를 인가하거나 접지시킨다. 상부 전극(321)에 구동 신호가 입력되면 대향하는 하부 전극과의 관계에서 전위차가 형성되고, 그 영역의 액정층은 턴 온되어 광투과 영역을 형성한다. 반대로, 상부 전극(321)이 접지되면 그 영역의 액정층이 턴오프되어 광차단 영역을 형성한다. 전극(321)들은 투명 전극(예를 들면, ITO 등)으로 형성될 수 있다.A region corresponding to each electrode 321 may be implemented as a liquid crystal cell. That is, the parallax barrier 320 according to one embodiment includes a plurality of upper electrodes 321, a lower electrode (not shown) facing the upper electrodes 321, a lower electrode And a liquid crystal layer. Signals from the control circuit 330 may be input to the upper electrode 321 and the lower electrode. The control circuit 330 selectively applies or grounds the driving signal to the upper electrode 321. When a driving signal is inputted to the upper electrode 321, a potential difference is formed in relation to the opposing lower electrode, and the liquid crystal layer in the region is turned on to form a light transmitting region. Conversely, when the upper electrode 321 is grounded, the liquid crystal layer in the region is turned off to form a light shielding region. The electrodes 321 may be formed of a transparent electrode (for example, ITO or the like).

디스플레이 패널(310)에서 출사되는 영상 프레임은 도 3a에 도시되는 것처럼 픽셀별로 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)이 교대로 배열되어 구성된다. 이 때, 패럴렉스 배리어(320)의 홀수 번째 전극(321a)이 접지되면, 홀수 번째 전극(321a)에 해당하는 영역은 광차단 영역이 되고, 접지되지 않은 짝수 번째 전극(321b)에 해당하는 영역은 모두 광투과 영역이 된다. 좌안용 영상(L) 및 우안용 영상(R)은 각각 패럴렉스 배리어(320)에 의해 투과 또는 차단되어 시청자의 좌안 및 우안에만 입사된다. The image frame emitted from the display panel 310 is configured by alternately arranging the left eye image L and the right eye image R by pixels as shown in FIG. 3A. At this time, when the odd-numbered electrode 321a of the parallax barrier 320 is grounded, a region corresponding to the odd-numbered electrode 321a becomes a light blocking region, and a region corresponding to an even- All become light transmitting regions. The left eye image L and the right eye image R are transmitted or blocked by the parallax barrier 320, respectively, and are incident only on the left and right eyes of the viewer.

본 발명은 원본 영상의 줌 인 또는 줌 아웃에 따라 패럴렉스 배리어의 광차단 영역과 광투과 영역도 변화되도록 한다. According to the present invention, the light intercepting area and the light transmitting area of the parallax barrier are also changed by zooming in or out of the original image.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 4A and 4B are views for explaining the operation of the stereoscopic image display apparatus according to the embodiment of the present invention.

도 4a는 도 3a의 원본 영상이 2배 줌 인 된 상태를 나타낸 것이며, 도 4b는 이 때 패럴렉스 배리어의 상태를 나타내는 도면이다. FIG. 4A shows a state in which the original image of FIG. 3A is zoomed in two times, and FIG. 4B shows a state of the parallax barrier at this time.

도 4a를 참조하면, 디스플레이 패널(310)에 표시되는 원본 영상이 2배 줌 인 됨에 따라 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)의 너비가 2배가 되었다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 원본 영상에서의 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)의 너비가 한 픽셀의 너비와 동일했다면, 2배 줌 인 되었을 때 각 영상(L, R)의 너비는 두 픽셀의 너비와 같아진다. 예를 들어, 800×480 픽셀 사이즈의 영상을 2배 줌 인 한 경우에는 해당 영상이 1600×960 픽셀 사이즈가 된다. Referring to FIG. 4A, the width of the left eye image L and the right eye image R is doubled as the original image displayed on the display panel 310 is zoomed in. For example, if the width of the left eye image (L) and the right eye image (R) in the original image are the same as the width of one pixel, the width of each image (L, R) Lt; / RTI > For example, when an image of 800 × 480 pixels size is zoomed in twice, the size of the image is 1600 × 960 pixels.

이 때, 패럴렉스 배리어(320)의 전극(321)에 인가되는 신호가 바뀌게 된다. 구체적으로, 영상이 줌 인 된 정도에 따라 각각의 전극(321)에 구동 신호 및 접지 신호가 인가되는 주기가 가변된다. 영상이 N배 줌 인 된 경우, N개의 전극(321)에 연속하여 구동 신호 또는 접지 신호가 인가되게 된다. 즉, N개의 전극(321)에 연속으로 구동 신호가 인가되고, 그 다음 N개의 전극(321)에는 접지 신호가 인가되어, N개씩의 전극(321)이 번갈아가며 광투과 영역 및 광차단 영역을 형성한다. 도 4a에 도시된 예를 들어 설명하면, 영상이 원본 영상 대비 2배 줌 인 된 경우에는 패럴렉스 배리어(320)의 첫번째 전극(321a)과 두번째 전극(321b)에는 접지 신호가 입력되어 광차단 영역을 형성하게 되고, 세번째 전극(321c)과 네번째 전극(321d)에는 구동 신호가 입력되어 광투과 영역을 형성하게 된다. At this time, the signal applied to the electrode 321 of the parallax barrier 320 is changed. Specifically, the period in which the driving signal and the ground signal are applied to the respective electrodes 321 varies depending on the degree of zooming of the image. When the image is zoomed in N times, a drive signal or a ground signal is applied to the N electrodes 321 continuously. That is, a driving signal is continuously applied to the N electrodes 321, a ground signal is applied to the N electrodes 321, and the N electrodes 321 alternate to form the light transmitting region and the light blocking region . 4A, when the image is zoomed 2 times as much as the original image, a ground signal is input to the first electrode 321a and the second electrode 321b of the parallax barrier 320, And a driving signal is inputted to the third electrode 321c and the fourth electrode 321d to form a light transmitting region.

즉, 디스플레이 패널(310)에서 출사되는 영상이 N배 줌 인 됨에 따라 패럴렉스 배리어(320)의 광투과 영역 및 광차단 영역의 너비 또한 N배가 되며, 이에 따라, N배 확대된 좌안용 영상은 패럴렉스 배리어(320)에 의해 정확히 차단 또는 투과되어 시청자의 좌안에 입사되고, N배 확대된 우안용 영상은 패럴렉스 배리어(320)에 의해 정확히 차단 또는 투과되어 시청자의 우안에 입사된다. That is, as the image outputted from the display panel 310 is zoomed in N times, the width of the light transmitting area and the light blocking area of the parallax barrier 320 is N times as well, Is blocked or transmitted by the parallax barrier 320 and enters the left eye of the viewer. The N-fold magnified right eye image is correctly intercepted or transmitted by the parallax barrier 320 to enter the right eye of the viewer.

이러한 동작을 위해 영상이 원본 영상 대비 N배 줌 인 되었다는 사실을 인지하여야 하는데, 그 동작은 제어 회로(330) 또는 이와는 다른 컨트롤러(미도시됨)에 의해 행해질 수 있다. For this operation, it should be noted that the image has been zoomed N times the original image, which may be done by the control circuit 330 or another controller (not shown).

예를 들어, 1024×768 픽셀의 해상도를 갖는 원본 영상이 2048×1536 픽셀 사이즈로 확대되어 표시되는 경우라면, 영상이 2배 확대되었다는 것을 인지하여 패럴렉스 배리어(320)의 전극(321)에 구동 신호 또는 접지 신호를 적절하게 인가해준다. For example, if the original image having a resolution of 1024 x 768 pixels is displayed in an enlarged size of 2048 x 1536 pixels, it is recognized that the image has been enlarged twice, and then the electrode 321 of the parallax barrier 320 is driven The signal or ground signal is applied appropriately.

도 5a 및 도 5b는 도 3a에 도시되는 원본 영상이 4배 줌 인 된 상태에서의 패럴렉스 배리어 상태를 나타내는 도면이다. 원본 영상 대비 4배 줌 인 된다면, 좌안용 영상(L)과 우안용 영상(R)의 너비가 각각 4배로 증가하게 된다. 이에 따라, 패럴렉스 배리어(320)의 전극(321)에 있어서는 4개씩의 전극(321)들에 번갈아 가면서 접지 신호와 구동 신호가 인가되게 된다. 예를 들면, 도 5a 및 도 5b에 도시되는 바와 같이, 첫번째 전극(321a)으로부터 네번째 전극(321d)까지 모두 접지 신호가 공급되고, 다섯번째 전극(321e)으로부터 연속해서 여덟번째 전극(321h)까지 구동 신호가 공급될 수 있다. 5A and 5B are diagrams showing a parallax barrier state in a state in which the original image shown in FIG. 3A is zoomed in four times. The width of the left eye image (L) and the right eye image (R) are respectively increased four times as long as the original image is zoomed by four times. Thus, in the electrode 321 of the parallax barrier 320, the ground signal and the driving signal are alternately applied to the four electrodes 321. For example, as shown in Figs. 5A and 5B, a ground signal is supplied from the first electrode 321a to the fourth electrode 321d, and from the fifth electrode 321e to the eighth electrode 321h A driving signal can be supplied.

즉, 영상이 4배 줌인 될 때 각각의 광투과 영역 및 광차단 영역 또한 적응적으로 4배로 확대되어 입체감 저하가 방지될 수 있다. That is, when the image is zoomed in four times, the respective light transmission areas and the light blocking areas are also adaptively enlarged four times, thereby preventing deterioration of the stereoscopic effect.

한편, 도 4 및 도 5에서는 패럴렉스 베리어(320)의 전극(321)이 일층으로 형성되는 경우만을 도시하였으나, 전극(321) 간의 간격을 최소화하기 위해, 각각의 전극은 2개 이상의 층으로 형성되는 형태, 즉, 적층 형태로 형성될 수도 있다. 4 and 5 show only the case where the electrode 321 of the parallax barrier 320 is formed as one layer. However, in order to minimize the distance between the electrodes 321, each electrode is formed into two or more layers Or may be formed in a laminated form.

도 6a 및 도 6b는 패럴렉스 베리어(320)의 전극(321)이 2개의 층으로 구현된 예를 나타내는 도면이다. 도 6a는 도 3a의 원본 영상이 2배 줌 인 된 경우의 전극 상태를 나타내는 도면이며, 도 6b는 도 3a의 원본 영상이 4배 줌 인 된 경우의 전극 상태를 나타내는 도면이다. 6A and 6B are views showing an example in which the electrode 321 of the parallax barrier 320 is implemented as two layers. FIG. 6A is a view showing an electrode state when the original image of FIG. 3A is zoomed in 2 times, and FIG. 6B is a view showing an electrode state when the original image of FIG.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 전극(321) 중 일부 전극, 예를 들면, 홀수번째 전극(321a, 321c)이 제1 층에 형성되고, 짝수번째 전극(321b, 321d)들은 제2 층에 형성될 수 있다. 도 6a 및 도 6b는 2개의 층으로 형성되는 경우만을 예로 들었으나, 3개 이상의 층으로 형성될 수도 있음은 물론이다. 전극(321)이 다층으로 형성되는 경우에도 영상 줌 인에 따른 전극(321)에의 신호 인가는 동일하게 동작한다. 영상이 2배 줌 인 된 경우에는 도 6a에 도시되는 바와 같이 두개씩의 전극에 번갈아 가면서 접지 신호와 구동 신호가 인가될 수 있다. 또한, 영상이 4배 줌 인 된 경우에는 도 6b에 도시되는 바와 같이 연속하여 네개씩의 전극에 번갈아 가면서 접지 신호와 구동 신호가 인가될 수 있다. 이는 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 동일하다. 이러한 신호 인가에 따라서, 전극(321)이 적층형으로 형성되는 경우에도 전체 패럴렉스 베리어(320)는 단층형으로 형성되는 경우와 동일하게 광차단 영역 및 광투과 영역을 형성할 수 있게 된다. 6A and 6B, some of the electrodes 321, for example, odd-numbered electrodes 321a and 321c are formed in the first layer, and the even-numbered electrodes 321b and 321d are formed in the second layer . Although FIGS. 6A and 6B illustrate only two layers, they may be formed of three or more layers. Even when the electrodes 321 are formed in multiple layers, the signal application to the electrodes 321 according to the image zooming operation is the same. When the image is zoomed in 2 times, the ground signal and the driving signal can be alternately applied to the two electrodes as shown in FIG. 6A. In addition, when the image is zoomed in 4 times, the ground signal and the driving signal can be alternately applied to four electrodes successively as shown in FIG. 6B. This is the same as described with reference to Figs. According to the signal application, even when the electrodes 321 are formed in a laminated structure, the entire parallax barrier 320 can form a light blocking region and a light transmitting region similarly to the case of forming a single layer.

한편, 원본 영상이 줌 인 될 때 그 기준점의 위치에 따라 패럴렉스 배리어(320)에서도 기준이 되는 전극(321)이 특정될 수 있다. On the other hand, when the original image is zoomed in, the reference electrode 321 may be specified in the parallax barrier 320 according to the position of the reference point.

도 7은 원본 영상이 동일한 배율로 줌 인 되는 경우일지라도 그 기준점이 각각 상이할 수 있다는 것을 보여준다. 7 shows that the reference points may be different even if the original image is zoomed in at the same magnification.

예를 들어, 도 7의 (a)에 도시되는 바와 같이, 원본 영상이 확대되되 디스플레이 패널(310)의 좌측 상단을 기준점으로 확대되는 경우를 가정해보자. 디스플레이 패널(310)에 원본 영상이 표시될 때 패널 최좌측 영상이 좌안용 영상이었다면, 확대된 영상에서도 디스플레이 패널(310)의 최좌측에서 출사되는 영상은 좌안용 영상일 것이다. 따라서, 패럴렉스 배리어에서도 최좌측 전극이 기준 전극이 되어야 할 것이며, 이 전극에 인가되는 신호는 확대에 따라 바뀌지 않아야 할 것이다. 예를 들어, 영상이 N배 줌 인 되는 경우, 패럴렉스 배리어를 구성하는 전극들에는 N개씩 연속하여 구동 신호 또는 접지 신호 중 어느 하나가 인가되어야 할 것인데, 기준 전극에 인가되는 신호는 영상이 N배 줌 인 되기 전과 후에 변함이 없어야 한다. 기준 전극은 해당 전극을 포함하며 동일한 신호가 인가되는 연속되는 전극들의 그룹 중 중간 지점의 전극 또는 이와 최근접 위치에 존재하는 전극이 되는 것이 바람직하다.For example, assume that the original image is enlarged and the upper left corner of the display panel 310 is enlarged to a reference point, as shown in FIG. 7 (a). If the leftmost image of the panel is the left eye image when the original image is displayed on the display panel 310, the image outputted from the leftmost of the display panel 310 in the enlarged image may be the left eye image. Therefore, in the parallax barrier, the leftmost electrode should be the reference electrode, and the signal applied to the electrode should not change with enlargement. For example, when the image is zoomed N times, either the drive signal or the ground signal should be applied to the electrodes constituting the parallax barrier N consecutively. The signal applied to the reference electrode is N It should not change before and after zooming in. It is preferable that the reference electrode is an electrode at an intermediate point among the group of consecutive electrodes including the corresponding electrode and the same signal being applied thereto or an electrode existing at a nearest position thereof.

이러한 동작에 따라, 디스플레이 패널(310)에서 출력되는 영상이 확대되는 기준점과, 패럴렉스 배리어가 형성하는 광투과 영역 및 광차단 영역의 너비가 확대되는 기준점이 일치하게 된다. With this operation, the reference point at which the image output from the display panel 310 is enlarged coincides with the reference point at which the width of the light transmitting area and the light blocking area formed by the parallax barrier is enlarged.

마찬가지로, 도 6의 (b)에 도시되는 바와 같이, 디스플레이 패널(310)의 우측 상단을 기준점으로 영상이 확대되는 경우에는, 패럴렉스 배리어를 구성하는 전극 중 N번째 전극을 특정하기 위한 시작점이 되는 전극이 최우측 전극이 되어야 할 것이다. Similarly, as shown in FIG. 6B, when the image is enlarged with the reference point at the right upper end of the display panel 310, it is a starting point for specifying the Nth electrode among the electrodes constituting the parallax barrier The electrode should be the rightmost electrode.

도 6의 (c), (d)에 도시되는 경우도 동일한 이유에 의해 각각 최좌측 전극 및 최우측 전극이 N번째 전극 특정을 위한 시작점이 되는 기준 전극이 되어야 한다. In the case shown in FIGS. 6 (c) and 6 (d), the leftmost electrode and the rightmost electrode should be reference electrodes serving as starting points for specifying the Nth electrode, respectively, for the same reason.

한편, 도 6의 (e)는 디스플레이 패널(310)의 특정 지점(예를 들면, 중앙 지점)을 기준으로 원본 영상이 확대되는 경우를 나타내고 있는데, 이 때에도 역시 해당 지점과 가장 인접해 있는 전극이 기준 전극이 될 것이다. 6E shows a case where the original image is enlarged with reference to a specific point (for example, a center point) of the display panel 310. At this time, It will be the reference electrode.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 정현파 전압을 이용한 입체 영상 표시 장치 내 터치 검출 장치 및 그 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a touch detection apparatus and method in a stereoscopic image display using a sine wave voltage according to an embodiment of the present invention will be described.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치의 구조를 나타내는 도면이다.10 is a diagram illustrating a structure of a touch detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 터치 검출 장치는 터치 스크린 패널(100)과 구동 장치(200)를 포함한다. Referring to FIG. 10, the touch detection apparatus includes a touch screen panel 100 and a driving apparatus 200.

터치 스크린 패널(100)은 복수의 센서 패드들(110) 및 센서 패드(110)에 연결되어 있는 복수의 신호 배선들(120)을 포함한다. The touch screen panel 100 includes a plurality of signal pads 110 connected to a plurality of sensor pads 110 and a plurality of signal pads 120 connected to the sensor pads 110.

각 센서 패드(110)는 터치 입력을 검출하기 위하여 기판 상에 패터닝 된 전극으로서 손가락이나 도전체와 같은 터치입력도구와의 사이에서 터치 정전용량(Ct)을 형성한다. 또한, 각 센서 패드(110)는 정현파 전압(Vg1)에 응답하여 터치입력도구의 터치 상태에 따른 센싱신호를 출력한다. 여기서, 센싱신호 는 다양한 실시예에 따라, 터치 정전용량(Ct)에 의한 터치 검출부(210)에서의 출력 전압의 전압 변화량 또는 터치 검출, 터치 좌표 산출에 이용되는 미리 정해진 데이터 또는 실시간 수신되는 데이터일 수 있다.Each sensor pad 110 forms a touch capacitance Ct with a touch input tool, such as a finger or a conductor, as a patterned electrode on a substrate to detect a touch input. In addition, each sensor pad 110 outputs a sensing signal according to the touch state of the touch input tool in response to the sine wave voltage Vg1. Here, the sensing signal may be a voltage change amount of the output voltage of the touch detection unit 210 due to the touch capacitance Ct or predetermined data used for touch detection, touch coordinate calculation, .

예를 들어, 복수의 센서 패드들(110)는 사각형 또는 마름모꼴일 수 있으나 이와 다른 형태일 수도 있으며, 균일한 형태의 다각형 형태일 수도 있다. 복수의 센서 패드들(110)은 인접한 다각형의 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.For example, the plurality of sensor pads 110 may be rectangular or rhombic, but may be other shapes, or may be polygonal shapes of uniform shape. The plurality of sensor pads 110 may be arranged in the form of a matrix of adjacent polygons.

각 센서 패드(110)는 투명 도전체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 각 센서 패드(110)는 ITO(Indium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), CNT(Carbon Nano Tube), IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명 물질로 형성될 수 있다. 그러나, 다른 예에서는 각 센서 패드(110)가 금속성 물질로 형성될 수도 있다.Each sensor pad 110 may be formed of a transparent conductor. For example, each sensor pad 110 may be formed of a transparent material such as ITO (Indium Tin Oxide), ATO (Antimony Tin Oxide), CNT (Carbon Nano Tube), IZO (Indium Zinc Oxide) However, in another example, each sensor pad 110 may be formed of a metallic material.

구동 장치(200)는 터치 검출부(210), 터치 정보 처리부(220), 메모리(230) 및 제어부(240) 등을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 집적회로(IC) 칩으로 구현될 수 있다. The driving device 200 may include a touch detection unit 210, a touch information processing unit 220, a memory 230, and a control unit 240, and may be implemented as one or more integrated circuit (IC) chips.

터치 검출부(210), 터치 정보 처리부(220), 메모리(230), 제어부(240)는 각각 분리되거나, 둘 이상의 구성 요소들이 통합되어 구현될 수 있다.The touch detection unit 210, the touch information processing unit 220, the memory 230, and the control unit 240 may be separated, or two or more components may be integrated.

터치 검출부(210)는 복수의 센서 패드들(110) 및 복수의 신호 배선들(120) 각각과 연결된 복수의 스위치와 복수의 정전용량을 포함할 수 있다. 터치 검출부(210)는 제어부(240)로부터 구동제어신호 를 받아 터치 검출을 위한 회로들 (예, 복수의 스위치, 복수의 정전용량 등)을 구동하고, 터치 검출 결과, 즉, 센싱신호에 대응하는 전압을 출력한다. 또한 터치 검출부(210)는 증폭기 및 아날로그-디지털 변환기를 더 포함할 수 있으며, 각 센서 패드(110)의 전압 변화의 차이를 변환, 증폭 또는 디지털화하여 메모리(230)에 기억시킬 수 있다.The touch detection unit 210 may include a plurality of switches connected to each of the plurality of sensor pads 110 and the plurality of signal lines 120 and a plurality of capacitances. The touch detection unit 210 receives the drive control signal from the control unit 240 and drives circuits for touch detection (e.g., a plurality of switches, a plurality of capacitances, etc.) And outputs a voltage. The touch detection unit 210 may further include an amplifier and an analog-to-digital converter. The touch sensing unit 210 may convert, amplify, or digitize the voltage variation of each sensor pad 110 and store the same in the memory 230.

터치 정보 처리부(220)는 메모리(230)에 기억된 디지털 전압을 처리하여 터치 여부, 터치 면적 및 터치 좌표 등의 필요한 정보를 생성한다. 예를 들어, 터치 정보 처리부(220)는 제어부(240)의 구동제어신호에 응답하여 터치 검출부(210)에서 출력된 출력값을 메모리(230)에 기억된 디지털 전압과 비교한 결과를 출력할 수 있다.The touch information processing unit 220 processes the digital voltage stored in the memory 230 to generate necessary information such as touch state, touch area, and touch coordinates. For example, the touch information processing unit 220 may output a result of comparing the output value output from the touch detection unit 210 with the digital voltage stored in the memory 230 in response to the drive control signal of the control unit 240 .

메모리(230)는 터치 검출부(210)로부터 검출된 전압 변화의 차이에 기초한 디지털 전압과 터치 검출, 면적 산출, 터치 좌표 산출에 이용되는 미리 정해진 데이터 또는 실시간 수신되는 데이터를 기억한다.The memory 230 stores the digital voltage based on the difference in the voltage change detected from the touch detection unit 210, predetermined data used for touch detection, area calculation, touch coordinate calculation, or data received in real time.

제어부(240)는 터치 검출부(210) 및 터치 정보 처리부(220)를 제어한다. 제어부(240)는 마이크로 컨트롤 유닛(micro control unit, MCU)을 포함할 수 있으며, 펌 웨어(Firm ware)를 통해 정해진 신호 처리를 수행할 수 있다.The control unit 240 controls the touch detection unit 210 and the touch information processing unit 220. The control unit 240 may include a micro control unit (MCU), and may perform predetermined signal processing through a firmware.

도 11 및 도 12를 참고하여 도 3에 도시되는 터치 스크린 패널 및 터치 검출부의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.The operation of the touch screen panel and the touch detection unit shown in FIG. 3 will be described in detail with reference to FIGS. 11 and 12. FIG.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출부를 예시한 회로도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출부의 예시적인 파형도이다.FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a touch detection unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an exemplary waveform diagram of a touch detection unit according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참고하면, 터치 검출부(210)는 각 신호 배선(120)을 통하여 각 센서 패드(110)에 연결되어 있으며, 스위칭 동작을 하는 제1스위치(211) 및 제2스위치(212), 피드백 정전용량(C_FB), 증폭부(213) 및 차단부(214)를 포함한다.11, the touch detection unit 210 is connected to each sensor pad 110 through each signal line 120 and includes a first switch 211 and a second switch 212 for performing a switching operation, A capacitance C_FB, an amplification section 213, and a blocking section 214.

스위칭 동작을 하는 제1스위치(211) 및 제2스위치(212), 피드백 정전용량(C_FB), 증폭부(213) 및 차단부(214)는 각 센서 패드(110) 및 각 신호 배선(120) 당 하나씩 그룹을 이룰 수 있다.The first switch 211 and the second switch 212 for switching operation, the feedback capacitance C_FB, the amplification unit 213 and the blocking unit 214 are connected to the sensor pads 110 and the signal lines 120, Groups can be formed one by one.

제1스위치(211)는 각 센서 패드(110)와 증폭부(213)의 제1입력단(P) 사이에 연결된다. 제1스위치(211)는 예를 들어 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor)로서, 게이트(gate)에는 구동 제어 신호(FDRV_S)가 인가되고, 소스(source)에는 정현파 신호(Vg1)가 인가될 수 있으며 드레인(drain)은 증폭부(213)의 제1입력단에 연결될 수 있다. 물론 제1 스위치(211)의 소스가 증폭부(213)의 제1입력단에 연결되고 드레인에 정현파 신호(Vg1)가 인가될 수도 있다. 여기서, 구동 제어 신호(FDRV_S)와 정현파 신호(Vg1)는 제어부(240)에 의해 제어될 수 있다.The first switch 211 is connected between each sensor pad 110 and the first input terminal P of the amplifier 213. The first switch 211 may be a field effect transistor, for example, a gate may be supplied with a drive control signal FDRV_S and a source may be supplied with a sinusoidal signal Vg1 The drain may be connected to the first input of the amplifier 213. Of course, the source of the first switch 211 may be connected to the first input terminal of the amplifier 213, and the sine wave signal Vg1 may be applied to the drain. Here, the drive control signal FDRV_S and the sinusoidal signal Vg1 may be controlled by the control unit 240. [

제2스위치(212)는 증폭부(213)의 제1입력단(P)과 출력단(Q) 사이의 전위를 제어할 수 있다. 제2스위치(212)는 도 4에 도시된 바와 같이 적어도 2개의 전계 효과 트랜지스터(212-1, 212-2)로 구성될 수 있으며, 2개의 전계 효과 트랜지스터(212-1, 212-2)는 직렬 형태로 서로 연결될 수 있다. 이 경우, 제1트랜지스터(212-1)는 증폭부(213)의 제1입력단(P)과 제2 트랜지스터(212-2) 사이에 연결될 수 있으며, 제2트랜지스터(212-2)는 제1트랜지스터(212-1)와 증폭부(213)의 출력단(Q) 사이에 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(212-1)와 제2 트랜지스터(212-2) 모두 제어 신호(FB_S)에 의해 동기화되어 제어된다. 한편, 제1트랜지스터(212-1)와 제2트랜지스터(212-2) 사이에는 기준 전압(Vref)이 인가될 수 있다.The second switch 212 can control the potential between the first input terminal P and the output terminal Q of the amplifier 213. The second switch 212 may comprise at least two field effect transistors 212-1 and 212-2 as shown in Figure 4 and two field effect transistors 212-1 and 212-2 And may be connected to each other in series. In this case, the first transistor 212-1 may be connected between the first input terminal P of the amplifier 213 and the second transistor 212-2, and the second transistor 212-2 may be coupled between the first And may be connected between the transistor 212-1 and the output terminal Q of the amplification unit 213. [ Both the first transistor 212-1 and the second transistor 212-2 are controlled in synchronization with the control signal FB_S. Meanwhile, a reference voltage Vref may be applied between the first transistor 212-1 and the second transistor 212-2.

제어 신호(FB_S)와 기준 신호(Vref)는 제어부(240)에 의해 제어될 수 있는데, 기준 신호(Vref)는 제1트랜지스터(212-1) 및 제2트랜지스터(212-1)가 턴 온 될 시에 증폭부(213)의 제1입력단(P) 및 출력단(Q)의 전압이 기준 전압(Vref)이 되도록 하기 위해 인가된다.The control signal FB_S and the reference signal Vref may be controlled by the control unit 240 such that the first transistor 212-1 and the second transistor 212-1 are turned on The voltage of the first input terminal P and the output terminal Q of the amplifying unit 213 are applied to the reference voltage Vref.

한편, 도 11에서는, 제2스위치(212)가 2개의 트랜지스터를 포함하고 있으나, 이에 한정되지 않고 단일 트랜지스터로 구성될 수도 있다.On the other hand, although the second switch 212 includes two transistors in Fig. 11, the second switch 212 is not limited to this and may be formed of a single transistor.

예를 들어, 제2스위치(212)는 피드백 정전용량(C_FB)과 병렬로 연결될 수 있으며, 제어 신호(FB_S)에 의해 제어될 수 있다. 이 경우, 제2스위치(212)가 턴 온 되면 증폭부(213)의 제2입력단에 연결된 기준 전압(Vref)이 피드백 되어 증폭부(213)의 제1입력단(P) 및 출력단(Q)의 전압이 기준 전압(Vref)이 될 수 있다.For example, the second switch 212 may be connected in parallel with the feedback capacitance C_FB and may be controlled by the control signal FB_S. In this case, when the second switch 212 is turned on, the reference voltage Vref connected to the second input terminal of the amplifier 213 is fed back to the first input terminal P and the output terminal Q of the amplifier 213, The voltage may be the reference voltage Vref.

즉, 2개의 트랜지스터(212-1, 212-2)로 구성된 경우와 단일 트랜지스터인 경우, 제2스위치(212)의 동작은 동일함을 알 수 있다. 이하에서는, 제2스위치(212)가 2개의 트랜지스터(212-1, 212-2)로 구성된 경우로 설명하기로 한다.That is, it can be seen that the operation of the second switch 212 is the same in the case of the two transistors 212-1 and 212-2 and in the case of the single transistor. Hereinafter, the case where the second switch 212 is composed of two transistors 212-1 and 212-2 will be described.

한편, 제1스위치(211) 및 제2스위치(212)는 트랜지스터로 도시하였으나, 트랜지스터 대신에 스위칭 동작을 할 수 있는 다른 소자가 사용될 수 있다. 예를 들어 릴레이(Relay), MOS(Metal Oxide Semiconductor) 스위치, BJT(Bipolar Junction Transistor), MOSTET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), TFT(Thin Film Transistor), OP AMP(Operational Amplifier)일 수 있으며, 이들끼리의 동종간 또는 이종간의 결합에 의해 형성될 수도 있다. 릴레이는 3단자형 소자 외에 4단자형 소자도 사용될 수 있다. Meanwhile, although the first switch 211 and the second switch 212 are illustrated as transistors, other elements capable of performing a switching operation can be used instead of the transistor. For example, a relay, a MOS (Metal Oxide Semiconductor) switch, a BJT (Bipolar Junction Transistor), a MOSTET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), a TFT (Thin Film Transistor) (Operational Amplifier), and they may be formed by the homologous or interspecific combination of the two. The relay may be a 4-terminal type device in addition to the 3-terminal type device.

이하에서는, 설명의 편의를 위해, 제1스위치(211) 및 제2스위치(212)는 공급되는 제어 신호(FDRV_S, FB_S)에 따라 턴 온 또는 턴 오프 되는 것에 대하여, 간략히 해당 스위치가 온 또는 오프 된다고 칭하기로 한다.Hereinafter, for convenience of explanation, the first switch 211 and the second switch 212 are turned on or off according to the supplied control signals FDRV_S and FB_S, .

기준 전압(Vref)은 터치 발생 여부에 따른 증폭부(213)의 출력단(Q)에서의 전압 변동분(△V)을 비교하기 위해 사전에 설정되는 전압으로, 초기에는 증폭부(213)의 전압이 기준 전압(Vref)으로 조정될 수 있으며, 이로 인해 기준 전압(Vref)과의 전압 차이에 따라 터치 여부가 검출될 수 있다.The reference voltage Vref is a voltage that is set in advance to compare the voltage variation? V at the output terminal Q of the amplifier 213 depending on whether or not the touch is generated. It can be adjusted to the reference voltage Vref, whereby the touch can be detected according to the voltage difference with the reference voltage Vref.

도 11에서 터치 정전용량(Ct)은 사용자가 센서 패드(110)를 터치할 경우에 센서 패드(110)와 사용자의 손가락 등의 터치입력도구 사이에 형성되는 정전용량을 나타낸 것이다.In FIG. 11, the touch capacitance Ct represents a capacitance formed between the sensor pad 110 and a touch input tool such as a user's finger when the user touches the sensor pad 110.

한편, 증폭부(213)는 센서 패드(110)의 출력과 연결된 제1입력단(P)과 기준 전압(Vref)을 연결하는 제2입력단을 구비한다. 또한, 증폭부(213)의 제1입력단(P)과 출력단(Q) 사이에는 피드백 정전용량(C_FB)을 포함할 수 있다. 증폭부(213)의 출력단(Q)은 차단부(214)에 연결될 수 있다.The amplifying unit 213 has a second input terminal for connecting the first input terminal P connected to the output of the sensor pad 110 to the reference voltage Vref. The feedback capacitance C_FB may be included between the first input terminal P and the output terminal Q of the amplifier 213. The output terminal Q of the amplification unit 213 may be connected to the blocking unit 214.

차단부(214)는 증폭부(213)의 출력단에서의 전압 레벨 중 정현파 전압(Vg1)의 주파수에 기초하여 미리 설정된 임계 범위에 포함되지 않는 주파수 성분을 제거할 수 있다. 여기서, 차단부(214)는 터치 검출시 주변에서 발생할 수 있는 기생 정전용량과 노이즈 신호를 제거하는 역할을 한다. 예를 들어, 차단부(214)는 정현파 신호(Vg1)의 주파수를 포함하는 일정 범위를 임계 범위로 설정하고, 설정된 해당 주파수를 제외한 다른 주파수들을 제거하도록 하여, 노이즈와 기생 정전용량에 의한 영향(예, 터치 인식 오류 등)을 최소화할 수 있다. 이때, 차단부(214)는 저역통과필터, 고역통과필터 및 대역통과필터 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The blocking unit 214 can remove a frequency component that is not included in a preset threshold range based on the frequency of the sinusoidal voltage Vg1 in the voltage level at the output terminal of the amplifier 213. [ The blocking unit 214 removes the parasitic capacitance and the noise signal that may occur in the vicinity of the touch detection. For example, the blocking unit 214 may set a certain range including the frequency of the sinusoidal signal Vg1 to a threshold range, and remove other frequencies except for the set frequency, thereby reducing the influence of noise and parasitic capacitance Eg, touch recognition errors, etc.) can be minimized. At this time, the blocking unit 214 may include any one of a low-pass filter, a high-pass filter, and a band-pass filter.

여기서, 노이즈는 외부 환경에 의한 노이즈(LCD 전원 노이즈 등), 센서 패드, 회로 기판, 터치IC 등에 의한 노이즈 등을 포함할 수 있고, 기생 정전용량은 센서 패드(110), 신호 배선(120) 등에 의해 형성되는 일종의 기생 용량으로, 터치 검출부(210), 터치 스크린 패널, 영상 표시 장치에 의해 발생하는 임의의 기생 용량을 포함할 수 있다.Here, the noise may include noise due to the external environment (such as LCD power supply noise), noise due to the sensor pad, circuit board, touch IC, etc., and parasitic capacitance may occur in the sensor pad 110, And may include any parasitic capacitance generated by the touch detection unit 210, the touch screen panel, and the image display device.

구동부(215)는 센서 패드(110)에 정현파 전압(Vg1)을 인가한다. 이때, 구동부(215)는 센서 패드(110) 대신에 센서 패드(110)에 인접하게 배치된 전도성 물체에 정현파 전압(Vg1)을 인가함으로써, 센서 패드(110)에 신호가 유기되도록 할 수도 있다. 정현파 전압(Vg1)은 교류 형태의 사인파(sine) 신호와 같이 소정의 주기와 단일 주파수를 유지하는 신호일 수 있다.The driving unit 215 applies the sine wave voltage Vg1 to the sensor pad 110. [ At this time, the driving unit 215 may apply a sinusoidal voltage Vg1 to a conductive object disposed adjacent to the sensor pad 110 instead of the sensor pad 110, so that a signal may be induced to the sensor pad 110. [ The sinusoidal voltage Vg1 may be a signal that maintains a predetermined period and a single frequency, such as an AC sine signal.

이하에서는, 도 12를 참조하여 도 11에 도시된 회로의 동작을 설명하기로 한다. 이때, 정현파 전압(Vg1)은 최저치가 0V, 최고치가 1.8V인 사인파 형태의 신호이고, 기준 전압(Vref)이 0.9V 인 경우로 가정하여 설명하기로 한다. 여기서, 제어 신호(FB_S)가 저전압(0V)일 때 제2스위치(212)가 오프 되고, 고전압(1.8V)일 때 제2스위치(212)가 온 되며, 제어 신호(FDRV_S)가 저전압(0V)일 때 제1스위치(211)가 오프 되고, 고전압(1.8V)일 때 제1스위치(211)가 온 될 수 있다.Hereinafter, the operation of the circuit shown in Fig. 11 will be described with reference to Fig. At this time, the sine wave voltage Vg1 is a sine wave signal having a minimum value of 0V and a maximum value of 1.8V, and the reference voltage Vref is assumed to be 0.9V. Here, when the control signal FB_S is a low voltage (0V), the second switch 212 is turned off. When the control signal FB_S is a high voltage (1.8V), the second switch 212 is turned on and the control signal FDRV_S becomes a low voltage , The first switch 211 is turned off and the first switch 211 is turned on when the voltage is high (1.8 V).

한편, 설명의 편의를 위해, 터치가 발생하지 않은 경우(No Touch)에 대한 설명에 앞서, 센서 패드(110)에 터치가 발생한 경우(Full Touch 및 1/2 Touch)에 대하여 먼저 설명하기로 한다.In the meantime, for convenience of explanation, the case where a touch occurs in the sensor pad 110 (Full Touch and 1/2 Touch) will be described first before a description of the case where no touch occurs (No Touch) .

도 12에서는, 센서 패드(110)의 전체 면적이 터치된 경우의 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압 값(V(Q))의 최저치는 0.2V이고, 센서 패드(110)의 면적 절반이 터치된 경우의 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압 값(V(Q))은 0.6V로 가정하여 설명하기로 한다. 실제로는, 센서 패드(110)에 터치입력도구가 터치되는 터치 면적에 따라 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압 값(V(Q))이 상이해지므로, 센서 패드(110)의 터치 면적 별로 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압 값(V(Q))이 미리 측정되거나 설정될 수 있다.12, the minimum value of the voltage value V (Q) of the output terminal Q of the amplifier 213 when the entire area of the sensor pad 110 is touched is 0.2 V and the area of the sensor pad 110 It is assumed that the voltage value V (Q) of the output terminal Q of the amplifying unit 213 when half is touched is 0.6V. The voltage value V (Q) of the output terminal Q of the amplifier 213 is different according to the touch area where the touch input tool is touched to the sensor pad 110. Therefore, The voltage value V (Q) of the output terminal Q of the amplifier 213 can be measured or set in advance for each area.

먼저, 도 12를 참조하여 터치입력도구가 센서 패드(110)의 전체 면적(Full Touch)을 터치한 경우에 대하여 살펴본다. 터치 발생 시에는 센서 패드(110)와 터치입력도구 사이에 터치 정전용량(Ct)이 형성된다.First, a case where the touch input tool touches the entire area of the sensor pad 110 (full touch) will be described with reference to FIG. When a touch is generated, a touch capacitance Ct is formed between the sensor pad 110 and the touch input tool.

T1 구간에서는, 제1스위치(211)는 오프(OFF) 된 상태에서 제2스위치(212)가 온(ON) 되면, 기준 전압(Vref)이 제2스위치(212)를 통해 연결되면서 증폭부(213)의 제1입력단(P)과 출력단(Q)의 전압(V(Q))이 기준 전압(Vref)인 0.9V가 된다. 이때 피드백 정전용량의 양단은 기준 전압(Vref)이 인가되어 전위차가 없으므로, 피드백 정전용량(C_FB)의 전하량(

Figure pat00001
)은 초기화된다. 또한, 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압(V(Q))은 기준 전압(Vref)인 상태로서, 터치 여부를 검출하기 위한 기준 값이 된다. T1 구간에서의 피드백 정전용량(C_FB) 전하량(
Figure pat00002
)을 수학식으로 나타내면 다음과 같다.In the T1 interval, when the second switch 212 is turned on while the first switch 211 is turned off, the reference voltage Vref is connected through the second switch 212, The voltage V (Q) of the first input terminal P and the output terminal Q of the reference voltage generator 213 is 0.9 V which is the reference voltage Vref. At this time, both ends of the feedback capacitance are applied with the reference voltage (Vref) and there is no potential difference. Therefore, the amount of charge (C_FB) of the feedback capacitance
Figure pat00001
Is initialized. The voltage V (Q) of the output terminal Q of the amplifier 213 is a reference voltage Vref and is a reference value for detecting whether or not a touch is made. The feedback capacitance (C_FB) charge amount in the T1 section (
Figure pat00002
) Can be expressed by the following equation.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

T2 구간에서는, 제2스위치(212)가 오프 된 후에 제1스위치(211)가 온 되면, 증폭부(213)의 제1입력단(P)에 센서 패드(110)가 연결되면서, 의 전하량은 터치 정전 용량과 피드백 정전용량에서 공유되어 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압(Vout)이 점차 감소하게 된다. 즉, 센서 패드(110)에 인가되는 정현파 전압(Vg1) 및 터치 정전용량(Ct)의 전하량 변화에 의해 증폭부(213)의 피드백 정전용량에서의 전하량은 다음 [수학식 2]와 같이 되고, 피드백 정전용량에서의 전압 변동분(△V)으로 정리하면 [수학식 3]과 같이 된다.The sensor pad 110 is connected to the first input terminal P of the amplifier 213 when the first switch 211 is turned on after the second switch 212 is turned off, The voltage Vout of the output terminal Q of the amplifier 213 is gradually reduced. That is, the amount of charge in the feedback capacitance of the amplifier 213 due to the change in the amount of charge of the sinusoidal voltage Vg1 and the touch capacitance Ct applied to the sensor pad 110 is expressed by the following equation (2) (3) is summarized by the voltage variation (? V) in the feedback capacitance.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

[수학식 3] &Quot; (3) "

Figure pat00007
Figure pat00007

여기서, Vref는 기준 전압이고, Ct는 터치 정전용량, C_FB는 피드백 정전용량, Vg1은 정현파 전압의 순시값, △V는 피드백 정전용량(C_FB)에서의 전압 변동분이다.Here, Vref is the reference voltage, Ct is the touch capacitance, C_FB is the feedback capacitance, Vg1 is the instantaneous value of the sine wave voltage, and DELTA V is the voltage variation in the feedback capacitance C_FB.

[수학식 3]에 의하면, △V는 T1 구간에서 기준 전압(Vref)을 유지하다가, T2 구간에서 터치 정전용량(Ct)과 정현파 전압의 순시값(Vg1)의 크기에 따라 점차 변하게 된다. 특히, 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압(V(Q))은 정현파 전압의 순시값(Vg1)이 최대치(1.8V)가 되는 시점에 최저치인 0.2V가 된다.According to Equation (3), DELTA V maintains the reference voltage Vref in the T1 interval, and gradually changes in accordance with the magnitude of the touch capacitance Ct and the instantaneous value Vg1 of the sinusoidal voltage in the T2 interval. Particularly, the voltage V (Q) of the output terminal Q of the amplifier 213 becomes the minimum value of 0.2 V at the instant when the instantaneous value Vg1 of the sinusoidal voltage becomes the maximum value (1.8 V).

T3 구간에서는, 제1스위치(211)가 오프 된다. 제1스위치(211)가 오프 되면, 증폭부(213)의 제1입력단(P)에 정현파 전압(Vg1)이 인가되는 센서 패드(110)가 연결되지 않는다. 정현파 전압(Vg1)이 최대치(1.8V)가 되는 시점, 즉, 제1스위치(211)가 오프 되어, 증폭부(213)의 제1입력단(P)에 정현파 전압(Vg1)이 인가되는 센서 패드(110)가 연결되지 않으면, △V가 최대인 상태에서, 즉 [수학식 3]에 따라 기준 전압(Vref)과의 전압 차이가 0.7V(0.9V-0.2V)인 상태를 유지하게 된다.In the T3 period, the first switch 211 is turned off. When the first switch 211 is turned off, the sensor pad 110 to which the sine wave voltage Vg1 is applied is not connected to the first input terminal P of the amplification unit 213. The first switch 211 is turned off and the sine wave voltage Vg1 is applied to the first input terminal P of the amplification unit 213 at the time when the sine wave voltage Vg1 reaches the maximum value (1.8 V) The voltage difference between the reference voltage Vref and the reference voltage Vref is maintained at 0.7 V (0.9 V - 0.2 V) in the state where the maximum value of ΔV is not satisfied.

즉, 터치 검출부(210)는 센서 패드(110)에 인가되는 정현파 전압(Vg1)의 순시값이 최대치가 되는 시점에 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압 차이가 최대인 상태에서 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압 변동분(△V)의 최대값을 측정할 수 있다.That is, when the instantaneous value of the sinusoidal voltage Vg1 applied to the sensor pad 110 reaches a maximum value, the touch detection unit 210 detects the voltage difference of the output terminal Q of the amplification unit 213, The maximum value of the voltage variation? V of the output terminal Q of the switch 213 can be measured.

이로 인해, 도 5에 도시된 바와 같이 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압(V(Q)) 값이 최저 값인 0.2V이고, 전압 변동분의 최대값이 0.7V가 된다. 즉, 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압(V(Q)) 값이 최저치로 측정되어, 센서 패드(110)에 터치가 발생하였을 뿐 아니라, 센서 패드(110)의 전체 면적(Full Touch)에 터치되었음을 알 수 있다.5, the voltage V (Q) of the output Q of the amplifying unit 213 is 0.2V, which is the minimum value, and the maximum value of the voltage variation becomes 0.7V. That is, the voltage V (Q) of the output terminal Q of the amplifier 213 is measured as the lowest value, so that not only a touch occurs in the sensor pad 110 but also the total area of the sensor pad 110 Touch).

이후, 제2스위치(212)가 온 되면, 증폭부(213)의 출력단(Q) 전압은 다시 초기 상태인 기준 전압(Vref)이 될 수 있다.Thereafter, when the second switch 212 is turned on, the voltage of the output terminal Q of the amplifier 213 may become the reference voltage Vref in the initial state.

한편, 터치입력도구가 센서 패드(110)의 절반 면적(1/2 Touch)을 터치한 경우에 대하여 살펴본다.Meanwhile, a case where the touch input tool touches a half area (1/2 touch) of the sensor pad 110 will be described.

T4 구간에서는, 제1스위치(211)가 오프 되고 제2스위치(212)가 온 되면, 증폭부(213)의 제1입력단(P)과 출력단(Q)의 전압은 기준 전압(Vref)인 0.9V가 된다.When the first switch 211 is turned off and the second switch 212 is turned on in the period T4, the voltages of the first input terminal P and the output terminal Q of the amplifier 213 are set to 0.9 V.

T5 구간에서는, 제2스위치(212)가 오프 된 후에 제1스위치(211)가 온 되면서, 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압(V(Q))이 [수학식 3]에 따라 변하게 된다. 여기서, 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압(V(Q))은 정현파 전압의 순시값(Vg1)이 최대치(1.8V)가 되는 시점에 최저치가 0.6V이다.The first switch 211 is turned on after the second switch 212 is turned off so that the voltage V (Q) of the output terminal Q of the amplifying unit 213 is changed according to the following equation . Here, the voltage V (Q) of the output terminal Q of the amplifier 213 is 0.6 V at the instant when the instantaneous value Vg1 of the sinusoidal voltage becomes the maximum value (1.8 V).

T6 구간에서는, 제1스위치(211)가 오프 되고, 증폭부(213)의 제1입력단(P)에 정현파 전압(Vg1)이 인가되는 센서 패드(110)가 연결되지 않는다 . 즉, 정현파 전압(Vg1)이 최대치(1.8V)가 되는 시점에 제1스위치(211)가 오프 되면서 증폭부(213)의 제1입력단(P)에 정현파 전압(Vg1)이 인가되는 센서 패드(110)가 연결되지 않으면 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압 변동분은 0.3V(0.9V-0.6V)인 상태를 유지하게 된다.The first switch 211 is turned off and the sensor pad 110 to which the sine wave voltage Vg1 is applied is not connected to the first input terminal P of the amplification unit 213. [ That is, at the time when the sine wave voltage Vg1 reaches the maximum value (1.8 V), the first switch 211 is turned off and the sine wave voltage Vg1 is applied to the first input terminal P of the amplification unit 213 The voltage variation of the output terminal Q of the amplifier 213 is maintained at 0.3 V (0.9 V - 0.6 V).

도 12에 도시된 바와 같이, 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압(V(Q)) 값이 0.6V이고, 전압 변동분의 최대값이 0.3V가 된다. 즉, 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압(V(Q)) 값이 최저치로 측정되었으므로, 센서 패드(110)의 면적에 절반(1/2 Touch)이 터치되었음을 알 수 있다.The voltage V (Q) of the output terminal Q of the amplifier 213 is 0.6 V and the maximum value of the voltage variation becomes 0.3 V, as shown in Fig. That is, since the voltage V (Q) of the output terminal Q of the amplifier 213 is measured as the lowest value, it can be seen that half of the area of the sensor pad 110 is touched.

즉, 센서 패드(110)의 면적에 절반이 터치된 경우에는, 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압 변동분이 0.3V로, 센서 패드(110)의 전체 면적이 터치된 경우의 0.7V 보다 전압 차이가 더 작다.That is, when half of the area of the sensor pad 110 is touched, the voltage variation of the output terminal Q of the amplification part 213 is 0.3 V, and 0.7 V when the entire area of the sensor pad 110 is touched The voltage difference is smaller.

이는, [수학식 3]에 따라, 증폭부(213)의 출력단(Q) 전압이 터치 정전용량(Ct)의 값에 따라 달라지기 때문이다. 센서 패드(110)에 터치입력도구가 터치되는 면적이 커지면 터치 정전용량(Ct) 값이 커짐에 따라, △V 값이 작아지게 되어, V(Q)값이 전체면적을 터치한 경우보다 큰 값이 되는 것이다. 즉, 센서 패드(110)에 터치입력도구가 터치되는 면적에 따라 증폭부(213)의 출력단(Q) 전압 변동분(△V)이 상이해진다.This is because the voltage of the output terminal Q of the amplifier 213 varies according to the value of the touch capacitance Ct according to Equation (3). As the area of the touch pad 110 touching the touch pad 110 increases, the value of DELTA V decreases as the value of the touch capacitance Ct increases, and the value of V (Q) becomes larger . That is, the voltage variation (? V) of the output terminal (Q) of the amplifier 213 differs according to the area of the sensor pad 110 where the touch input tool is touched.

따라서, 터치 검출부(210)는 터치 정전용량(Ct) 값에 따른 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압 변동분(△V)을 측정하게 되면, 터치 여부 검출뿐 아니라 터치 면적을 산출할 수 있다.Accordingly, when the voltage detection unit 210 measures the voltage variation? V of the output terminal Q of the amplification unit 213 according to the touch capacitance Ct, the touch detection unit 210 can calculate the touch area have.

다음으로, 센서 패드(110)에 터치입력도구가 터치되지 않은 경우(No touch)에 대하여 살펴본다.Next, a case where the touch input tool is not touched to the sensor pad 110 (No touch) will be described.

제1스위치(211)가 오프 되고 제2스위치(212)가 온 되면, 증폭부(213)의 제1입력단(P)과 출력단(Q)의 전압은 기준 전압(Vref)인 0.9V가 된다.When the first switch 211 is turned off and the second switch 212 is turned on, the voltage of the first input terminal P and the output terminal Q of the amplifier 213 becomes 0.9 V which is the reference voltage Vref.

제2스위치(212)가 오프 된 후에 제1스위치(211)가 온이 되면, 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압(V(Q))은 [수학식 3]에 따라 산출된다. 그러나, 증폭부(213)의 제1입력단(P)에 센서 패드(110)가 연결되어 정현파 전압(Vg1)이 인가되지만, 터치 정전용량(Ct) 값이 0이므로, 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압(V(Q))은 0.9V를 그대로 유지하게 된다.When the first switch 211 is turned on after the second switch 212 is turned off, the voltage V (Q) of the output terminal Q of the amplifier 213 is calculated according to the following equation (3). The sensor pad 110 is connected to the first input terminal P of the amplifying unit 213 so that the sine wave voltage Vg1 is applied but the touch capacitance Ct is 0, The voltage V (Q) of the transistor Q is maintained at 0.9V.

이후, 정현파 전압(Vg1)이 최대치(1.8V)가 되는 시점, 즉 제1스위치(211)가 오프 되어, 증폭부(213)의 제1입력단(P)에 정현파 전압(Vg1)이 인가되는 센서 패드(110)가 연결되지 않는 경우에도 증폭부(213)의 출력단(Q)의 전압(V(Q))은 기준 전압(Vref)을 그대로 유지하게 되며, 전압 차이 또한 없다. Thereafter, when the sine wave voltage Vg1 reaches the maximum value (1.8 V), that is, when the first switch 211 is turned off and the sine wave voltage Vg1 is applied to the first input terminal P of the amplification unit 213 The voltage V (Q) of the output terminal Q of the amplifier 213 remains the reference voltage Vref even when the pad 110 is not connected, and there is no voltage difference.

즉, 센서 패드(110)에 터치입력도구가 터치되지 않은 경우(No Touch)에는, 도 5에 도시된 바와 같이 제1스위치(211)와 제2스위치(212)가 온 또는 오프 됨과 관계 없이 증폭부(213)의 출력단(Q) 전압이 기준 전압(Vref)을 지속적으로 유지하게 된다.5, the first switch 211 and the second switch 212 are turned on or off regardless of whether the touch input tool is touched to the sensor pad 110 (No Touch) The output terminal Q of the unit 213 maintains the reference voltage Vref constantly.

따라서, 터치 검출부(210)는 터치 정전용량에 따른 증폭부(213)의 출력단에서의 전압 변동분에 기초하여 터치 여부를 검출할 수 있다. 이때, 터치 검출부(210)는 센서 패드(110)에 정현파 전압을 인가하고, 복수 개의 스위치를 제어하여 기준 전압과 정현파 전압에 의한 증폭부(213)의 출력단 전압(V(Q)) 변동분을 통해 터치 여부 검출 및 터치 면적을 산출할 수 있다. 일례로서 터치되지 않은 경우(No Touch)의 증폭부(213)의 출력단(Q) 전압이 터치 여부 검출의 기초가 되는 전압 변동분의 기준 값이 될 수 있다. Therefore, the touch detection unit 210 can detect whether or not the touch is detected based on the voltage variation at the output terminal of the amplification unit 213 according to the touch capacitance. At this time, the touch detection unit 210 applies a sinusoidal voltage to the sensor pad 110, controls a plurality of switches, and outputs the voltage of the sensor pad 110 through a variation of the output voltage V (Q) of the amplification unit 213 based on the reference voltage and the sine- Touch detection and touch area can be calculated. As an example, the voltage at the output terminal (Q) of the amplification unit 213 when it is not touched (No Touch) may be a reference value of a voltage variation serving as a basis of touch detection.

도 13은 터치 발생시 정현파 전압에 따른 증폭부의 출력단 전압의 변화를 예시한 파형도이다. 도 13은, 도 12에 도시된 파형도를 참고하여 터치가 발생한 경우(Full Touch 및 1/2 Touch)에 정현파 전압(Vg1)의 변화에 따라 증폭부의 출력단 전압이 변화되는 것을 상대적으로 보여주기 위한 도면이다. 여기서, 가로축은 시간(Time)이고, 세로축은 증폭부의 출력단 전압값(Vout)이다. 또한, 정현파 전압(Vg1)은 교류 형태의 사인파(sine) 신호이고, Full Touch는 센서 패드(110)의 전체 면적이 터치된 경우 증폭부의 출력단 전압 변화를 나타내는 파형이며, Half Touch는 센서 패드(110)의 면적에 절반이 터치된 경우 증폭부의 출력단 전압 변화를 나타내는 파형이다.13 is a waveform diagram illustrating a change in the output terminal voltage of the amplifying part according to a sinusoidal voltage when a touch is generated. 13 is a graph showing the relationship between the voltage of the output terminal of the amplifying part and the output voltage of the amplifying part according to the variation of the sinusoidal voltage Vg1 when a touch occurs (full touch and 1/2 touch) FIG. Here, the horizontal axis represents time (Time) and the vertical axis represents the output terminal voltage value (Vout) of the amplification section. The full touch is a waveform showing the change of the output terminal voltage of the amplifying part when the entire area of the sensor pad 110 is touched and the Half Touch is a waveform showing the change of the output terminal voltage of the amplifying part when the entire area of the sensor pad 110 is touched. ) Is touched to half of the area of the amplifying part.

설명의 편의를 위해, 도 13은, 도 12에 도시된 파형도 중에서 터치 발생시 정현파 전압(Vg1)과 터치가 발생한 경우의 증폭부의 출력단 전압을 하나의 도면에 도시하기로 한다.For convenience of explanation, FIG. 13 shows a sinusoidal voltage Vg1 at the time of touch generation and an output terminal voltage of the amplification unit when a touch occurs in the waveform diagram shown in FIG. 12 in one drawing.

먼저, 터치입력도구가 센서 패드(110)의 전체 면적(Full Touch)에 터치된 경우를 살펴본다.First, a case where the touch input tool is touched to the entire area (full touch) of the sensor pad 110 will be described.

제1스위치(211)가 오프 된 상태에서 제2스위치(212)가 온 되면, 기준 전압이 제2스위치를 통해 연결되면서 증폭부의 출력단 전압(Vout) 값이 초기에는 V(Q).max가 된다.When the second switch 212 is turned on in the state that the first switch 211 is off, the reference voltage is connected through the second switch, and the output terminal voltage Vout of the amplification unit is initially V (Q) .max .

다음으로, 제2스위치(212)가 오프 된 후에 제1스위치(211)가 온 되면, 정현파 전압(Vg1)이 인가되는 센서 패드(110)가 연결되면서, 증폭부의 출력단 전압(Vout)이 점차 감소하다가, 정현파 전압의 순시값(Vg1)이 최대치(Vg1.max)일 때, 증폭부의 출력단 전압(Vout)이 최저치(V(Q).min)가 된다.Next, when the first switch 211 is turned on after the second switch 212 is turned off, the sensor pad 110 to which the sinusoidal voltage Vg1 is applied is connected so that the output terminal voltage Vout of the amplification part gradually decreases When the instantaneous value Vg1 of the sinusoidal voltage is the maximum value Vg1.max, the output terminal voltage Vout of the amplifier becomes the minimum value V (Q) .min.

이후, 제1스위치(211)가 오프 되고, 제2스위치(212)가 온 되면서, 정현파 전압의 순시값(Vg1)이 최저치(Vg1.min)일 때, 증폭부의 출력단 전압(Vout)은 다시 초기 상태인 V(Q).max 값이 된다. 실제로는, 도 12에서 설명한 바와 같이, 제1스위치(211)가 오프 되면, 정현파 전압(Vg1)이 인가되는 센서 패드가 연결되지 않고, 출력단의 전압(Vout)이 최저치(V(Q).min1)인 상태를 유지하다가, 그 이 후에 제2스위치(212)가 온 되면서, 곧바로 증폭부의 출력단 전압(Vout)이 V(Q).max 값이 될 수 있다.Thereafter, when the instantaneous value Vg1 of the sine-wave voltage is the lowest value (Vg1.min) while the first switch 211 is turned off and the second switch 212 is turned on, The state V (Q) .max. 12, when the first switch 211 is turned off, the sensor pad to which the sinusoidal voltage Vg1 is applied is not connected and the voltage Vout of the output terminal is at the minimum value V (Q) min1 The output terminal voltage Vout of the amplifying part may become V (Q) .max value immediately after the second switch 212 is turned on after the second switch 212 is turned on.

마찬가지로, 터치입력도구가 센서 패드(110)의 절반 면적(1/2 Touch)을 터치한 경우에 대하여 살펴보면, 센서 패드(110)의 전체 면적(Full Touch)이 터치된 경우와 유사하게 정현파 전압의 순시값(Vg1)이 최대치(Vg1.max)일 때, 증폭부의 출력단 전압(Vout)이 최저치(V(Q).min2)가 되고, 정현파 전압의 순시값(Vg1)이 최저치(Vg1.min)일 때, 증폭부의 출력단 전압(Vout)은 다시 초기 상태인 V(Q).max 값이 된다.Similarly, in the case where the touch input tool touches half the area (1/2 touch) of the sensor pad 110, when the whole area (full touch) of the sensor pad 110 is touched, When the instantaneous value Vg1 is the maximum value Vg1.max, the output terminal voltage Vout of the amplification section becomes the minimum value V (Q) .min2 and the instantaneous value Vg1 of the sine wave voltage becomes the minimum value Vg1.min, , The output terminal voltage Vout of the amplifying part becomes the initial value V (Q) .max again.

증폭부의 출력단 전압(Vout)의 최저치 값(V(Q).min2)이 센서 패드(110)의 전체 면적(Full Touch)이 터치된 경우(V(Q).min1)에 비하여 더 큰 값을 가진다. 다시 말해, 센서 패드(110)의 절반 면적(1/2 Touch)이 터치된 경우의 증폭부 출력단의 전압 변동분(△V₂)이, 센서 패드(110)의 전체 면적(Full Touch)이 터치된 경우의 전압 변동분(△V₁) 보다 1/2 정도 더 작음을 알 수 있다.The minimum value V (Q) .min2 of the output terminal voltage Vout of the amplifying part has a larger value than the case where the entire area of the sensor pad 110 is touched (V (Q) .min1) . In other words, when the half area (1/2 touch) of the sensor pad 110 is touched, the voltage variation? V? Of the output terminal of the amplification part is smaller than the voltage variation? Is smaller by about 1/2 than the voltage variation? V?

이로 인해, 터치 발생시 정현파 전압(Vg1)의 변화에 따라 출력단 전압이 변화하는 형태는 유사하나, 터치 면적에 따라 전압 변동분(△V)이 상이해진다는 것을 알 수 있다.Accordingly, it is understood that the output terminal voltage changes in accordance with the change of the sinusoidal voltage Vg1 when the touch is generated, but it is understood that the voltage variation? V varies depending on the touch area.

이상에서는, 정현파 전압(Vg1)이 센서 패드(110)에 직접 인가되는 것에 한정하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 센서 패드(110)에 인접하게 배치된 전도성 물체에 정현파 전압(Vg1)이 인가될 수도 있다. 이로 인해, 상기 전도성 물체와 센서 패드(110) 사이에 전기장(Electric Field)이 형성되고, 전기장에 의해 센서 패드(110)에 신호가 유기될 수도 있다. 즉, 본 발명은 뮤추얼(Mutual) 방식으로 터치 검출하는 경우에도 적용 가능하다.The present invention is not limited to this. However, the present invention is not limited to this, and the sine wave voltage Vg1 may be applied to the conductive object disposed adjacent to the sensor pad 110 It is possible. Accordingly, an electric field may be formed between the conductive object and the sensor pad 110, and a signal may be induced to the sensor pad 110 by the electric field. That is, the present invention is also applicable to a touch detection by a mutual method.

또한, 이상에서는, 정현파 전압(Vg1)을 0 내지 1.8V, 기준전압(Vref)을 0.9인 경우로 각각 예시하여 설명하였으나, 본 발명의 범위가 상기 수치에 한정되는 것은 아닌 것으로 이해해야 한다.In the above description, the sine wave voltage Vg1 is 0 to 1.8 V and the reference voltage Vref is 0.9. However, it should be understood that the scope of the present invention is not limited to the above values.

본 발명의 일 실시예에 의한 터치 검출 장치는 센서 패드(110)에 구형파 형태(예, Rectangular 형태의 신호)의 신호 대신에 정현파 신호(예, Sine 형태의 교류 신호)를 이용하고, 정현파 신호의 주파수 외의 다른 주파수를 제거하여, 터치 스크린 패널 구동시 발생하게 되는 노이즈와 기생 정전용량에 의한 영향을 최소화할 수 있다.The touch detection apparatus according to an embodiment of the present invention uses a sine wave signal (e.g., Sine type AC signal) instead of a rectangular wave type signal (e.g., a rectangular wave type signal) By eliminating frequencies other than the frequency, it is possible to minimize the influence of noise and parasitic capacitance generated when the touch screen panel is driven.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

100: 터치 패널
110: 센서 패드
120: 신호 배선
200: 구동 장치
310: 디스플레이 패널
320: 패럴렉스 배리어
321: 전극
100: Touch panel
110: Sensor pad
120: Signal wiring
200: Driving device
310: display panel
320: Parallax Barrier
321: Electrode

Claims (9)

좌안용 영상과 우안용 영상으로 이루어지는 입체 영상을 출력하는 디스플레이 패널과, 상기 입체 영상이 줌 인 될 때, 광투과 영역 및 광차단 영역을 형성하는 패럴렉스 배리어를 포함하며, 상기 패럴렉스 배리어를 구성하는 요소들은 두 개 이상의 층으로 형성되는, 입체 영상 표시 장치에 있어서,
터치 정전용량을 형성하는 복수의 센서 패드들;
상기 각 센서 패드에 정현파 전압을 인가하는 구동부;
상기 센서 패드의 출력과 연결된 제1입력단과 미리 설정된 기준 전압을 연결하는 제2입력단을 구비하는 증폭부;
상기 센서 패드의 출력과 상기 증폭부의 제1입력단을 연결하는 제1스위치와, 상기 증폭부의 제1입력단과 출력단 사이의 전위를 제어하는 제2스위치; 및
상기 터치 정전용량에 따른, 상기 증폭부의 출력단에서의 전압 변동분에 기초하여 터치 여부를 검출하는 터치 검출부를 포함하고,
상기 제1스위치 및 상기 제2스위치는 교번하여 온 또는 오프 되는, 터치 검출 장치를 갖는, 입체 영상 표시 장치.
A stereoscopic image display device comprising: a display panel for outputting a stereoscopic image composed of a left eye image and a right eye image; and a parallax barrier forming a light transmission area and a light shielding area when the stereoscopic image is zoomed in, Wherein the elements are formed of two or more layers,
A plurality of sensor pads forming a touch capacitance;
A driver for applying a sinusoidal voltage to each sensor pad;
An amplifier having a first input connected to an output of the sensor pad and a second input connected to a preset reference voltage;
A first switch for connecting an output of the sensor pad and a first input terminal of the amplification unit; a second switch for controlling a potential between a first input terminal and an output terminal of the amplification unit; And
And a touch detection unit for detecting whether or not a touch is generated based on a voltage variation at an output terminal of the amplification unit according to the touch capacitance,
Wherein the first switch and the second switch are alternately turned on or off.
제 1 항에 있어서,
상기 제1스위치는, 상기 각 센서 패드에 인가되는 상기 정현파 전압의 순시값이 최대치가 되는 시점에 오프 되는, 입체 영상 표시 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first switch is turned off when the instantaneous value of the sine wave voltage applied to each sensor pad reaches a maximum value.
제 2 항에 있어서,
상기 터치 검출부는 상기 센서 패드에 인가되는 상기 정현파 전압의 순시값이 최대치가 되는 시점에 상기 전압 변동분의 최대값을 측정하여 터치 여부를 검출하는, 입체 영상 표시 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the touch detection unit detects a touch state by measuring a maximum value of the voltage variation at a moment when an instantaneous value of the sine wave voltage applied to the sensor pad becomes a maximum value.
제 1 항에 있어서,
상기 증폭부의 출력단에서의 전압 레벨 중 상기 정현파 전압의 주파수에 기초하여 미리 설정된 임계 범위에 포함되지 않는 주파수 성분을 제거하는 차단부를 더 포함하는, 입체 영상 표시 장치.
The method according to claim 1,
And a blocking unit for removing a frequency component that is not included in a predetermined threshold range based on the frequency of the sine wave voltage among the voltage levels at the output terminal of the amplifying unit.
제 1 항에 있어서,
상기 구동부는 상기 센서 패드에 인접하게 배치된 전도성 물체에 상기 정현파 전압을 인가하는, 입체 영상 표시 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the driving unit applies the sine wave voltage to a conductive object disposed adjacent to the sensor pad.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 스위치는, 상기 각 센서 패드에 인가되는 상기 정현파 전압의 순시값이 최저치가 되는 시점에 소정의 시간 동안 온 되어, 터치 여부를 검출하기 위한 기준 값을 셋팅하는, 입체 영상 표시 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the second switch is turned on for a predetermined time at a time point when the instantaneous value of the sine wave voltage applied to each of the sensor pads becomes a minimum value to set a reference value for detecting whether or not the touch is detected.
좌안용 영상과 우안용 영상으로 이루어지는 입체 영상을 출력하는 디스플레이 패널과, 상기 입체 영상이 줌 인 될 때, 광투과 영역 및 광차단 영역을 형성하는 패럴렉스 배리어를 포함하며, 상기 패럴렉스 배리어를 구성하는 요소들은 두 개 이상의 층으로 형성되는, 입체 영상 표시 장치에 있어서,
증폭부의 제1입력단과 연결된 센서 패드에 정현파 전압을 인가하는 단계;
상기 정현파 전압의 순시값이 최대값을 가질 때, 터치입력도구의 터치 여부에 따른 상기 센서 패드의 출력과 상기 증폭부의 제1 입력단 간의 연결을 차단하는 단계; 및
상기 증폭부의 제2 입력단에 인가되는 기준 전압 대비 상기 증폭부의 출력단 전압에 기초하여 터치 여부를 검출하는 단계를 포함하는, 터치 검출 방법.
A stereoscopic image display device comprising: a display panel for outputting a stereoscopic image composed of a left eye image and a right eye image; and a parallax barrier forming a light transmission area and a light shielding area when the stereoscopic image is zoomed in, Wherein the elements are formed of two or more layers,
Applying a sinusoidal voltage to a sensor pad connected to a first input of the amplification unit;
Blocking the connection between the output of the sensor pad and the first input of the amplifier when the instantaneous value of the sinusoidal voltage has a maximum value; And
Detecting whether or not a touch is made based on an output terminal voltage of the amplifying part with respect to a reference voltage applied to a second input terminal of the amplifying part.
제 7 항에 있어서,
상기 정현파 전압 인가 단계는,
상기 센서 패드에 인접하게 배치된 전도성 물체에 상기 정현파 전압을 인가하는 단계를 포함하는, 터치 검출 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the step of applying the sinusoidal voltage comprises:
And applying the sinusoidal voltage to a conductive object disposed adjacent the sensor pad.
제 7 항에 있어서,
상기 정현파 전압 인가 단계 이전에,
상기 센서 패드와 상기 제1 입력단 간의 연결을 차단하고, 상기 증폭부의 제1 입력단과 출력단을 소정의 시간 동안 서로 연결하여 상기 제1 입력단과 상기 출력단 사이에 연결된 피드백 정전용량의 전하량을 초기화시키는 단계를 더 포함하는, 터치 검출 방법.
8. The method of claim 7,
Before the step of applying the sinusoidal voltage,
The step of disconnecting the connection between the sensor pad and the first input terminal and connecting the first input terminal and the output terminal of the amplification section to each other for a predetermined time to initialize the amount of charge of the feedback capacitance connected between the first input terminal and the output terminal ≪ / RTI >
KR1020150031084A 2015-03-05 2015-03-05 Touch detecting three dimensional display apparatus and method using sinusoidal voltage KR20160107792A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150031084A KR20160107792A (en) 2015-03-05 2015-03-05 Touch detecting three dimensional display apparatus and method using sinusoidal voltage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150031084A KR20160107792A (en) 2015-03-05 2015-03-05 Touch detecting three dimensional display apparatus and method using sinusoidal voltage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160107792A true KR20160107792A (en) 2016-09-19

Family

ID=57102931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150031084A KR20160107792A (en) 2015-03-05 2015-03-05 Touch detecting three dimensional display apparatus and method using sinusoidal voltage

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160107792A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6046600B2 (en) Display device with touch detection function and electronic device
JP5722573B2 (en) Display device with touch detection function
JP5670124B2 (en) Display device with touch detection function, drive circuit, driving method of display device with touch detection function, and electronic device
JP5455126B2 (en) Display device with touch detection function, driving method, and electronic device
TWI534670B (en) 2d/3d switchable and touch sensitive display and method for driving the same
TWI460494B (en) Display device having touch sensor input device
JP5807035B2 (en) Display device with touch detection function, electronic device, and touch detection device
CN107783689B (en) Driver chip, circuit film, chip-on-film type driver circuit, and display device
JP5840510B2 (en) Display panel and display panel driving method
JP2015143933A (en) Display device with capacitance sensor and driving method therefor
JP5121814B2 (en) Touch panel and display device
JP5788766B2 (en) Display panel with touch detection function, driving method thereof, driving circuit, and electronic device
KR20130035191A (en) Display, touch detection unit, driving method, and electronic unit
JP7046077B2 (en) Reduction of capacitive baseline shift due to switching elements
JP2015072549A (en) Liquid crystal display device with touch panel
KR20150109890A (en) Touch detecting three dimensional display apparatus comprising parasitic capacitance compensation circuit
JP6557615B2 (en) Touch detection device and display device with touch detection function
JP2018132560A (en) Display with touch detection function
KR20150109887A (en) Touch detecting three dimensional display apparatus comprising sensor pad forming fixed degree with pixels
JP5687757B2 (en) Display device with touch detection function, driving method, and electronic device
KR20160112071A (en) Touch detecting three dimensional display apparatus improved touch detecting accuracy
KR20160107792A (en) Touch detecting three dimensional display apparatus and method using sinusoidal voltage
JP5893784B2 (en) Display device with touch detection function
KR20160109056A (en) Touch detecting three dimensional display apparatus and touch detecting method with improved accuracy of touch detecting
JP5807051B2 (en) Display device with touch detection function, driving method thereof, driving circuit, and electronic device