KR20190121491A - 터치센싱장치 - Google Patents

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Abstract

일 실시예는, 제1처리부, 저장부 및 제2처리부를 포함하는 터치센싱장치를 제공하는데, 이러한 터치센싱장치는 패널에 불량이 발생하더라도 폐기처리하지 않고, 불량이 발생한 셀의 터치센싱값을 보상하여 재사용할 수 있다.

Description

터치센싱장치{TOUCH SENSING DEVICE}
본 실시예는 터치를 센싱하는 기술 및 표시장치에 관한 것이다.
패널에 배치되는 전극들 사이의 거리가 점점 짧아지고 있다. 전극들 사이의 거리가 짧아지면 패널을 고해상도로 구현할 수 있는 장점이 있지만, 패널의 제조 공정에서 혹은 패널의 사용 중에 고장이 발생할 확률이 증가한다. 예를 들어, 패널에 배치되는 전극들 사이에 단락(short) 고장이 발생하거나 오픈(open) 고장이 발생할 확률이 증가하게 된다.
한편, 전극이 터치전극인 경우, 전극들 사이의 단락 고장에 의해 터치감도가 낮아지거나 해당 전극에서 터치가 센싱되지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 단락 고장 뿐만 아니라 전극들의 오픈 고장도 유사한 문제를 일으킬 수 있는데, 예를 들어, 터치전극과 연결되는 회선에 오픈 고장이 발생하는 경우, 해당 전극에서 터치가 센싱되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
종래에는 패널 제조 공정에서 이러한 문제-전극의 단락 고장 혹은 오픈 고장-가 발견되면 해당 패널을 폐기처리하였다. 그리고, 제품의 사용 중에 이러한 문제가 발견되면 해당 패널을 교체하거나 해당 제품을 폐기처리하였다.
그런데, 패널이 대형화되면서 폐기에 따른 손실비용이 증가하게 되었고, 이를 폐기처리하지 않고 사용할 수 있는 기술에 대한 연구가 요구되었다.
이러한 배경에서, 본 실시예의 목적은, 불량전극을 포함하는 패널을 품질의 저하를 최소화하면서 재사용하는 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예는, 제1처리부, 저장부 및 제2처리부를 포함하는 터치센싱장치를 제공한다.
제1처리부는 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접이 없는 상태에서, 상기 패널에 배치되는 복수의 전극에 대한 제1센싱값들 중 불량판정조건을 만족하는 불량센싱값을 확인할 수 있다.
저장부는 상기 복수의 전극 중 상기 불량센싱값에 대응되는 불량전극을 지시하는 정보를 저장할 수 있다.
제2처리부는 상기 복수의 전극에 대한 제2센싱값들 중 상기 불량전극에 대응되는 센싱값을 상기 불량전극과 인접한 적어도 하나의 전극에 대한 센싱값을 이용하여 보상할 수 있다.
제1처리부는, 기동시점에서 상기 불량센싱값을 확인할 수 있다.
제1처리부는, 기동시점이 아닌 작동 중인 시점에서 상기 불량센싱값을 확인할 수 있다. 제1처리부는, 기동시점에서 구동회로로부터 수신되는 로센싱값들로 상기 제1센싱값들을 생성하고, 작동 중인 시점에서 상기 로센싱값들과 상기 제1센싱값들의 차이가 일정값이하가 되면, 상기 불량센싱값을 확인할 수 있다. 그리고, 상기 제1처리부는, 작동 중인 시점에서 상기 로센싱값들과 상기 제1센싱값들의 차이가 일정값이하가 되면, 복수의 프레임에서 획득되는 상기 로센싱값들을 평균하여 상기 제1센싱값들을 갱신할 수 있다.
제2처리부는, 상기 제2센싱값들 중 적어도 하나의 센싱값이 터치판정조건을 만족할 때, 상기 불량전극에 대응되는 센싱값을 보상할 수 있다.
제1처리부는, 각각의 전극에 대해 복수의 프레임에서 획득되는 센싱값들을 평균하여 상기 제1센싱값들을 생성할 수 있다.
제1처리부는, 상기 제1센싱값들 중 대표센싱값들을 선택하고, 상기 제1센싱값들 중 상기 대표센싱값들의 평균값과 일정 크기 이상 차이가 나는 센싱값을 상기 불량센싱값으로 확인할 수 있다.
제2처리부는, 복수의 상기 불량전극이 제1방향으로 인접한 경우, 상기 제1방향과 수직되는 제2방향으로 인접한 두 개의 전극에 대한 센싱값의 평균값으로 상기 불량전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
제2처리부는, 상기 불량전극이 상기 복수의 전극의 모서리에 위치하는 경우, 상기 모서리와 나란한 방향으로 인접한 두 개의 전극에 대한 센싱값의 평균값으로 상기 불량전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
제2처리부는, 상기 불량전극이 상기 복수의 전극의 코너에 위치하는 경우, 제1방향과 제2방향으로 인접한 두 개의 전극에 대한 센싱값의 평균값으로 상기 불량전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
다른 실시예는, 외부메모리, 보상처리부 및 좌표계산부를 포함하는 터치센싱장치를 제공한다. 다른 실시예에서, 상기 보상처리부 및 상기 좌표계산부는 집적회로 내에 배치되고, 상기 외부메모리는 상기 집적회로의 외부에 배치될 수 있다.
상기 보상처리부는, 상기 불량전극의 상하좌우로 인접한 4개의 전극이 있는 경우, 상기 4개의 전극에 대한 센싱값을 비스플라인(b-spline)식에 대입하여 산출한 값으로 상기 불량전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
상기 보상처리부는, 상기 불량전극이 상기 복수의 전극의 모서리에 위치하는 경우, 상기 모서리와 나란한 방향으로 인접한 4개의 전극에 대한 센싱값을 바이큐빅(bicubic)식에 대입하여 산출한 값으로 상기 불량전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
상기 외부메모리는, 외부에서 유입되는 신호에 따라 내부의 셀에 상기 정보를 기록할 수 있는 인터페이스를 포함할 수 있다.
표시패널과 터치패널이 일체형으로 결합되어 상기 패널을 형성할 수 있다.
터치센싱장치는, 상기 복수의 전극을 영역별로 나누어서 구동하는 다수의 구동집적회로로부터 상기 복수의 전극에 대한 상기 센싱값들을 수신하는 수신부를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 구동집적회로는, 제1전압과 제2전압으로 교번하는 구동신호를 상기 전극으로 공급하고, 상기 구동신호에 대응하여 상기 전극에 형성되는 반응신호에 따라 상기 전극에 대한 센싱값을 생성하며, 상기 불량전극에는 상기 제1전압 및 상기 제2전압과 다른 전압레벨의 전압이 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 불량전극을 포함하는 패널을 품질의 저하를 최소화하면서 재사용할 수 있으며, 이를 통해 패널의 폐기에 따른 손실비용을 최소화시킬 수 있게 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 터치전극이 공통전압전극으로 사용되는 경우의 화소 내부 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 터치센싱장치가 터치전극을 구동하는 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 터치전극에 불량이 발생한 상태를 나타내는 예시 도면이다.
도 5는 터치이미지의 제1예시 도면이다.
도 6은 터치이미지의 제2예시 도면이다.
도 7은 도 5 및 도 6의 제1라인의 센싱값을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 8은 도 5 및 도 6의 제2라인의 센싱값을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 패널 및 터치센싱장치의 구성도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 터치센싱장치의 제어방법에 대한 흐름도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 터치센싱장치가 불량터치전극을 보상하는 제1예시 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 터치센싱장치가 불량터치전극을 보상하는 제2예시 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 터치센싱장치가 불량터치전극을 보상하는 제3예시 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 터치센싱장치가 불량터치전극을 보상하는 제4예시 도면이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 패널 및 터치센싱장치의 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치(100)는, 패널(110), 데이터구동장치(120), 게이트구동장치(130) 및 터치센싱장치(140) 등을 포함한다.
데이터구동장치(120), 게이트구동장치(130) 및 터치센싱장치(140) 각각은 패널(110)에 포함되는 적어도 하나의 구성을 구동할 수 있다.
데이터구동장치(120)는 화소(P)와 연결되는 데이터라인(DL)을 구동하고, 게이트구동장치(130)는 화소(P)와 연결되는 게이트라인(GL)을 구동할 수 있다. 그리고, 터치센싱장치(140)는 패널(110)에 배치되는 터치전극(EL: Electrode)을 구동할 수 있다.
데이터구동장치(120)는 패널(110)의 각 화소(P)에 영상을 표시하기 위해 데이터라인(DL)으로 데이터전압을 공급할 수 있다. 데이터구동장치(120)는 적어도 하나의 데이터드라이버집적회로를 포함할 수 있는데, 이러한 적어도 하나의 데이터드라이버집적회로는, 테이프 오토메이티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 방식으로 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 패널(110)에 직접 형성될 수도 있으며, 경우에 따라서, 패널(110)에 집적화되어 형성될 수도 있다. 또한, 데이터구동장치(120)는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.
게이트구동장치(130)는 각 화소(P)에 위치하는 트랜지스터를 온오프시키기 위해 게이트라인(GL)으로 스캔신호를 공급할 수 있다. 게이트구동장치(130)는, 구동 방식에 따라서, 도 1에서와 같이 패널(110)의 한 측에만 위치할 수도 있고, 2개로 나뉘어져 패널(110)의 양측에 위치할 수도 있다. 또한, 게이트구동장치(130)는, 적어도 하나의 게이트드라이버집적회로를 포함할 수 있는데, 이러한 적어도 하나의 게이트드라이버집적회로는, 테이프 오토메이티드 본딩(TAB) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 패널(110)의 본딩 패드에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 패널(110)에 직접 형성될 수도 있으며, 경우에 따라서, 패널(110)에 집적화되어 형성될 수도 있다. 또한, 게이트구동장치(130)는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.
패널(110)에는 표시패널(Display Panel)만 포함될 수 있고, 터치패널(TSP: Touch Screen Panel)이 더 포함될 수 있다. 여기서 표시패널과 터치패널은 일부 구성요소를 서로 공유할 수 있다. 예를 들어, 터치패널에서 터치를 감지하기 위한 터치전극(EL)은 표시패널에서 공통전압이 공급되는 공통전압전극으로 사용될 수 있다. 표시패널과 터치패널의 일부 구성요소가 서로 공유되어 있다는 측면에서, 이러한 패널(110)을 일체형 패널이라고 부르기도 하지만 본 발명이 이로 제한되는 것은 아니다. 또한, 표시패널과 터치패널이 일체형으로 결합된 형태로서 인셀(In-Cell) 타입의 패널이 알려져 있지만 이는 전술한 패널(110)의 일 예시일 뿐 본 발명이 적용되는 패널이 이러한 인셀(In-Cell)타입 패널로 제한되는 것은 아니다.
한편, 패널(110)에는 복수의 터치전극(EL: ELectrode)이 배치되고, 터치센싱장치(140)는 구동신호를 이용하여 터치전극(EL)을 구동할 수 있다. 그리고, 터치센싱장치(140)는 구동신호에 대응하여 터치전극(EL)에 형성되는 반응신호에 따라 터치전극(EL)에 대한 센싱값을 생성할 수 있다. 그리고, 터치센싱장치(140)는 패널(110)에 배치되는 복수의 터치전극(EL)에 대한 센싱값을 이용하여 터치좌표를 계산할 수 있으며, 계산된 터치좌표는 다른 장치-예를 들어, 호스트-로 전송되어 활용될 수 있다.
한편, 종래에는 터치전극(EL)에 불량이 발생하면 터치패널을 폐기처리하였는데, 이 경우, 터치패널의 폐기에 따른 손실비용이 문제가 되었다. 이러한 손실비용은 터치패널과 표시패널이 일체형으로 결합된 경우 더욱 높아질 수 있는데, 예를 들어, 터치전극(EL)이 표시패널에서의 공통전압전극으로 사용되는 경우, 터치패널과 표시패널이 일체형으로 결합되어 있어서, 터치전극(EL)에 불량이 발생하면 터치패널과 표시패널을 포함한 전체 패널을 폐기처리해야하는 문제가 있었다.
도 2는 일 실시예에 따른 터치전극이 공통전압전극으로 사용되는 경우의 화소 내부 구성도이다.
도 2를 참조하면, 화소(P)에는 트랜지스터(TFT), 액정(LC: Liquid Crystal) 및 공통전압전극(VCOM)이 포함될 수 있다.
트랜지스터(TFT)의 게이트단자는 게이트라인(GL)과 연결되고, 드레인단자는 데이터라인(DL)과 연결되며, 소스단자는 액정(LC)과 연결될 수 있다.
게이트라인(GL)을 통해 턴온전압에 해당되는 스캔신호(SCAN)가 게이트단자로 공급되면, 트랜지스터(TFT)의 드레인단자와 소스단자가 도통되고 액정(LC)으로 데이터전압(Vdata)이 공급될 수 있다.
공통전압전극(VCOM)에는 공통전압이 공급될 수 있는데, 공통전압과 데이터전압(Vdata)의 차이에 따라 액정(LC)이 제어되면서 화소(P)의 밝기가 조절될 수 있다.
한편, 공통전압전극(VCOM)은 도 1을 참조하여 설명한 터치센싱장치(도 1의 140 참조)에 의해 구동되는 터치전극(EL)과 동일한 전극일 수 있다.
이렇게 하나의 전극이 터치전극(EL)으로도 사용되고, 공통전압전극(VCOM)으로도 사용되는 경우, 터치패널만 별도로 분리시켜 교체하거나 폐기할 수 없기 때문에 폐기에 따른 손실비용이 더욱 높을 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 터치센싱장치가 터치전극을 구동하는 것을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 터치센싱장치(140)는 구동신호(Stx)를 이용하여 터치전극(EL)을 구동하고 구동신호(Stx)에 대응하여 터치전극(EL)에 형성되는 반응신호(Srx)에 따라 패널에 대한 외부 오브젝트(OBJ)의 터치 혹은 근접을 센싱할 수 있다.
이때, 터치센싱장치(140)는 터치전극(EL)의 정전용량 혹은 정전용량변화를 감지함으로써 오브젝트(OBJ)의 근접 혹은 터치를 인식하는 정전식 터치방식을 채용할 수 있다.
이러한 정전식 터치방식은, 일 예로, 상호 정전용량 터치방식과 자체 정전용량 터치 방식으로 나눌 수 있다.
정전식 터치방식의 한 종류인 상호 정전용량 터치방식은, 일 터치전극으로 터치구동신호(Stx)를 인가하고 일 터치전극과 상호 커플링된 다른 일 터치전극을 센싱한다. 이러한 상호 정전용량 터치방식에서는, 손가락, 펜 등의 오브젝트(OBJ)의 터치 혹은 근접에 따라 다른 일 터치전극에서 센싱되는 값이 달라지는데, 상호 정전용량 터치방식은 이러한 센싱값을 이용하여 터치 유무, 터치좌표 등을 검출한다.
정전식 터치방식의 다른 한 종류인 자체 정전용량 터치방식은, 일 터치전극으로 터치구동신호(Stx)를 인가한 후 다시 해당 일 터치전극을 센싱한다. 이러한 자체 정전용량 터치방식에서는, 손가락, 펜 등의 오브젝트(OBJ)의 터치 혹은 근접에 따라 해당 일 터치전극에서 센싱되는 값이 달라지는데, 자체 정전용량 터치방식은 이러한 센싱값을 이용하여 터치 유무, 터치좌표 등을 검출한다. 이러한 자체 정전용량 터치방식은 터치구동신호(Stx)를 인가하는 터치전극과 센싱하는 터치전극이 동일하다.
일 실시예는 상호 정전용량 터치방식에도 적용될 수 있고, 자체 정전용량 터치 방식에도 적용될 수 있다. 아래의 일부 예시에서는 설명의 편의를 위해 일 실시예가 자체 정전용량 터치 방식에 적용되는 경우에 대해 설명한다.
한편, 터치전극에 불량이 발생하게 되면, 반응신호(Srx)가 달라지게 되는데, 터치센싱장치(140)는 이러한 반응신호(Srx)에 의한 센싱값을 이용하여 터치전극(EL)에 불량이 발생하였는지 판단할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 터치전극에 불량이 발생한 상태를 나타내는 예시 도면이다.
도 4를 참조하면, 외부 오브젝트의 터치나 근접이 없는 경우, 터치전극(EL)에는 베이스정전용량(Ce)이 형성될 수 있다.
한편, 터치센싱장치(140)는 터치전극(EL)으로 구동신호(Stx)를 공급하고 터치전극(EL)으로부터 반응신호(Srx)를 수신할 수 있다. 그리고, 터치센싱장치(140)는 이러한 반응신호(Srx)를 이용하여 터치전극(EL)의 정전용량에 대응되는 센싱값을 확인할 수 있는데, 이러한 센싱값이 베이스정전용량(Ce)에 해당되는 베이스센싱값과 상이한 경우, 터치센싱장치(140)는 터치전극(EL)에 외부 오브젝트가 근접하거나 터치한 것으로 인식할 수 있다.
그런데, 터치전극(EL)에 외부 오브젝트가 근접하거나 터치하지 않은 상태 혹은 근접하거나 터치하지 않은 것으로 추정되는 상태에서, 터치센싱장치(140)의 센싱값이 베이스센싱값과 상이할 수 있는데, 이 경우, 터치센싱장치(140)는 터치전극(EL)에 불량이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 터치센싱장치(140)는 터치전극(EL)에 형성되는 반응신호(Srx)를 이용하여 터치전극(EL)의 정전용량에 대응되는 센싱값을 확인할 수 있는데, 이때, 센싱값이 베이스정전용량(Ce)에 해당되는 베이스센싱값과 상이한 경우, 터치전극(EL)에 불량이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
터치전극(EL)이 주변 도체(410)와 단락된 경우, 반응신호(Srx)를 통해 센싱되는 정전용량은 터치전극(EL)의 정전용량(Ce)과 주변 도체(410)의 정전용량(C1)의 연결 관계에 따라 증가하거나 감소할 수 있다. 예를 들어, 터치전극(EL)의 정전용량(Ce)과 주변 도체(410)의 정전용량(C1)이 병렬적인 연결 관계를 가지는 경우, 반응신호(Srx)를 통해 센싱되는 정전용량은 증가할 수 있다. 이렇게 불량이 발생한 터치전극(EL)에서는 정전용량이 달라지게 되고, 이에 따라, 터치센싱장치(140)에서 센싱되는 센싱값 또한 달라지게 되는데, 터치센싱장치(140)는 이러한 센싱값을 이용하여 터치전극(EL)의 불량을 인식할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 터치센싱장치(140)는 터치전극(EL)에 불량이 발생한 것으로 판단한 이후에 해당 터치전극(EL)의 센싱값을 보상처리함으로써 패널이 폐기되지 않고 재사용될 수 있도록 지원한다.
불량이 발생한 터치전극(EL)의 센싱값은 그 주변 터치전극의 센싱값으로 보상될 수 있다. 외부 오브젝트가 패널을 터치하거나 패널에 근접하게 되면 패널에 배치되는 터치전극들의 상태-예를 들어, 정전용량-가 변경되고 터치센싱장치는 이러한 터치전극들의 상태를 센싱하여 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접을 센싱할 수 있다. 그런데, 외부 오브젝트가 패널을 터치하거나 패널에 근접할 때, 하나의 터치전극만 그 상태가 변하는 것이 아니고 여러 터치전극의 상태가 동시에 변하게 된다. 터치센싱장치는 이렇게 불량이 발생한 터치전극(EL)의 주변에 배치되는 터치전극에서 동시에 변경되는 센싱값을 이용하여 불량이 발생한 터치전극(EL)의 센싱값을 보상할 수 있다.
일 실시예에 적용될 수 있는 보상의 예시적인 원리가 도 5 내지 도 8과 함께 소개된다.
도 5는 터치이미지의 제1예시 도면이고, 도 6은 터치이미지의 제2예시 도면이며, 도 7은 도 5 및 도 6의 제1라인의 센싱값을 그래프로 나타낸 도면이고, 도 8은 도 5 및 도 6의 제2라인의 센싱값을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 터치이미지-터치이미지는 센싱값을 터치전극의 위치에 대응시켜 표시한 테이블을 의미함-를 참조하면, 외부 오브젝트(OBJ)의 터치에 따라, 제1라인(X)에서 세번째 터치전극의 센싱값이 182로 최고값을 나타내고 있으며, 해당 터치전극으로부터 멀어질 수록 센싱값이 작아지고 있다.
도 7에 도시된 제1곡선(710)은 도 5의 제1라인(X)에 대한 센싱값을 나타내는데, 제1곡선(710)과 같이 패널에서 일정 라인을 따라 확인되는 센싱값은 연속적인 곡선의 형태를 나타내는데, 터치센싱장치는 일정 라인을 따라 확인되는 여러 센싱값을 특정 모델이나 알고리즘에 입력하여 터치좌표를 계산할 수 있다. 예를 들어, 터치센싱장치는 제1라인(X)을 따라 확인되는 셋 이상의 센싱값을 미리 정해진 함수-예를 들어, 가우시안 곡선-에 대입시켜 제1라인(X) 방향으로의 제1터치좌표(T1)를 계산할 수 있다.
직교하는 두 가지 방향에 대해 터치좌표를 계산하면 평면상에서의 터치좌표가 계산될 수 있다. 도 8에 도시된 제4곡선(810)은 도 5의 제2라인(Y)에 대한 센싱값을 나타내는데, 제4곡선(810)과 같이 패널에서 일정 라인을 따라 확인되는 센싱값은 연속적인 곡선의 형태를 나타내기 때문에, 터치센싱장치는 일정 라인을 따라 확인되는 여러 센싱값을 특정 모델이나 알고리즘에 입력하여 터치좌표를 계산할 수 있다. 예를 들어, 터치센싱장치는 제1라인(X)에 수직되는 제2라인(Y)을 따라 확인되는 셋 이상의 센싱값을 미리 정해진 함수-예를 들어, 가우시안 곡선-에 대입시켜 제2라인(Y) 방향으로의 제2터치좌표(T2)를 계산할 수 있다.
한편, 특정 터치전극에 불량이 발생하면, 도 6, 도 7 및 도 8에 도시된 것과 같이 해당 터치전극의 센싱값이 비정상적으로 나타날 수 있다. 도 7의 제2곡선(720)을 참조하면, 불량이 발생한 X4의 위치에서 센싱값이 비정상적으로 나타나는 것을 확인할 수 있으며, 도 8의 제5곡선(820)을 참조하면, 불량이 발생한 Y3의 위치에서 센싱값이 비정상적으로 나타나는 것을 확인할 수 있다.
터치센싱장치는 불량이 발생한 터치전극의 센싱값을 인접한 센싱값을 이용하여 보상할 수 있다. 전술한 것과 같이 터치전극의 센싱값은 인접한 터치전극과 연속적인 형태로 형성되기 때문에, 주변 터치전극의 센싱값을 이용하게 되면 비교적 정확하게 불량 터치전극의 센싱값을 보상할 수 있게 된다.
보상의 일 예로서, 터치센싱장치는 불량이 발생한 터치전극에 인접한 터치전극에 대한 센싱값을 평균하여 불량이 발생한 터치전극의 센싱값을 생성할 수 있다. 불량 터치전극에 대하여 제1라인(X)을 따라 인접한 두 개의 터치전극의 센싱값을 평균하여 보상하게 되면, 도 7의 제3곡선(730)과 같이 센싱값이 정상 상태와 유사하게 복원될 수 있다. 마찬가지로, 불량 터치전극에 대하여 제2라인(Y)을 따라 인접한 두 개의 터치전극의 센싱값을 평균하여 보상하게 되면, 도 8의 제6곡선(830)과 같이 센싱값이 정상 상태와 유사하게 복원될 수 있다.
터치센싱장치는 이와 같이 불량이 발생한 터치전극의 센싱값을 인접한 터치전극에 대한 센싱값을 이용하여 보상함으로써, 정상적인 패널과 유사한 수준의 품질로 터치좌표를 계산할 수 있게 된다.
도 9는 일 실시예에 따른 패널 및 터치센싱장치의 구성도이다.
도 9를 참조하면, 터치센싱장치(140)는 수신부(912), 송신부(922), 저장부(918), 좌표계산부(920), 제1처리부(914), 제2처리부(916) 및 복수의 구동회로(950a ~ 950e) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 구동회로(950a ~ 950e)는 각각 집적회로(IC: integrated circuit)를 구성할 수 있고, 수신부(912), 송신부(922), 저장부(918), 좌표계산부(920), 제1처리부(914), 및 제2처리부(916)는 하나의 터치센싱집적회로(910) 내에 포함될 수 있다.
복수의 구동회로(950a ~ 950e)는 패널(110)에 배치되는 터치전극으로 구동신호를 공급하고 구동신호에 대응하여 터치전극에 형성되는 반응신호를 이용하여 로(raw)센싱값을 생성할 수 있다.
복수의 구동회로(950a ~ 950e)는 패널(110)에 배치되는 데이터라인을 더 구동할 수 있다.
패널(110)은 복수의 센싱영역(A1 ~ A5)으로 구분될 수 있다. 각각의 센싱영역(A1 ~ A5)에는 복수의 터치전극이 배치될 수 있다. 그리고, 구동회로(950a ~ 950e)는 센싱영역(A1 ~ A5)별로 터치전극을 구동할 수 있다. 인접한 센싱영역(A1 ~ A5)은 일부가 중첩되면서 중첩영역(S1 ~ S4)을 형성할 수 있다. 중첩영역(S1 ~ S4)은 두 개의 구동회로(950a ~ 950e)의해 구동될 수 있다.
수신부(912)는 구동회로(950a ~ 950e)로부터 로센싱값을 수신할 수 있다.
제1처리부(914)는 패널(110)에 배치되는 복수의 터치전극에 대한 제1센싱값들 중 불량판정조건을 만족하는 불량센싱값을 확인할 수 있다.
여기서, 제1센싱값들은 수신부(912)가 전달받은 로센싱값일 수 있다. 제1처리부(914)는 패널(110)에 배치되는 복수의 터치전극에 대한 로센싱값들을 확인하고, 로센싱값들 중 불량판정조건을 만족하는 불량센싱값을 확인할 수 있다.
제1센싱값들은 패널(110)에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접이 없는 상태 혹은 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접이 없는 것으로 추정되는 상태에서 생성된 값일 수 있다. 일반적으로, 기동시점-터치센싱장치(140) 혹은 패널(110)에 전원이 공급된 후 일정 시간 이내-은 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접이 없는 것으로 추정된다.
한편, 제1센싱값들은 기동시점이 아닌 작동 중인 시점에서도 측정될 수 있다. 제1처리부(914)는 로센싱값들에서 이전에 확인된 제1센싱값들을 차감하여 델타값을 생성할 수 있는데, 델타값의 변동이 일정값-문턱값(threshold)-이하가 되면, 제1센싱값들을 갱신시킬 수 있다. 제1처리부(914)는 제1센싱값을 갱신할 때, 복수의 프레임에서 획득되는 로센싱값들을 평균하여 제1센싱값을 갱신할 수 있다.
여기서, 작동 중인 시점은 기동시점이 아닌 시점으로, 터치센싱장치(140)가 터치좌표를 생성하는 시점일 수 있다.
제1처리부(914)는 패널(110)에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접이 없는 상태-예를 들어, 기동시점 혹은 델타값이 일정값 이하인 시점-에서, 패널(110)에 배치되는 복수의 터치전극에 대한 제1센싱값들 중 불량판정조건을 만족하는 불량센싱값을 확인할 수 있다.
불량판정조건은 일 예로서, 전체 터치전극에 대한 제1센싱값들의 평균값과 일정 이상 차이가 나는 것일 수 있다.
저장부(918)는 불량센싱값에 대응되는 터치전극(이하 '불량터치전극'이라 함)을 지시하는 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 각각의 터치전극은 패널(110)에서의 위치가 좌표로 지정되어 있을 수 있는데, 저장부(918)는 불량터치전극에 대한 패널(110)에서의 좌표를 저장할 수 있다.
제2처리부(916)는 패널(110)에 배치되는 복수의 터치전극에 대한 제2센싱값들 중 불량터치전극에 대응되는 센싱값을 불량터치전극과 인접한 적어도 하나의 터치전극에 대한 센싱값을 이용하여 보상할 수 있다.
제2센싱값들은 베이스센싱값이 제거된 센싱값(이하 'D-센싱값'이라 함)일 수 있다.
터치센싱장치(140)-예를 들어, 제1처리부(914), 제2처리부(916) 혹은 제3처리부(미도시)-는 패널(110)에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접이 없는 상태에서(제1시구간에서) 생성된 로센싱값을 이용하여 베이스센싱값을 생성할 수 있다. 터치센싱장치(140)는 패널(110)에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접이 없는 상태에서 생성된 복수의 로센싱값을 평균하여 베이스센싱값을 생성할 수 있다.
그리고, 터치센싱장치(140)-예를 들어, 제1처리부(914), 제2처리부(916) 혹은 제3처리부(미도시)-는 제2시구간에서 패널(110)에 배치되는 복수의 터치전극에 대한 로센싱값과 베이스센싱값의 차이를 계산하여 D-센싱값을 생성할 수 있다.
제2처리부(916)는 불량터치전극에 대응되는 D-센싱값을 인접한 적어도 하나의 터치전극에 대한 D-센싱값을 이용하여 보상할 수 있다. 예를 들어, 제2처리부(916)는 불량터치전극에 대응되는 D-센싱값을 좌우로 인접한 두 개의 터치전극에 대한 D-센싱값들의 평균값으로 대체시키거나 상하로 인접한 두 개의 터치전극에 대한 D-센싱값들의 평균값으로 대체시키거나 상하좌우로 인접한 4개의 터치전극에 대한 D-센싱값들의 평균값으로 대체시킬 수 있다.
좌표계산부(920)는 보상처리된 D-센싱값들을 이용하여 터치좌표를 계산할 수 있다. 좌표계산부(920)는 예를 들어, 최대값을 가지는 D-센싱값 및 그 주변 D-센싱값을 특정 모델이나 알고리즘에 대입하여 터치좌표를 계산할 수 있다.
그리고, 송신부(922)는 계산된 터치좌표를 다른 장치-예를 들어, 호스트-로 송신할 수 있으며, 호스트는 수신된 터치좌표를 이용하여 패널(110)에 대한 사용자 조작을 인식할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 터치센싱장치의 제어방법에 대한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 터치센싱장치-예를 들어, 제1처리부 혹은 제3처리부-는 베이스센싱값을 측정할 수 있다(S1000). 여기서, 베이스센싱값은 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접이 없는 상태에서, 각각의 터치전극에 대해 측정되는 로센싱값일 수 있다. 터치센싱장치는 각각의 터치전극에 대해 복수의 프레임에서 획득되는 로센싱값들을 평균하여 베이스센싱값들을 생성할 수 있다.
터치센싱장치-예를 들어, 제1처리부-는 패널에 배치되는 복수의 터치전극에 대한 베이스센싱값들을 이용하여 기준센싱값을 생성할 수 있다(S1001). 여기서, 기준센싱값은 불?판정조건에 사용되는 값일 수 있다.
터치센싱장치-예를 들어, 제1처리부-는 패널에 배치되는 전체 터치전극의 베이스센싱값들을 평균하여 기준센싱값을 생성할 수 있다. 혹은 터치센싱장치는 전체 터치전극의 베이스센싱값들 중 대표센싱값들을 선택하고, 대표센싱값들을 평균하여 기준센싱값을 생성할 수 있다.
터치센싱장치-예를 들어, 제1처리부-는 베이스센싱값이 기준센싱값과 일정 크기 이상으로 차이나는 경우, 해당 베이스센싱값을 불량센싱값으로 확인할 수 있다(S1002). 그리고, 터치센싱장치는 불량센싱값에 대응되는 불량터치전극을 확인할 수 있다.
터치센싱장치-예를 들어, 저장부-는 복수의 터치전극 중 불량센싱값에 대응되는 불량터치전극을 지시하는 불량터치전극정보를 저장할 수 있다(S1004).
터치센싱장치-예를 들어, 제1처리부, 제2처리부 혹은 제3처리부-는 D-센싱값을 생성할 수 있다(S1005). D-센싱값은 로센싱값에서 베이스센싱값이 제거된 센싱값으로, 터치센싱장치는 로센싱값을 획득하고, 로센싱값에서 미리 저장된 베이스센싱값을 차감하여 D-센싱값을 생성할 수 있다.
터치센싱장치-예를 들어, 제2처리부-는 패널에 배치되는 복수의 터치전극에 대한 D-센싱값들 중 불량터치전극에 대응되는 D-센싱값을 불량터치전극과 인접한 적어도 하나의 터치전극에 대한 D-센싱값을 이용하여 보상할 수 있다(S1006). 터치센싱장치는 D-센싱값들 중 적어도 하나의 D-센싱값이 터치판정조건을 만족할 때, 불량터치전극에 대응되는 D-센싱값을 보상할 수 있다. 터치판정조건은 예를 들어, D-센싱값이 미리 설정된 터치판정값보다 큰 것일 수 있다.
그리고, 터치센싱장치-예를 들어, 좌표계산부-는 보상처리된 D-센싱값들을 이용하여 터치좌표를 계산할 수 있다(S1008).
도 11은 일 실시예에 따른 터치센싱장치가 불량터치전극을 보상하는 제1예시 도면이다.
도 11을 참조하면, 터치센싱장치-예를 들어, 제2처리부-는 불량터치전극의 상하좌우로 인접한 4개의 터치전극에 대한 센싱값의 평균값으로 불량터치전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
도 11의 상측 터치이미지에서, 좌표(A, B)로 (3, 4)에 해당되는 터치전극은 불량터치전극이다. 터치센싱장치는 이러한 불량터치전극의 상하좌우에 인접한 4개의 터치전극-좌표로 (3, 5), (3, 3), (2, 4), (4, 4)에 해당되는 터치전극-에 대한 센싱값-182, 147, 131, 146-의 평균값으로 불량터치전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 터치센싱장치가 불량터치전극을 보상하는 제2예시 도면이다.
도 12를 참조하면, 불량터치전극-좌표로 (1, 4)에 해당되는 터치전극-이 복수의 터치전극의 모서리에 위치하고 있다. 도 12의 터치이미지에서 A 좌표가 0인 부분은 터치좌표에 포함되지 않는 부분으로, 해당 부분에 터치전극이 없을 수도 있고, 더미전극이 배치될 수도 있다.
터치센싱장치-예를 들어, 제2처리부-는 불량터치전극이 모서리에 위치하는 경우, 모서리와 나란한 방향으로 인접한 두 개의 터치전극-좌표로 (1, 3), (1, 5)에 해당되는 터치전극-에 대한 센싱값-128, 139-의 평균값으로 불량터치전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 터치센싱장치가 불량터치전극을 보상하는 제3예시 도면이다.
도 13을 참조하면, 불량터치전극-좌표로 (1, 1)에 해당되는 터치전극-이 복수의 터치전극의 코너에 위치하고 있다. 도 12의 터치이미지에서 A 좌표가 0인 부분과 B 좌표가 0인 부분은 터치좌표에 포함되지 않는 부분으로, 해당 부분에 터치전극이 없을 수도 있고, 더미전극이 배치될 수도 있다.
터치센싱장치-예를 들어, 제2처리부-는 불량터치전극이 코너에 위치하는 경우, 제1방향과 제2방향으로 인접한 두 개의 전극-좌표로 (1, 2), (2, 1)에 해당되는 터치전극-에 대한 센싱값-147, 149-의 평균값으로 불량터치전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다. 여기서, 제1방향과 제2방향은 서로 수직되는 방향으로, 예를 들어, 제1방향은 세로방향이고, 제2방향은 가로방향일 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 터치센싱장치가 불량터치전극을 보상하는 제4예시 도면이다.
도 14를 참조하면, 두개의 불량터치전극-좌표로 (3, 4), (3, 5)에 해당되는 터치전극-이 제1방향-예를 들어, 세로방향-으로 인접한 경우, 터치센싱장치-예를 들어, 제2처리부-는 각각의 불량터치전극에 대하여 제1방향과 수직되는 제2방향-예를 들어, 가로방향-으로 인접한 두 개의 터치전극에 대한 센싱값의 평균값으로 각각의 불량터치전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
도 15는 다른 실시예에 따른 패널 및 터치센싱장치의 구성도이다.
도 15를 참조하면, 터치센싱장치(1500)는 수신부(912), 송신부(922), 내장메모리(1518), 좌표계산부(920), 보상처리부(1516), 외부메모리(1522) 및 복수의 구동회로(950a ~ 950e) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 구동회로(950a ~ 950e)는 각각 집적회로(IC: integrated circuit)를 구성할 수 있고, 수신부(912), 송신부(922), 내장메모리(1518), 좌표계산부(920) 및 보상처리부(1516)는 하나의 터치센싱집적회로(1510) 내에 포함될 수 있으며, 외부메모리(1522)는 터치센싱집적회로(1510)의 외부에 배치되면서 터치센싱집적회로(1510)로 정보를 제공할 수 있다.
복수의 구동회로(950a ~ 950e)는 패널(110)에 배치되는 터치전극으로 구동신호를 공급하고 구동신호에 대응하여 터치전극에 형성되는 반응신호를 이용하여 로(raw)센싱값을 생성할 수 있다. 구동신호는 예를 들어, 제1전압과 제2전압으로 교번하는 신호일 수 있다. 구동신호가 제1전압과 제2전압으로 교번하는 경우, 터치전극에 불량-예를 들어, 단락-이 발생하면, 터치전극에는 제1전압 및 제2전압과 다른 전압레벨의 전압이 형성되면서 센싱값도 정상적인 터치전극과 다른 값을 나타내게 된다.
수신부(912)는 구동회로(950a ~ 950e)로부터 로센싱값을 수신할 수 있다.
보상처리부(1516)는 패널에 배치되는 복수의 터치전극에 대한 센싱값들 중 불량터치전극에 대응되는 센싱값을 불량터치전극과 인접한 적어도 하나의 터치전극에 대한 센싱값을 이용하여 보상할 수 있다. 여기서, 센싱값은 로센싱값에서 베이스센싱값이 차감되면서 생성될 수 있다.
외부메모리(1522)는 패널에 배치되는 복수의 터치전극 중 불량터치전극을 지시하는 정보를 저장할 수 있는데, 보상처리부(1516)는 이러한 정보를 통해 불량터치전극을 확인할 수 있고, 보상해야할 센싱값을 확인할 수 있다. 한편, 보상처리부(1516)의 계산 과정에서 여러 변수가 사용될 수 있는데, 이러한 변수에 대한 값들은 내장메모리(1518)에 저장될 수 있다.
좌표계산부(920)는 보상처리된 센싱값들을 이용하여 터치좌표를 계산할 수 있다. 좌표계산부(920)는 예를 들어, 최대값을 가지는 센싱값 및 그 주변 센싱값을 특정 모델이나 알고리즘에 대입하여 터치좌표를 계산할 수 있다.
그리고, 송신부(922)는 계산된 터치좌표를 다른 장치-예를 들어, 호스트-로 송신할 수 있으며, 호스트는 수신된 터치좌표를 이용하여 패널(110)에 대한 사용자 조작을 인식할 수 있다.
한편, 외부메모리(1522)는 외부에서 유입되는 신호에 따라 내부의 셀에 정보를 기록할 수 있는 인터페이스를 포함할 수 있다. 패널(110)은 제조 과정에서 검사될 수 있다. 그리고, 이러한 검사에서 패널(110)의 불량터치전극이 확인될 수 있다. 이때, 검사에 포함된 장치는 패널(110)의 불량터치전극을 확인하고, 불량터치전극을 지시하는 정보를 인터페이스를 통해 외부메모리(1522)로 전송시켜 기록할 수 있다.
그리고, 터치센싱장치(1500)는 제조 과정에서 외부메모리(1522)에 기록된 정보를 이용하여 불량터치전극을 보상할 수 있다.
한편, 전술한 실시예에서는 인접한 터치전극의 센싱값을 평균하여 불량터치전극을 보상하였으나, 또 다른 실시예는 인접한 터치전극의 센싱값을 다르게 처리하여 불량터치전극을 보상할 수 있다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 터치센싱장치가 불량터치전극을 보상하는 제1예시 도면이다.
도 16을 참조하면, 터치센싱장치-예를 들어, 제2처리부-는 불량터치전극의 상하로 인접한 4개의 터치전극에 대한 센싱값을 비스플라인(b-spline)식에 대입시켜 제1예비값을 생성하고 좌우로 인접한 4개의 터치전극에 대한 센싱값을 비스플라인식에 대입시켜 제2예비값을 생성하고 제1예비값과 제2예비값의 평균값으로 불량터치전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
도 16의 상측 터치이미지에서, 좌표(A, B)로 (3, 4)에 해당되는 터치전극은 불량터치전극이다. 터치센싱장치는 이러한 불량터치전극의 상하에 인접한 4개의 터치전극-좌표로 (3, 6), (3, 5), (3, 3), (3, 2)에 해당되는 터치전극-에 대한 센싱값-11, 64, 146, 71-을 비스플라인식에 대입시켜 제1예비값을 계산할 수 있다.
[수학식 1]
f1(x) =
1/2 * |x|3 - |x|2 + 2/3, (0≤|x|<1)
-1/6 * |x|3 + |x|2 - 2 * |x| + 4/3, (1≤|x|<2)
0 (2≤|x|)
수학식 1은 비스플라인식의 가중치를 구하는 일 예시식으로서, 불량터치전극과 붙어 있는 터치전극에 대해서는 |x|에 0.5를 대입하고, 불량터치전극으로부터 한 칸 건너 위치하는 터치전극에 대해서는 |x|에 1을 대입할 수 있다.
비스플라인식의 일 예시는 인접한 4개의 터치전극의 센싱값에 각각 가중치(f1(x))를 곱한 후 서로 더하는 것인데, 이러한 식에 의하면, 제1예비값은 아래와 같이 계산된다.
제1예비값 = 0.1667 * 11 + 0.4792 * 64 + 0.4792 * 146 + 0.1667 * 71 = 114
터치센싱장치는 불량터치전극의 좌우로 인접한 4개의 터치전극-좌표로 (1, 4), (2, 4), (4, 4), (5, 4)에 해당되는 터치전극-에 대한 센싱값-65, 136, 115, 14-을 비스플라인식에 대입시켜 제2예비값을 계산할 수 있다.
전술한 비스플라인식과 같은 방식에 의하면, 제2예비값은 아래와 같이 계산된다.
제2예비값 = 0.1667 * 65 + 0.4792 *136 + 0.4792 * 115 + 0.1667 * 14 = 132
그리고, 터치센싱장치는 제1예비값과 제2예비값을 평균하여 보상값을 계산할 수 있다.
보상값 = (114 + 132) / 2 = 123
그리고, 터치센싱장치는 보상값으로 불량터치전극을 보상할 수 있다.
도 17 내지 도 19를 참조하여 설명하는 예시에서 비스플라인식의 가중치는 전술한 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 터치센싱장치가 불량터치전극을 보상하는 제2예시 도면이다.
도 17을 참조하면, 불량터치전극-좌표로 (3, 6)에 해당되는 터치전극-이 터치전극들의 모서리에 위치하고 있다. 도 17의 터치이미지에서 B 좌표가 7인 부분은 터치좌표에 포함되지 않는 부분으로, 해당 부분에 터치전극이 없을 수도 있고, 더미전극이 배치될 수도 있다.
터치센싱장치-예를 들어, 제2처리부-는 불량터치전극이 모서리에 위치하는 경우, 모서리와 나란한 방향으로 인접한 4개의 터치전극-좌표로 (1, 6), (2, 6), (4, 6), (5, 6)에 해당되는 터치전극-에 대한 센싱값-8, 80, 105, 67-을 비스플라인식에 대입시켜 산출한 값으로 불량터치전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
보상값 = 0.1667 * 8 + 0.4792 * 80 + 0.4792 * 105 + 0.1667 * 67 = 101
도 18은 또 다른 실시예에 따른 터치센싱장치가 불량터치전극을 보상하는 제3예시 도면이다.
도 18을 참조하면, 불량터치전극-좌표로 (2, 6)에 해당되는 터치전극-이 터치전극의 코너에 위치하고 있다. 도 18의 터치이미지에서 A 좌표가 1인 부분과 B 좌표가 7인 부분은 터치좌표에 포함되지 않는 부분으로, 해당 부분에 터치전극이 없을 수도 있고, 더미전극이 배치될 수도 있다.
터치센싱장치-예를 들어, 제2처리부-는 불량터치전극이 코너에 위치하는 경우, 제1방향과 제2방향으로 인접한 4개의 터치전극-좌표로 (2, 4), (2, 5), (3, 6), (4, 6)에 해당되는 터치전극-에 대한 센싱값-109, 146, 142, 99- 을 비스플라인식에 대입시켜 산출한 값으로 불량터치전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
보상값 = 0.1667 * 109 + 0.4792 * 146 + 0.4792 * 142 + 0.1667 * 99 = 172
도 19는 또 다른 실시예에 따른 터치센싱장치가 불량터치전극을 보상하는 제4예시 도면이다.
도 19를 참조하면, 두 개의 불량터치전극-좌표로 (3, 4), (3, 5)에 해당되는 터치전극-이 제1방향-예를 들어, 세로방향-으로 인접한 경우, 터치센싱장치-예를 들어, 제2처리부-는 각각의 불량터치전극에 대하여 제1방향과 수직되는 제2방향-예를 들어, 가로방향-으로 인접한 4개의 터치전극에 대한 센싱값을 비스플라인식에 대입시켜 산출한 값으로 불량터치전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
제1좌표(3, 4) 보상값 = 0.1667 * 27 + 0.4792 * 117 + 0.4792 * 120 + 0.1667 * 80 = 131
제2좌표(3, 5) 보상값 = 0.1667 * 22 + 0.4792 * 114 + 0.4792 * 120 + 0.1667 * 93 = 131
이상에서 인접한 4개의 터치전극을 비스플라인식에 대입시켜 불량터치전극을 보상하는 예시를 설명하였는데, 비스플라인식에 대입시키는 터치전극의 숫자는 실시예에 따라 변형될 수 있다. 이때, 비스플라인식에 대입시키는 터치전극의 숫자에 따라 가중치식도 변형하여 사용할 수 있다.
도 20은 또 다른 실시예에 따른 터치센싱장치가 불량터치전극을 보상하는 제5예시 도면이다.
도 20을 참조하면, 터치센싱장치-예를 들어, 제2처리부-는 불량터치전극의 상하로 인접한 4개의 터치전극에 대한 센싱값을 바이큐빅(bicubic)식에 대입시켜 제1예비값을 생성하고 좌우로 인접한 4개의 터치전극에 대한 센싱값을 바이큐빅식에 대입시켜 제2예비값을 생성하고 제1예비값과 제2예비값의 평균값으로 불량터치전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
도 20의 상측터치이미지에서, 좌표(A, B)로 (3, 4)에 해당되는 터치전극은 불량터치전극이다. 터치센싱장치는 이러한 불량터치전극의 상하에 인접한 4개의 터치전극-좌표로 (3, 6), (3, 5), (3, 3), (3, 2)에 해당되는 터치전극-에 대한 센싱값-11, 64, 146, 71-을 비스플라인식에 대입시켜 제1예비값을 계산할 수 있다.
[수학식 2]
f2(x) =
(a + 2) * |x|3 - (a + 3) * |x|2 + 1, (0≤|x|<1)
a * |x|3 - 5 * a * |x|2 + 8 * a * |x| - 4 * a, (1≤|x|<2)
0 (2≤|x|)
수학식 2는 바이큐빅식의 가중치를 구하는 일 예시식으로서, 불량터치전극과 붙어 있는 터치전극에 대해서는 |x|에 0.5를 대입하고, 불량터치전극으로부터 한 칸 건너 위치하는 터치전극에 대해서는 |x|에 1을 대입할 수 있다. 그리고, 수학식 2에 사용되는 a에는 -0.5의 값이 적용될 수 있다.
바이큐빅식의 일 예시는 인접한 4개의 터치전극의 센싱값에 각각 가중치(f2(x))를 곱한 후 서로 더하는 것인데, 이러한 식에 의하면, 제1예비값은 아래와 같이 계산된다.
제1예비값 = 0 * 11 + 0.5625 * 64 + 0.5625 * 146 + 0 * 71 = 118
터치센싱장치는 불량터치전극의 좌우로 인접한 4개의 터치전극-좌표로 (1, 4), (2, 4), (4, 4), (5, 4)에 해당되는 터치전극-에 대한 센싱값-65, 136, 115, 14-을 바이큐빅식에 대입시켜 제2예비값을 계산할 수 있다.
전술한 바이큐빅식과 같은 방식에 의하면, 제2예비값은 아래와 같이 계산된다.
제2예비값 = 0 * 65 + 0.5625 * 136 + 0.5625 * 115 + 0 * 14 = 141
그리고, 터치센싱장치는 제1예비값과 제2예비값을 평균하여 보상값을 계산할 수 있다.
보상값 = (118 + 141) / 2 = 129
그리고, 터치센싱장치는 보상값으로 불량터치전극을 보상할 수 있다.
도 21 내지 도 23을 참조하여 설명하는 예시에서 바이큐빅식의 가중치는 전술한 수학식 2와 같이 계산될 수 있다.
도 21은 또 다른 실시예에 따른 터치센싱장치가 불량터치전극을 보상하는 제6예시 도면이다.
도 21을 참조하면, 불량터치전극-좌표로 (3, 6)에 해당되는 터치전극-이 터치전극들의 모서리에 위치하고 있다. 도 21의 터치이미지에서 B 좌표가 7인 부분은 터치좌표에 포함되지 않는 부분으로, 해당 부분에 터치전극이 없을 수도 있고, 더미전극이 배치될 수도 있다.
터치센싱장치-예를 들어, 제2처리부-는 불량터치전극이 모서리에 위치하는 경우, 모서리와 나란한 방향으로 인접한 4개의 터치전극-좌표로 (1, 6), (2, 6), (4, 6), (5, 6)에 해당되는 터치전극-에 대한 센싱값-8, 80, 105, 67-을 바이큐빅식에 대입시켜 산출한 값으로 불량터치전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
보상값 = 0 * 8 + 0.5625 * 80 + 0.5625 * 105 + 0 * 67 = 104
도 22는 또 다른 실시예에 따른 터치센싱장치가 불량터치전극을 보상하는 제7예시 도면이다.
도 22를 참조하면, 불량터치전극-좌표로 (2, 6)에 해당되는 터치전극-이 터치전극의 코너에 위치하고 있다. 도 22의 터치이미지에서 A 좌표가 1인 부분과 B 좌표가 7인 부분은 터치좌표에 포함되지 않는 부분으로, 해당 부분에 터치전극이 없을 수도 있고, 더미전극이 배치될 수도 있다.
터치센싱장치-예를 들어, 제2처리부-는 불량터치전극이 코너에 위치하는 경우, 제1방향과 제2방향으로 인접한 4개의 터치전극-좌표로 (2, 4), (2, 5), (3, 6), (4, 6)에 해당되는 터치전극-에 대한 센싱값-109, 146, 142, 99- 을 바이큐빅식에 대입시켜 산출한 값으로 불량터치전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
보상값 = 0 * 109 + 0.5625 * 146 + 0.5625 * 142 + 0 * 99 = 162
도 23은 또 다른 실시예에 따른 터치센싱장치가 불량터치전극을 보상하는 제8예시 도면이다.
도 23을 참조하면, 두 개의 불량터치전극-좌표로 (3, 4), (3, 5)에 해당되는 터치전극-이 제1방향-예를 들어, 세로방향-으로 인접한 경우, 터치센싱장치-예를 들어, 제2처리부-는 각각의 불량터치전극에 대하여 제1방향과 수직되는 제2방향-예를 들어, 가로방향-으로 인접한 4개의 터치전극에 대한 센싱값을 바이큐빅식에 대입시켜 산출한 값으로 불량터치전극에 대한 센싱값을 대체시킬 수 있다.
제1좌표(3, 4) 보상값 = 0 * 27 + 0.5625 * 117 + 0.5625 * 120 + 0 * 80 = 133
제2좌표(3, 5) 보상값 = 0 * 22 + 0.5625 * 114 + 0.5625 * 120 + 0 * 93 = 131
이상에서 인접한 4개의 터치전극을 비스플라인식에 대입시켜 불량터치전극을 보상하는 예시를 설명하였는데, 바이큐빅식에 대입시키는 터치전극의 숫자는 실시예에 따라 변형될 수 있다. 이때, 바이큐빅식에 대입시키는 터치전극의 숫자에 따라 가중치식도 변형하여 사용할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 몇 가지 실시예에 대해 설명하였는데, 이러한 실시예들에 의해, 불량터치전극을 포함하는 패널을 품질의 저하를 최소화하면서 재사용할 수 있으며, 이를 통해 패널의 폐기에 따른 손실비용을 최소화시킬 수 있게 된다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 패널에 대한 외부 오브젝트의 터치 혹은 근접이 없는 상태에서, 상기 패널에 배치되는 복수의 전극에 대한 제1센싱값들 중 불량판정조건을 만족하는 불량센싱값을 확인하는 제1처리부;
    상기 복수의 전극 중 상기 불량센싱값에 대응되는 불량전극을 지시하는 정보를 저장하는 저장부; 및
    상기 복수의 전극에 대한 제2센싱값들 중 상기 불량전극에 대응되는 센싱값을 상기 불량전극과 인접한 적어도 하나의 전극에 대한 센싱값을 이용하여 보상하는 제2처리부
    를 포함하는 터치센싱장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1처리부는,
    기동시점에서 상기 불량센싱값을 확인하는 터치센싱장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1처리부는,
    기동시점에서 구동회로로부터 수신되는 로센싱값들로 상기 제1센싱값들을 생성하고, 작동 중인 시점에서 상기 로센싱값들과 상기 제1센싱값들의 차이가 일정값이하가 되면, 상기 불량센싱값을 확인하는 터치센싱장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1처리부는,
    작동 중인 시점에서 상기 로센싱값들과 상기 제1센싱값들의 차이가 일정값이하가 되면, 복수의 프레임에서 획득되는 상기 로센싱값들을 평균하여 상기 제1센싱값들을 갱신하는 터치센싱장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2처리부는,
    상기 제2센싱값들 중 적어도 하나의 센싱값이 터치판정조건을 만족할 때, 상기 불량전극에 대응되는 센싱값을 보상하는 터치센싱장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1처리부는,
    각각의 전극에 대해 복수의 프레임에서 획득되는 센싱값들을 평균하여 상기 제1센싱값들을 생성하는 터치센싱장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1처리부는,
    상기 제1센싱값들 중 대표센싱값들을 선택하고, 상기 제1센싱값들 중 상기 대표센싱값들의 평균값과 일정 크기 이상 차이가 나는 센싱값을 상기 불량센싱값으로 확인하는 터치센싱장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2처리부는,
    복수의 상기 불량전극이 제1방향으로 인접한 경우, 상기 제1방향과 수직되는 제2방향으로 인접한 두 개의 전극에 대한 센싱값의 평균값으로 상기 불량전극에 대한 센싱값을 대체시키는 터치센싱장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2처리부는,
    상기 불량전극이 상기 복수의 전극의 모서리에 위치하는 경우, 상기 모서리와 나란한 방향으로 인접한 두 개의 전극에 대한 센싱값의 평균값으로 상기 불량전극에 대한 센싱값을 대체시키는 터치센싱장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2처리부는,
    상기 불량전극이 상기 복수의 전극의 코너에 위치하는 경우, 제1방향과 제2방향으로 인접한 두 개의 전극에 대한 센싱값의 평균값으로 상기 불량전극에 대한 센싱값을 대체시키는 터치센싱장치.
  11. 패널에 배치되는 복수의 전극 중 불량전극을 지시하는 정보를 저장하는 외부메모리;
    상기 복수의 전극에 대한 센싱값들 중 상기 불량전극에 대응되는 센싱값을 상기 불량전극과 인접한 적어도 하나의 전극에 대한 센싱값을 이용하여 보상하는 보상처리부; 및
    보상된 상기 센싱값들을 이용하여 터치좌표를 계산하는 좌표계산부를 포함하고,
    상기 보상처리부 및 상기 좌표계산부는 집적회로 내에 배치되고,
    상기 외부메모리는 상기 집적회로의 외부에 배치되는 터치센싱장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 보상처리부는,
    상기 불량전극의 상하좌우로 인접한 4개의 전극이 있는 경우, 상기 4개의 전극에 대한 센싱값을 비스플라인(b-spline)식에 대입하여 산출한 값으로 상기 불량전극에 대한 센싱값을 대체시키는 터치센싱장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 보상처리부는,
    상기 불량전극이 상기 복수의 전극의 모서리에 위치하는 경우, 상기 모서리와 나란한 방향으로 인접한 4개의 전극에 대한 센싱값을 바이큐빅(bicubic)식에 대입하여 산출한 값으로 상기 불량전극에 대한 센싱값을 대체시키는 터치센싱장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 외부메모리는,
    외부에서 유입되는 신호에 따라 내부의 셀에 상기 정보를 기록할 수 있는 인터페이스를 포함하는 터치센싱장치.
  15. 제11항에 있어서,
    표시패널과 터치패널이 일체형으로 결합되어 상기 패널을 형성하는 터치센싱장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 전극을 영역별로 나누어서 구동하는 다수의 구동집적회로로부터 상기 복수의 전극에 대한 상기 센싱값들을 수신하는 수신부를 더 포함하는 터치센싱장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 구동집적회로는,
    제1전압과 제2전압으로 교번하는 구동신호를 상기 전극으로 공급하고, 상기 구동신호에 대응하여 상기 전극에 형성되는 반응신호에 따라 상기 전극에 대한 센싱값을 생성하며,
    상기 불량전극에는 상기 제1전압 및 상기 제2전압과 다른 전압레벨의 전압이 형성되는 터치센싱장치.
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