KR20170051796A

KR20170051796A - Device For Detecting User Input

Info

Publication number: KR20170051796A
Application number: KR1020150152681A
Authority: KR
Inventors: 한만협; 조지호; 추교섭
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2017-05-12
Also published as: KR102541935B1

Abstract

According to the present invention, an input sensing device comprises: a display panel having a display area for displaying an input image and a non-display area outside the display area, and having a plurality of input sensors embedded in the display area; and a case member covering the non-display area of the display panel by including a conductive unit connected to a ground power source, and exposing the conductive unit to the outside to be in contact with a body of a user. The input sensing device effectively connects a finger to the ground power source without a design limit in a mobile information device having the input sensor in the display area.

Description

Device For Detecting User Input

본 발명은 유저로부터 입력되는 터치 정보나 지문 정보를 센싱할 수 있는 입력 센싱 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an input sensing device capable of sensing touch information or fingerprint information input from a user.

유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)이 쉽게 자신이 원하는 대로 각종 전자 기기를 제어할 수 있게 한다. 유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다. A user interface (UI) enables a person (user) to easily control various electronic devices as he / she wants. User interface technology has been developed to enhance the user's sensibility and ease of operation.

최근, 스마트폰과 웨이러블 기기(wearable device)와 같은 휴대용 정보기기에 대한 기술이 발전됨에 따라 터치 UI에 대한 관심이 급증되고 있다. 터치 UI는 표시장치에 입력 센서를 형성하는 방법으로 구현되고 있다. 입력 센서는 터치 센서와 지문 센서를 포함하며, 정전 용량 방식으로 구현될 수 있다. 정전 용량 방식의 입력 센서는 손가락 또는 전도성 물질이 입력 센서에 접촉될 때 정전 용량(capacitance) 변화 즉, 입력 센서의 전하 변하량을 센싱하여 터치 입력 또는 지문 입력을 감지한다.2. Description of the Related Art Recently, as technologies for portable information devices such as smart phones and wearable devices have been developed, interest in touch UIs is rapidly increasing. The touch UI is implemented as a method of forming an input sensor on a display device. The input sensor includes a touch sensor and a fingerprint sensor, and can be implemented in a capacitive manner. A capacitance type input sensor senses a touch input or a fingerprint input by sensing a capacitance change, that is, a charge variation of an input sensor, when a finger or a conductive material contacts the input sensor.

정전 용량 방식의 입력 센서는 자기 용량(Self Capacitance) 센서 또는 상호 용량(Mutual Capacitance) 센서로 구현될 수 있다. 자기 용량 센서의 전극들 각각은 한 방향을 따라 형성된 센서 배선들과 1:1로 연결될 수 있다. 상호 용량 센서는 유전층을 사이에 두고 직교하는 센서 배선들의 교차부에 형성될 수 있다. The capacitive input sensor may be implemented as a self capacitance sensor or a mutual capacitance sensor. Each of the electrodes of the capacitance sensor may be connected in a one-to-one relationship with sensor wirings formed along one direction. The mutual capacitance sensor may be formed at the intersection of the sensor wirings orthogonal to each other with the dielectric layer interposed therebetween.

터치 입력 또는 지문 입력을 위해 입력 센서를 갖는 휴대용 정보기기에 손가락이 접촉될 때, 센싱 성능 향상을 위해 손가락에 그라운드 전원이 연결될 필요가 있다. 정전 용량 방식의 입력 센서의 경우, 손가락에 그라운드 전원이 직접 연결되지 않으면 터치 입력 또는 지문 입력에 대한 센싱 감도가 떨어지고, 노이즈 내성(Noise Immunity) 특성이 저하된다. When a finger touches a portable information device having an input sensor for a touch input or a fingerprint input, a ground power source needs to be connected to the finger to improve the sensing performance. In the case of the capacitive input sensor, if the ground power is not directly connected to the finger, the sensing sensitivity to the touch input or fingerprint input lowers and the noise immunity characteristic deteriorates.

부연 설명하면, 도 1과 같이 터치 센싱시 대략 1 pF의 고유 커패시턴스(Cf)를 갖는 손가락은 신발 등을 통해 간접적으로 그라운드에 연결되기 때문에 실제로는 플로팅(floating) 상태에 가깝게 된다. 손가락과 그라운드 간의 커패시턴스(Cb)는 통상 50 pF이며, 신발 바닥이 두꺼운 경우에는 200 pF 정도가 되기도 한다. 이렇게 손가락이 매우 큰 커패시턴스(Cb)를 통해 그라운드에 연결되기 때문에, 터치 센싱시 손가락의 합성 커패시턴스는 대략 0.98pF이 되며, 이는 1 pF의 고유 커패시턴스(Cf)보다 작다. 합성 커패시턴스가 작은 경우, 터치 입력이 이뤄진 터치 센서와 그렇지 못한 터치 센서 간에 터치 센싱 신호의 레벨 차가 작기 때문에 센싱 감도가 낮다. 터치 센싱시 손가락의 합성 커패시턴스는 적어도 2 이상의 지점들에서 동시에 터치 입력이 이뤄지는 멀티 터치 센싱시에 더욱 작아진다. 따라서, 멀티 터치 센싱시에 상기와 같은 문제점이 커진다.In other words, as shown in FIG. 1, a finger having an inherent capacitance Cf of about 1 pF at the time of touch sensing is indirectly connected to the ground via shoes or the like, so that the finger is actually in a floating state. The capacitance (Cb) between the finger and the ground is usually 50 pF, and it is about 200 pF when the shoe bottom is thick. Since the finger is thus connected to the ground through a very large capacitance Cb, the synthetic capacitance of the finger at touch sensing is approximately 0.98 pF, which is less than the intrinsic capacitance Cf of 1 pF. When the synthesized capacitance is small, the sensing sensitivity is low because the level difference of the touch sensing signal is small between the touch sensor where the touch input is performed and the non-touch sensor. The composite capacitance of the finger at the time of touch sensing becomes smaller at the time of multi-touch sensing in which touch input is performed at least at two or more points. Therefore, the above-described problem becomes large at the time of multi-touch sensing.

이러한 문제점은 터치 센싱시에 비해 지문 센싱시에 더 심해진다. 정전 용량식 지문 센서는 인간의 손가락 지문을 감지하는 센서로서, 지문센서와 접촉되는 융선(ridge)과 골(valley) 사이에 대전되는 전기량의 차를 이용한 것이다. 지문 센싱시에는 수많은 지문 센서들이 손가락의 융선들에 멀티 터치되므로, 손가락이 그라운드에 직접 연결되지 않으면 합성 커패시턴스가 매우 작다. 다시 말해, 손가락이 매우 큰 커패시턴스(Cb)를 통해 그라운드에 연결되기 때문에, 지문 센싱시 손가락의 합성 커패시턴스는 대략 3.3 fF이 되며, 이는 10 fF의 고유 커패시턴스(Cf)보다 훨씬 작다. 따라서 지문 센싱시 손가락이 그라운드에 직접 연결되지 않으면 지문 인식을 위한 터치를 구분하기 어렵게 되어, 지문 센싱의 정확도가 현저히 떨어진다.This problem becomes more serious in the case of fingerprint sensing than in touch sensing. The capacitance type fingerprint sensor is a sensor for detecting fingerprints of human fingers, and uses a difference in the amount of electricity charged between a ridge and a valley contacting with the fingerprint sensor. In fingerprint sensing, since many fingerprint sensors are multi-touched to the ridges of the finger, the synthetic capacitance is very small if the finger is not directly connected to the ground. In other words, since the finger is connected to the ground through a very large capacitance (Cb), the synthetic capacitance of the finger at fingerprint sensing is approximately 3.3 fF, which is much smaller than the inherent capacitance (Cf) of 10 fF. Therefore, if the finger is not directly connected to the ground at the time of fingerprint sensing, it becomes difficult to distinguish the touch for fingerprint recognition, and the accuracy of the fingerprint sensing is significantly deteriorated.

도 3은 손가락을 통해 터치 입력 또는 지문 입력 시에, 손가락과 그라운드 전원(GND) 간의 직접적인 연결 여부에 따라 노이즈 내성 특성이 달라지는 것을 보여주고 있다. 도 3을 참조하면, 손가락에 그라운드 전원(GND)이 직접 연결되면 센싱 신호에 혼입되는 노이즈의 량이 확연히 줄어듦을 알 수 있다. FIG. 3 shows that noise immunity characteristics vary depending on whether a finger is directly connected to a ground power source (GND) when a touch input or a fingerprint is input through a finger. Referring to FIG. 3, when the ground power source (GND) is directly connected to the finger, the amount of noise incorporated into the sensing signal is significantly reduced.

손가락과 그라운드 전원(GND)을 직접 연결하기 위해, 도 4와 같은 종래 기술에서는 그라운드 전원(GND)이 인가되는 그라운드 링(GR)을 휴대용 정보기기의 비 표시영역(NA)에 형성하였다. 그라운드 링(GR)과 지문 센서가 서로 이웃하게 위치하기 때문에, 지문 입력시 손가락이 지문 센서뿐만 아니라 그라운드 링(GR)에도 접촉하게 된다. 도 4에서 'AA'는 입력 영상이 표시되는 표시영역(AA)을 지시한다.In order to directly connect the finger and the ground power source GND, in the prior art as shown in FIG. 4, the ground ring GR to which the ground power source GND is applied is formed in the non-display area NA of the portable information apparatus. Since the ground ring GR and the fingerprint sensor are located adjacent to each other, the finger contacts not only the fingerprint sensor but also the ground ring GR when the fingerprint is input. In FIG. 4, 'AA' indicates a display area AA in which an input image is displayed.

이러한 종래 기술은 다음과 같은 설계적인 제약이 있다.Such prior art has the following design limitations.

첫째, 종래 기술에서 그라운드 링(GR)은 화상 표시를 저해하기 때문에 휴대용 정보기기의 표시영역(AA)에는 형성될 수 없고, 비 표시영역(NA)에 형성되어야 한다. 따라서, 그라운드 링(GR)으로 인해 휴대용 정보기기에서 베젤 영역(Bezel area)이 넓어질 수밖에 없다. 전반적인 디스플레이 분야에서 네로우 베젤(Narrow Bezel)은 중요한 기술 이슈인데, 종래 기술은 네로우 베젤을 구현할 수 없다.First, in the prior art, the ground ring GR can not be formed in the display area AA of the portable information device because it hinders image display, and must be formed in the non-display area NA. Therefore, the bezel area in the portable information device is widened due to the ground ring GR. Narrow Bezel is an important technology issue in the overall display field, and the conventional technology can not implement the narrow bezel.

둘째, 종래 기술에서 입력 센서는 그라운드 링(GR)과 함께 손가락에 동시에 접촉되어야 하기 때문에, 그라운드 링(GR)으로부터 멀리 떨어져 위치할 수 없다. 입력 센서는 그라운드 링(GR)에 가깝게 휴대용 정보기기의 비 표시영역(NA)에 형성되어야 한다. 따라서, 종래 기술은 입력 센서가 표시영역(AA)에 내장되는 경우에는 적용되기 어렵다. Second, in the prior art, the input sensor can not be located far from the ground ring GR, since it must be contacted simultaneously with the ground ring (GR). The input sensor should be formed in the non-display area NA of the portable information device close to the ground ring GR. Therefore, the conventional technique is difficult to apply when the input sensor is embedded in the display area AA.

따라서, 본 발명의 목적은 표시영역에 입력 센서가 내장된 휴대용 정보기기에서 설계적인 제약 없이 손가락과 그라운드 전원이 효과적으로 연결되도록 한 입력 센싱 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an input sensing device in which a finger and a ground power source are effectively connected without restriction in a portable information device having an input sensor in a display area.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 입력 센싱 장치는 입력 영상을 표시하는 표시영역과 상기 표시영역 바깥의 비 표시영역을 가지며, 상기 표시 영역 내에 다수의 입력 센서들이 내장되는 표시패널과, 그라운드 전원에 연결된 도전부를 포함하여 상기 표시패널의 비 표시영역을 감싸며, 유저의 신체에 접촉되도록 상기 도전부가 외부에 노출된 케이스 부재를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an input sensing apparatus including a display panel having a display region for displaying an input image, a non-display region outside the display region, and a plurality of input sensors embedded in the display region, And a case member surrounding the non-display area of the display panel including the conductive part connected to the power source and having the conductive part exposed to the outside so as to be in contact with the user's body.

상기 도전부에 상기 유저의 신체가 접촉된 상태에서 상기 입력 센서들에 상기 유저의 손가락이 접촉되는 경우, 상기 그라운드 전원은 상기 도전부와 상기 신체를 경유하여 상기 손가락에 연결된다.When the finger of the user touches the input sensors with the body of the user in contact with the conductive part, the ground power is connected to the finger via the conductive part and the body.

상기 도전부는 상기 케이스 부재의 모든 면에 구비된다.The conductive portion is provided on all surfaces of the case member.

상기 도전부는 상기 케이스 부재에서 상기 유저의 신체가 접촉되는 일부 면에만 구비된다.The conductive part is provided only on a part of the case member where the user's body is in contact.

상기 입력 센서들은 터치 입력을 센싱하기 위한 터치 센서, 및 지문 입력을 센싱하기 위한 지문 센서 중 적어도 어느 하나로 구현된다. The input sensors are implemented with at least one of a touch sensor for sensing a touch input and a fingerprint sensor for sensing a fingerprint input.

본 발명은 표시영역에 입력 센서가 내장된 휴대용 정보기기에서 터치(또는 지문) 입력을 위해 입력 센서에 접촉되는 손가락에 설계적인 제약 없이 그라운드 전원을 효과적으로 연결할 수 있다. 본 발명은 종래 기술과 같은 별도의 그라운드 링을 구비할 필요가 없기 때문에 네로우 베젤을 용이하게 구현할 수 있고, 입력 센서가 표시영역에 내장되는 경우에도 최적으로 적용될 수 있다. 이를 통해 본 발명은 설계적인 제약 없이 터치 입력 또는 지문 입력에 대한 센싱 감도를 높임과 아울러 노이즈 내성(Noise Immunity) 특성을 향상시킬 수 있다.The present invention can effectively connect the ground power to the finger touching the input sensor for the touch (or fingerprint) input in the portable information device having the input sensor in the display area without any design restriction. Since the present invention does not require a separate ground ring as in the prior art, the narrow bezel can be easily implemented and can be applied optimally even when the input sensor is embedded in the display area. Accordingly, the present invention can improve the sensitivity of the touch input or the fingerprint input and improve the noise immunity characteristic without design restriction.

도 1은 손가락을 통한 터치 입력시 센싱 감도가 저하되는 원인을 설명하기 위한 도면.
도 2는 손가락을 통한 지문 입력시 센싱 감도가 저하되는 원인을 설명하기 위한 도면.
도 3은 손가락을 통해 터치 입력 또는 지문 입력 시에, 손가락과 그라운드 전원 간의 직접적인 연결 여부에 따라 노이즈 내성 특성이 달라지는 것을 보여주는 도면.
도 4는 종래 손가락과 그라운드 전원을 직접 연결하기 위해, 입력 센서 근처에 그라운드 링을 형성한 것을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 입력 센싱 장치가 스마트 워치로 구현되는 예를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 입력 센싱 장치가 스마트 폰으로 구현되는 예를 보여주는 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 입력 센싱 장치에서 그라운드 전원 연결 구성의 일 예들을 보여주는 도면.
도 9는 본 발명에 따른 입력 센싱 장치를 보여주는 블록도.1 is a diagram for explaining a cause of a decrease in sensing sensitivity when a touch is input through a finger;
2 is a diagram for explaining a cause of a decrease in sensing sensitivity when a fingerprint is input through a finger;
FIG. 3 is a diagram showing that the noise immunity characteristic varies depending on whether or not a finger is directly connected to a ground power source when a touch input or a fingerprint is input through a finger. FIG.
4 is a view showing a ground ring formed near an input sensor in order to directly connect a conventional finger and a ground power source.
5 is a diagram showing an example in which the input sensing device of the present invention is implemented as a smart watch;
6 is a diagram illustrating an example in which the input sensing device of the present invention is implemented as a smartphone;
FIG. 7 and FIG. 8 illustrate examples of a ground power connection in the input sensing device according to the present invention. FIG.
9 is a block diagram showing an input sensing device according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명의 입력 센싱 장치는 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시소자(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자를 기반으로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 평판 표시소자는 액정표시소자를 중심으로 설명되지만, 본 발명의 입력 센싱 장치는 액정표시소자에 한정되지 않는다. The input sensing device of the present invention can be applied to a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting diode A display, an OLED, and an electrophoresis (EPD) display device. In the following embodiments, the flat panel display device will be described mainly with respect to the liquid crystal display device, but the input sensing device of the present invention is not limited to the liquid crystal display device.

본 발명의 입력 센싱 장치는 유저에게 휴대되거나 또는 유저에게 착용되는 휴대용 정보기기로 구현된다.The input sensing device of the present invention is implemented as a portable information device carried by a user or worn by a user.

도 5는 본 발명의 입력 센싱 장치가 스마트 워치로 구현되는 예를 보여준다. 그리고, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 입력 센싱 장치에서 그라운드 전원 연결 구성의 일 예들을 보여준다.5 shows an example in which the input sensing device of the present invention is implemented as a smart watch. 7 and 8 show examples of the configuration of the ground power connection in the input sensing device according to the present invention.

도 5, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 입력 센싱 장치(100)는 표시패널과 케이스 부재(CAS)를 포함한다.5, 7 and 8, the input sensing device 100 of the present invention includes a display panel and a case member (CAS).

표시패널은 입력 영상을 표시하는 표시영역(AA)과 표시영역(AA) 바깥의 비 표시영역(NAA)을 갖는다. 표시영역(AA)에는 다수의 입력 센서들을 포함한 센서 어레이(SARY)가 내장된다. 입력 센서들은 터치 입력을 센싱하기 위한 터치 센서와 지문 입력을 센싱하기 위한 지문 센서 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있다.The display panel has a display area AA for displaying an input image and a non-display area NAA outside the display area AA. The display area AA includes a sensor array SARY including a plurality of input sensors. The input sensors may be implemented with at least one of a touch sensor for sensing a touch input and a fingerprint sensor for sensing a fingerprint input.

케이스 부재(CAS)는 그라운드 전원(GND)에 연결된 도전부(CP)를 포함하여 상기 표시패널의 비 표시영역(NAA)을 감싼다. 도전부(CP)는 유저의 신체에 접촉되도록 외부에 노출되어 있다. 도전부(CP)는 도전성 물질로 형성된다. 도전부(CP)는 스마트 워치의 하부 금속 케이스로 구현될 수도 있고, 스마트 워치의 금속 시계줄을 더 포함할 수도 있다.The case member CAS includes a conductive part CP connected to the ground power source GND to cover the non-display area NAA of the display panel. The conductive part CP is exposed to the outside so as to be in contact with the user's body. The conductive part CP is formed of a conductive material. The conductive part CP may be embodied as a lower metal case of a smart watch or may further include a metal watch band of a smart watch.

도전부(CP)에 유저의 신체(예를 들어 손목)가 접촉된 상태에서 입력 센서들에 유저의 손가락이 접촉되는 경우, 그라운드 전원(GND)은 도전부(CP)와 유저의 신체를 경유하여 유저의 손가락에 연결된다. 이를 통해, 본 발명은 표시영역(AA)에 위치한 입력 센서들을 손가락으로 터치하는 경우에도, 그 손가락에 그라운드 전원이 효과적으로 연결되도록 할 수 있다. 본 발명은 스마트 워치를 착용하는 것만으로도 표시영역(AA) 내에 위치하는 입력 센서들에 접촉되는 반대측 손가락에 자연스럽게 그라운드 전원을 연결할 수 있다. 본 발명은 종래 기술과 같은 별도의 그라운드 링을 구비할 필요가 없기 때문에 네로우 베젤을 용이하게 구현할 수 있다. 또한, 본 발명은 입력 센서가 표시영역(AA)에 내장되는 경우에 최적화되어 적용됨으로써, 터치 입력 또는 지문 입력에 대한 센싱 감도를 높임과 아울러 노이즈 내성(Noise Immunity) 특성을 향상시킬 수 있다.When the user's finger touches the input sensors in a state where the user's body (e.g., a wrist) is in contact with the conductive part CP, the ground power GND passes through the conductive part CP and the user's body And is connected to the user's finger. Accordingly, even when the input sensors located in the display area AA are touched with the finger, the ground power can be effectively connected to the finger. The present invention can naturally connect the ground power to the opposite finger contacting the input sensors located in the display area AA by simply wearing a smart watch. Since the present invention does not need to include a separate ground ring as in the prior art, the narrow bezel can be easily implemented. In addition, the present invention can be optimally applied when the input sensor is embedded in the display area AA, thereby enhancing the sensing sensitivity for touch input or fingerprint input, and improving the noise immunity characteristic.

도전부(CP)는 도 7과 같이 케이스 부재(CAS)의 모든 면에 구비되거나 또는, 도 8과 같이 케이스 부재(CAS)에서 유저의 신체가 접촉되는 일부 면에만 구비될 수 있다. 도 7은 케이스 부재(CAS)를 도전성 재질로 형성함으로써 구현될 수 있다. 도 8은 비 도전성 재질의 케이스 부재(CAS)에 부분적으로 도전성 재질의 도전부(CP)를 형성함으로써 구현될 수 있다.The conductive part CP may be provided on all surfaces of the case member CAS as shown in FIG. 7, or may be provided on only a part of the case member CAS, where the user's body is in contact, as shown in FIG. Fig. 7 can be realized by forming the case member (CAS) from a conductive material. Fig. 8 can be implemented by forming a conductive part CP of a conductive material partially on a case member (CAS) of a nonconductive material.

도전부(CP)에 인가되는 그라운드 전원(GND)은 전원 생성부(30)에서 생성된다. 전원 생성부(30)는 전원 공급 라인(35)을 통해 도전부(CP)에 연결된다. 전원 생성부(30)는 콘트롤 보드(CBD)에 실장되며, 그라운드 전원(GND)을 생성하여 도전부(CP)에 공급한다. 한편, 전원 생성부(30)는 은 도팅(Ag dotting) 방식, FPC 연결 방식 등을 통해 도전부(CP)에 연결될 수도 있다.The ground power source (GND) applied to the conductive part (CP) is generated in the power generation part (30). The power generator 30 is connected to the conductive part CP through the power supply line 35. [ The power generator 30 is mounted on the control board CBD to generate a ground power GND and supply the ground power GND to the conductive part CP. Meanwhile, the power generator 30 may be connected to the conductive part CP through an Ag dotting method, an FPC connection method, or the like.

콘트롤 보드(CBD)에는 터치 IC(18)가 더 실장될 수 있다. 터치 IC(18)는 연성 회로 기판(Flexible Printed Circuit, 이하, “FPC”)을 통해 센서 어레이(SARY)에 연결된다. 터치 IC(18)는 FPC를 통해 센서 어레이(SARY)로부터 센싱 신호를 수신한다. 터치 IC(18)는 센싱 신호로부터 터치 입력(또는 지문 입력) 전후의 전하 변화량을 검출하고 그 전하 변화량을 소정의 문턱값과 비교하여 문턱값 이상의 전하 변화량을 갖는 입력 센서들의 위치를 터치 입력(또는 지문 입력) 영역으로 판정할 수 있다.A touch IC 18 may be further mounted on the control board CBD. The touch IC 18 is connected to the sensor array SARY through a flexible printed circuit (hereinafter referred to as " FPC "). The touch IC 18 receives a sensing signal from the sensor array SARY via the FPC. The touch IC 18 detects the amount of charge change before and after the touch input (or fingerprint input) from the sensing signal, compares the amount of charge change with a predetermined threshold value, and inputs the position of the input sensors having a charge variation amount exceeding a threshold value Fingerprint input) area.

도 6은 본 발명의 입력 센싱 장치가 스마트 폰으로 구현되는 예를 보여준다. 그리고, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 입력 센싱 장치에서 그라운드 전원 연결 구성의 일 예들을 보여준다.FIG. 6 shows an example in which the input sensing device of the present invention is implemented as a smartphone. 7 and 8 show examples of the configuration of the ground power connection in the input sensing device according to the present invention.

도 6, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 입력 센싱 장치(200)는 표시패널과 케이스 부재(CAS)를 포함한다.6, 7 and 8, the one input sensing device 200 of the present invention includes a display panel and a case member (CAS).

케이스 부재(CAS)는 그라운드 전원(GND)에 연결된 도전부(CP)를 포함하여 상기 표시패널의 비 표시영역(NAA)을 감싼다. 도전부(CP)는 유저의 신체에 접촉되도록 외부에 노출되어 있다. 도전부(CP)는 도전성 물질로 형성된다. 도전부(CP)는 스마트 폰의 측면 및 하부면 금속 케이스로 구현될 수도 있다.The case member CAS includes a conductive part CP connected to the ground power source GND to cover the non-display area NAA of the display panel. The conductive part CP is exposed to the outside so as to be in contact with the user's body. The conductive part CP is formed of a conductive material. The conductive part (CP) may be implemented as a side surface and a lower surface metal case of the smart phone.

도전부(CP)에 유저의 신체(예를 들어 일측 손)가 접촉된 상태에서 입력 센서들에 유저의 반대측 손의 손가락이 접촉되는 경우, 그라운드 전원(GND)은 도전부(CP)와 유저의 신체를 경유하여 유저의 손가락에 연결된다. 이를 통해, 본 발명은 표시영역(AA)에 위치한 입력 센서들을 손가락으로 터치하는 경우에도, 그 손가락에 그라운드 전원이 효과적으로 연결되도록 할 수 있다. 본 발명은 스마트 폰을 일측 손으로 잡는 것만으로도 표시영역(AA) 내에 위치하는 입력 센서들에 접촉되는 반대측 손가락에 자연스럽게 그라운드 전원을 연결할 수 있다. 본 발명은 종래 기술과 같은 별도의 그라운드 링을 구비할 필요가 없기 때문에 네로우 베젤을 용이하게 구현할 수 있다. 또한, 본 발명은 입력 센서가 표시영역(AA)에 내장되는 경우에 최적화되어 적용됨으로써, 터치 입력 또는 지문 입력에 대한 센싱 감도를 높임과 아울러 노이즈 내성(Noise Immunity) 특성을 향상시킬 수 있다.When the finger of the opposite hand of the user touches the input sensors in a state where the user's body (for example, one hand) is in contact with the conductive part CP, the ground power source GND is connected to the conductive part CP, And is connected to the user's finger via the body. Accordingly, even when the input sensors located in the display area AA are touched with the finger, the ground power can be effectively connected to the finger. The present invention can naturally connect the ground power to the opposite finger contacting the input sensors located in the display area AA by simply holding the smartphone with one hand. Since the present invention does not need to include a separate ground ring as in the prior art, the narrow bezel can be easily implemented. In addition, the present invention can be optimally applied when the input sensor is embedded in the display area AA, thereby enhancing the sensing sensitivity for touch input or fingerprint input, and improving the noise immunity characteristic.

도전부(CP)에 인가되는 그라운드 전원(GND)은 전원 생성부(30)에서 생성된다. 전원 생성부(30)는 전원 공급 라인(35)을 통해 도전부(CP)에 연결된다. 전원 생성부(30)는 콘트롤 보드(CBD)에 실장되며, 그라운드 전원(GND)을 생성하여 도전부(CP)에 공급한다. 한편, 전원 생성부(30)는 은 도팅(Ag dotting) 방식, FPC 연결 방식 등 을 통해 도전부(CP)에 연결될 수도 있다.The ground power source (GND) applied to the conductive part (CP) is generated in the power generation part (30). The power generator 30 is connected to the conductive part CP through the power supply line 35. [ The power generator 30 is mounted on the control board CBD to generate a ground power GND and supply the ground power GND to the conductive part CP. Meanwhile, the power generator 30 may be connected to the conductive part CP through an Ag dotting method, an FPC connection method, or the like.

도 9는 본 발명에 따른 입력 센싱 장치를 보여주는 블록도이다.9 is a block diagram showing an input sensing device according to the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 입력 센싱 장치는 표시패널(DIS), 디스플레이 구동회로(12,14), 타이밍 콘트롤러(20), 터치 스크린(TSP), 터치 IC(18) 등을 포함한다.9, the input sensing device according to the present invention includes a display panel DIS, display driving circuits 12 and 14, a timing controller 20, a touch screen TSP, a touch IC 18, and the like .

표시패널(DIS)은 두 장의 기판들 사이에 액정층이 형성된다. 표시패널(DIS)의 하부 기판에는 다수의 데이터라인들(D1~Dm, m은 자연수), 이 데이터라인들(D1~Dm)과 교차되는 다수의 게이트라인들(또는 스캔라인들)(G1~Gn, n은 자연수), 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)의 교차부들에 형성되는 다수의 TFT들(Thin Film Transistor), 액정셀들에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 화소전극, 화소전극에 접속되어 액정셀의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor) 등을 포함한다. The display panel (DIS) has a liquid crystal layer formed between two substrates. A plurality of data lines D1 through Dm and m are natural numbers and a plurality of gate lines G1 through Gm intersecting the data lines D1 through Dm are formed on a lower substrate of the display panel DIS. A plurality of TFTs (Thin Film Transistors) formed at intersections of the data lines D1 to Dm and the gate lines G1 to Gn; A plurality of pixel electrodes, and a storage capacitor connected to the pixel electrodes to maintain a voltage of the liquid crystal cell.

표시패널(DIS)의 픽셀들은 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)에 의해 정의된 픽셀 영역에 형성되어 매트릭스 형태로 배치된다. 픽셀들 각각의 액정셀은 화소전극에 인가되는 데이터전압과 공통전극에 인가되는 공통전압의 전압차에 따라 인가되는 전계에 의해 구동되어 입사광의 투과량을 조절한다. TFT들은 게이트라인(G1~Gn)으로부터의 게이트펄스에 응답하여 턴-온되어 데이터라인(D1~Dm)으로부터의 전압을 액정셀의 화소전극에 공급한다. The pixels of the display panel DIS are formed in a pixel region defined by the data lines D1 to Dm and the gate lines G1 to Gn and arranged in a matrix form. The liquid crystal cells of each of the pixels are driven by an electric field applied in accordance with a voltage difference between a data voltage applied to the pixel electrode and a common voltage applied to the common electrode to control the amount of incident light. The TFTs are turned on in response to gate pulses from the gate lines G1 to Gn to supply a voltage from the data lines D1 to Dm to the pixel electrodes of the liquid crystal cell.

표시패널(DIS)의 상부 기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등을 포함할 수 있다. 표시패널(DIS)의 하부 기판은 COT(Color filter On TFT) 구조로 구현될 수 있다. 이 경우에, 블랙매트릭스와 컬러필터는 표시패널(DIS)의 하부 기판에 형성될 수 있다. The upper substrate of the display panel DIS may include a black matrix, a color filter, and the like. The lower substrate of the display panel DIS may be implemented with a COT (Color Filter On TFT) structure. In this case, the black matrix and the color filter can be formed on the lower substrate of the display panel DIS.

표시패널(DIS)의 상부 기판과 하부 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(DIS)의 상부 기판과 하부 기판 사이에는 액정셀의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성된다. On the upper substrate and the lower substrate of the display panel DIS, a polarizing plate is attached, and an alignment film for forming a pre-tilt angle of the liquid crystal on the inner surface in contact with the liquid crystal is formed. A column spacer for maintaining a cell gap of the liquid crystal cell is formed between the upper substrate and the lower substrate of the display panel DIS.

표시패널(DIS)의 배면에는 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛은 에지형(edge type) 또는 직하형(DireCa type) 백라이트 유닛으로 구현되어 표시패널(DIS)에 빛을 조사한다. 표시패널(DIS)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(VeRaical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 공지된 어떠한 액정 모드로도 구현될 수 있다.A backlight unit may be disposed on the back surface of the display panel DIS. The backlight unit is implemented as an edge type or direct-type backlight unit, and irradiates light to the display panel (DIS). The display panel DIS may be implemented in any known liquid crystal mode such as TN (Twisted Nematic) mode, VA (Veal Alignment) mode, IPS (In Plane Switching) mode and FFS (Fringe Field Switching) mode.

표시패널(DIS)은 입력 영상을 표시하는 표시영역(도 5 내지 도 8의 AA)과, 표시영역(AA) 바깥의 비 표시영역(도 5 내지 도 8의 NAA)을 포함한다. 비 표시영역(NAA)은 표시장치의 케이스 부재(도 5 내지 도 8의 CAS)에 의해 덮히는 부분이다. 케이스 부재(CAS)는 비 표시영역(NAA)을 감싸면서 픽셀 어레이가 배치된 표시영역(AA)을 외부에 노출한다. 케이스 부재(CAS)는 그라운드 전원(GND)에 연결된 도전부(도 5 내지 도 8의 CP)를 포함하여 표시패널(DIS)의 비 표시영역(NAA)을 감싼다. 도전부(CP)는 유저의 신체에 접촉되도록 외부에 노출되어 있다.The display panel DIS includes a display area (AA in Figs. 5 to 8) for displaying an input image and a non-display area (NAA in Figs. 5 to 8) outside the display area AA. The non-display area NAA is a portion covered by the case member (CAS in Figs. 5 to 8) of the display device. The case member CAS exposes the display area AA on which the pixel array is disposed while enclosing the non-display area NAA. The case member CAS surrounds the non-display area NAA of the display panel DIS including the conductive parts (CP in Figs. 5 to 8) connected to the ground power source GND. The conductive part CP is exposed to the outside so as to be in contact with the user's body.

디스플레이 구동회로는 데이터 구동부(12)와, 스캔 구동부(14)를 포함하여 입력 영상의 비디오 데이터전압을 픽셀들에 기입한다. 데이터 구동부(12)는 타이밍 콘트롤러(20)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 출력한다. 데이터전압은 데이터라인들(D1~Dm)에 공급된다. 스캔 구동부(14)는 데이터전압에 동기되는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 게이트라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 표시패널(DIS)의 라인을 선택한다.The display driver circuit includes a data driver 12 and a scan driver 14 to write the video data voltage of the input image to the pixels. The data driver 12 converts the digital video data RGB input from the timing controller 20 into an analog positive / negative gamma compensation voltage to output a data voltage. The data voltage is supplied to the data lines D1 to Dm. The scan driver 14 sequentially supplies a gate pulse (or a scan pulse) synchronized with the data voltage to the gate lines G1 to Gn to select a line of the display panel DIS to which the data voltage is written.

타이밍 콘트롤러(20)는 외부의 호스트 시스템으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동부(12)와 스캔 구동부(14)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스캔 타이밍 제어신호와 데이터 타이밍 제어신호를 발생한다. 스캔 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate StaRa Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity, POL), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다.The timing controller 20 receives a timing signal such as a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, a data enable signal DE and a main clock MCLK from an external host system A scan timing control signal and a data timing control signal for controlling the operation timings of the data driver 12 and the scan driver 14 are generated. The scan timing control signal includes a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (Gate Shift Clock), a gate output enable signal (GOE), and the like. The data timing control signal includes a source sampling clock (SSC), a polarity control signal (Polarity), a source output enable signal (SOE), and the like.

터치 스크린(TSP)은 정전 용량(capacitance)을 갖는 다수의 입력 센서들을 포함한다. 정전 용량은 자기 정전 용량(Self Capacitance)과 상호 정전 용량(Mutual Capacitance)으로 나뉘어질 수 있다. 자기 정전 용량은 한 방향으로 형성된 단층의 도체 배선을 따라 형성될 수 있고, 상호 정전 용량은 직교하는 두 도체 배선들 사이에 형성될 수 있다.The touch screen TSP includes a plurality of input sensors having a capacitance. Capacitance can be divided into Self Capacitance and Mutual Capacitance. The electrostatic capacitance can be formed along a single-layer conductor wiring formed in one direction, and mutual capacitance can be formed between two orthogonal conductor wiring.

상호 용량 센서로 구현되는 터치 스크린(TSP)은, 제1 방향을 따라 서로 나란하게 배열되는 Tx 전극라인들(또는 Tx 채널들), 제2 방향을 따라 나란히 배열되어 Tx 전극라인들과 교차하는 Rx 전극라인들(또는 Rx 채널들), 및 Tx 전극라인들과 Rx 전극라인들의 교차점들 마다 형성된 상호 용량 센서들을 포함할 수 있다. 각 상호 용량 센서는 Tx 전극라인에 접속된 Tx 전극, Rx 전극라인에 접속된 Rx 전극, 및 Tx 전극과 Rx 전극 사이에 위치하는 절연층을 포함한다. Tx 전극라인들은 입력 센서들 각각에 센서 구동신호를 인가하여 입력 센서들에 전하를 공급하는 구동 신호 배선들이다. Rx 전극라인들은 센서들에 연결되어 입력 센서들의 전하를 터치 스크린 구동회로에 공급하는 센서 배선들이다. 상호 용량 센싱 방법은 Tx 전극라인을 통해 상호 용량 센서의 Tx 전극에 센서 구동신호를 인가하여 상호 용량 센서에 전하를 공급하고, 센서 구동 신호와 동기하여 상호 용량 센서의 용량 변화를 Rx 전극과 Rx 전극라인을 통해 센싱하면 터치 또는 지문 입력을 센싱할 수 있다.The touch screen TSP, which is implemented as a mutual capacitance sensor, includes Tx electrode lines (or Tx channels) arranged in parallel to each other along a first direction, Rx (or Tx channels) arranged side by side along a second direction, Electrode lines (or Rx channels), and mutual capacitance sensors formed at the intersections of the Tx electrode lines and the Rx electrode lines. Each mutual capacitance sensor includes a Tx electrode connected to the Tx electrode line, an Rx electrode connected to the Rx electrode line, and an insulating layer positioned between the Tx electrode and the Rx electrode. The Tx electrode lines are drive signal wires that apply charge to the input sensors by applying a sensor drive signal to each of the input sensors. The Rx electrode lines are sensor wires connected to the sensors and supplying the charge of the input sensors to the touch screen driver circuit. In the mutual capacitance sensing method, a sensor driving signal is applied to a Tx electrode of a mutual capacitance sensor through a Tx electrode line to supply electric charge to the mutual capacitance sensor, and a capacitance change of the mutual capacitance sensor is synchronized with a sensor driving signal, Sensing through the line allows you to sense touch or fingerprint input.

터치 스크린(TSP)에는 터치 센서와 지문 센서가 일체화될 수 있다. 이 경우, 터치 센서와 지문 센서는 동일한 전극 패턴을 공유함으로써 센서 어레이 형성 공정을 간소화할 수 있다. 상호 용량 센서는, 터치 센싱 모드에서 터치 센서 역할을 하고, 지문 센싱 모드에서 지문 센서 역할을 할 수 있다.The touch screen (TSP) can integrate the touch sensor and the fingerprint sensor. In this case, the touch sensor and the fingerprint sensor can share the same electrode pattern, thereby simplifying the process of forming the sensor array. The mutual capacitance sensor serves as a touch sensor in the touch sensing mode and can act as a fingerprint sensor in the fingerprint sensing mode.

터치 스크린(TSP)의 상호 용량 센서들은 표시패널(DIS)의 픽셀 어레이에 내장될 수 있다. 따라서, 지문 센서들(또는 터치 센서들)은 표시패널(DIS)의 유효 표시영역(AA) 내에 위치할 수 있다.The mutual capacitance sensors of the touch screen (TSP) may be embedded in the pixel array of the display panel (DIS). Accordingly, the fingerprint sensors (or touch sensors) can be located in the effective display area AA of the display panel DIS.

지문센서 일체형 터치 스크린(TSP)을 구현하기 위해, Tx 전극라인들과 Rx 전극라인들이 미세 패턴, 즉 고밀도 전극 패턴으로 형성된다. 따라서, 터치 스크린(TSP)의 전체 영역에 대해 지문 인식이 가능해지는 잇점이 있다. Tx 전극라인들과 Rx 전극라인들이 고밀도 전극 패턴으로 형성되기 때문에, 지문 센서들은 지문의 융선과 골 사이에 여러 개가 위치할 수 있도록 미세하게 구현됨으로써 정확한 지문 센싱이 가능해진다. In order to implement a fingerprint sensor integrated touch screen (TSP), Tx electrode lines and Rx electrode lines are formed in a fine pattern, that is, a high density electrode pattern. Therefore, there is an advantage that fingerprint recognition can be performed on the entire area of the touch screen TSP. Since the Tx electrode lines and the Rx electrode lines are formed in a high-density electrode pattern, the fingerprint sensors are finely realized so that a plurality of fingerprint sensors can be positioned between the ridges and the valleys of the fingerprint, thereby enabling accurate fingerprint sensing.

터치 센싱시에는 지문 센싱시에 비해 높은 해상력이 필요 없으므로, 터치 센싱 모드에서 상호 용량 센서들은 블록 단위로 동시에 구동될 수 있다. 지문 센싱 모드에서는, 센싱 시간, 소비전력 및 터치 리포트 레이트를 줄이기 위해 터치 입력 여부를 간단히 블록 단위로 1차 센싱하고, 터치가 인식된 특정 영역에 대해서만 자세하게 2차 센싱할 수 있다. 다시 말해, 지문 센싱 모드에서는 1차 센싱 기간(블록 센싱 기간) 동안 블록 단위로 지문 입력 유무를 검출한 후 지문 입력이 검출될 때 2차 센싱 기간(파셜 센싱 기간)으로 이행하여 지문 입력이 발생된 블록에 한하여 상호 용량 센서 단위로 지문 입력을 센싱할 수 있다. In the touch sensing mode, since the resolution is not required to be higher than that in the finger sensing mode, the mutual capacitance sensors can be simultaneously driven in block units in the touch sensing mode. In the fingerprint sensing mode, in order to reduce the sensing time, the power consumption, and the touch report rate, it is possible to perform a primary sensing in the block unit or a secondary sensing in detail only in the specific region in which the touch is recognized. In other words, in the fingerprint sensing mode, when the fingerprint input is detected in the block unit during the first sensing period (block sensing period), when the fingerprint input is detected, the process shifts to the second sensing period (the partial sensing period) Only the block can sense the fingerprint input in units of mutual capacitive sensors.

터치 IC(18)는 터치 스크린 구동회로와 터치 콘트롤러를 포함한다.The touch IC 18 includes a touch screen driving circuit and a touch controller.

터치 스크린 구동회로는 Tx 구동부와, Rx 구동부를 포함한다. 터치 스크린 구동회로는 Tx 채널들에 센서 구동신호를 공급하고 Rx 채널들을 통해 상호 용량 센서의 전하를 센싱하여 디지털 데이터로 변환한다. The touch screen driving circuit includes a Tx driving unit and an Rx driving unit. The touch screen driver circuit supplies the sensor driving signal to the Tx channels and senses the charge of the mutual capacitance sensor through the Rx channels and converts it into digital data.

Tx 구동부는 터치 콘트롤러 제어하에 Tx 채널을 설정하고, 설정된 Tx 채널들에 센서 구동신호를 공급한다. 센서 구동신호는 센싱 감도가 향상되도록 다중 펄스 형태로 공급될 수 있다.The Tx driver sets the Tx channel under the control of the touch controller and supplies the sensor driving signal to the set Tx channels. The sensor drive signal may be supplied in multiple pulse form to improve sensing sensitivity.

Rx 구동부는 터치 콘트롤러의 제어하에 상호 용량 센서의 전압을 수신할 Rx 채널을 설정하고, 설정된 Rx 채널들을 통해 상호 용량 센서의 전압을 수신한다. Rx 구동부는 수신된 전압을 디지털 센싱 데이터로 변환하여 터치 콘트롤러로 전송한다.The Rx driver sets an Rx channel to receive the voltage of the mutual capacitance sensor under the control of the touch controller and receives the voltage of the mutual capacitance sensor through the set Rx channels. The Rx driver converts the received voltage into digital sensing data and transmits it to the touch controller.

터치 콘트롤러는 I2C 버스, SPI(serial peripheral interface), 시스템 버스(System bus) 등의 인터페이스를 통해 Tx 구동부와 Rx 구동부에 연결된다. 터치 콘트롤러는 셋업 신호를 Tx 구동부와 Rx 구동부에 공급하여 센서 구동신호가 출력될 Tx 채널을 설정하고 상호 용량 센서의 전압이 읽혀질 Rx 채널을 선택한다. 터치 콘트롤러는 Rx 샘플링 클럭을 Rx 구동부에 내장된 적분기들에 공급하여 적분기들의 동작을 제어함으로써, 상호 용량 센서의 전압 샘플링 타이밍을 제어할 수 있다.The touch controller is connected to the Tx driver and the Rx driver via an interface such as an I2C bus, a serial peripheral interface (SPI), and a system bus. The touch controller supplies a setup signal to the Tx driving unit and the Rx driving unit to set the Tx channel to which the sensor driving signal is output and selects the Rx channel in which the voltage of the mutual capacitance sensor is to be read. The touch controller can control the voltage sampling timing of the mutual capacitance sensor by controlling the operation of the integrators by supplying the Rx sampling clock to the integrators built in the Rx driver.

또한, 터치 콘트롤러는 ADC 클럭을 Rx 구동부에 내장된 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital conveRaer, 이하 "ADC"라 함)에 공급하여 ADC의 동작 타이밍을 제어할 수 있다.Also, the touch controller can control the operation timing of the ADC by supplying the ADC clock to an analog to digital converter (hereinafter referred to as "ADC") built in the Rx driver.

터치 콘트롤러는 Rx 구동부로부터 입력되는 디지털 센싱 데이터들을 미리 설정된 터치/지문 인식 알고리즘으로 분석하여 터치 좌표 데이터 또는 지문 인식 데이터를 출력한다. 터치 콘트롤러로부터 출력된 터치 좌표 또는 지문 인식 데이터는 외부의 호스트 시스템으로 전송된다. 터치 콘트롤러는 MCU(Micro Controller Unit, MCU)로 구현될 수 있다. The touch controller analyzes the digital sensing data input from the Rx driver using a preset touch / fingerprint recognition algorithm and outputs touch coordinate data or fingerprint recognition data. Touch coordinates or fingerprint recognition data output from the touch controller is transmitted to an external host system. The touch controller can be implemented as an MCU (Micro Controller Unit).

호스트 시스템은 외부 비디오 소스 기기 예를 들면, 네비게이션 시스템, 셋톱박스, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 방송 수신기, 폰 시스템(Phone system) 등에 접속되어 그 외부 비디오 소스 기기로부터 영상 데이터를 입력받을 수 있다. 호스트 시스템은 스케일러(scaler)를 포함한 SoC(System on chip)을 포함하여 외부 비디오 소스 기기로부터의 영상 데이터를 표시패널(DIS)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 또한, 호스트 시스템은 터치 콘트롤러로부터 입력되는 터치 좌표 또는 지문 인식 데이터와 연계된 응용 프로그램을 실행한다.The host system may be connected to an external video source device such as a navigation system, a set top box, a DVD player, a Blu-ray player, a personal computer (PC), a home theater system, a broadcast receiver, a phone system, Video data can be input from the device. The host system converts the image data from the external video source device into a format suitable for display on the display panel (DIS), including a system on chip (SoC) including a scaler. Further, the host system executes an application program associated with touch coordinates or fingerprint recognition data input from the touch controller.

상술한 바와 같이, 본 발명은 표시영역에 입력 센서가 내장된 휴대용 정보기기에서 터치(또는 지문) 입력을 위해 입력 센서에 접촉되는 손가락에 설계적인 제약 없이 그라운드 전원을 효과적으로 연결할 수 있다. 본 발명은 종래 기술과 같은 별도의 그라운드 링을 구비할 필요가 없기 때문에 네로우 베젤을 용이하게 구현할 수 있고, 입력 센서가 표시영역에 내장되는 경우에도 최적으로 적용될 수 있다. 이를 통해 본 발명은 설계적인 제약 없이 터치 입력 또는 지문 입력에 대한 센싱 감도를 높임과 아울러 노이즈 내성(Noise Immunity) 특성을 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention can effectively connect the ground power to the finger touching the input sensor for the touch (or fingerprint) input in the portable information device having the input sensor in the display area without design constraint. Since the present invention does not require a separate ground ring as in the prior art, the narrow bezel can be easily implemented and can be applied optimally even when the input sensor is embedded in the display area. Accordingly, the present invention can improve the sensitivity of the touch input or the fingerprint input and improve the noise immunity characteristic without design restriction.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

DIS : 표시패널 TSP : 터치 스크린
12 : 데이터 구동부 14 : 스캔 구동부
18 : 터치 IC 20 : 타이밍 콘트롤러
30 : 전원 생성부 35 : 전원 공급 라인
AA : 표시영역 NAA : 비 표시영역
CAS : 케이스 부재 CP : 도전부DIS: Display panel TSP: Touch screen
12: Data driver 14:
18: Touch IC 20: Timing controller
30: Power generator 35: Power supply line
AA: display area NAA: non-display area
CAS: Case member CP: Conductive part

Claims

A display panel having a display area for displaying an input image and a non-display area outside the display area, the display panel including a plurality of input sensors embedded in the display area; And
And a case member enclosing a non-display area of the display panel including a conductive part connected to a ground power source and having the conductive part exposed to the outside so as to be in contact with the user's body.

The method according to claim 1,
Wherein the ground power source is connected to the finger via the conductive portion and the body when the user's finger touches the input sensors while the user's body is in contact with the conductive portion.

The method according to claim 1,
Wherein the conductive portion is provided on all surfaces of the case member.

The method according to claim 1,
Wherein the conductive portion is provided only on a part of the case member where the user's body is in contact with the user.

The method according to claim 1,
Wherein the input sensors are implemented by at least one of a touch sensor for sensing a touch input and a fingerprint sensor for sensing a fingerprint input.