KR20200042112A - 최소의 터치 센서 제어 신호를 갖는 터치 스크린, 표시 장치 및 터치 스크린의 터치 스캔 방법 - Google Patents

최소의 터치 센서 제어 신호를 갖는 터치 스크린, 표시 장치 및 터치 스크린의 터치 스캔 방법 Download PDF

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KR20200042112A
KR20200042112A KR1020180122271A KR20180122271A KR20200042112A KR 20200042112 A KR20200042112 A KR 20200042112A KR 1020180122271 A KR1020180122271 A KR 1020180122271A KR 20180122271 A KR20180122271 A KR 20180122271A KR 20200042112 A KR20200042112 A KR 20200042112A
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Abstract

본 발명은 최소의 터치 센서 제어 신호를 갖는 터치 스크린, 표시 장치 및 터치 스크린의 터치 스캔 방법을 제공한다. 본 발명은 센서 제어 블록과 논리 회로(L)을 이용하여 터치 검출의 성능을 향상시킴과 아울러, 먹스와 센서 스위치를 제어하기 위한 제어 신호 및 제어 신호선의 개수를 효율적으로 줄일 수 있는 터치 스크린을 제공할 수 있다.

Description

최소의 터치 센서 제어 신호를 갖는 터치 스크린, 표시 장치 및 터치 스크린의 터치 스캔 방법{TOUCH SCREEN HAVING MINMAL TOUCH SENSOR CONTROL SIGNAL AND DISPLAY APPARATUS AND TOUCH SCAN METHOD OF TOUCH SCREEN}
본 발명은, 터치 스크린 및 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 터치 센서의 터치 여부 판단시 터치 드라이브 IC의 출력 포트로부터 출력되는 터치 센서 제어 신호의 최소화에 관한 것이다.
일반적으로 터치 스크린은, 스마트 폰, PDA(Personal Digital Assistants), 그리고 PMP(Portable Multimedia Player) 등과 같은 모바일 기기는 물론, 네비게이션, 넷북, 노트북, 태블릿 PC, DID(Digital Information Device), 그리고 IPTV(Internet Protocol TV) 등과 같은 다양한 유형의 전자 장치에 적용될 수 있다.
터치 스크린은, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 그리고 OLED(Organic Light Emitting Diode) 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 위에 부가되거나, 디스플레이 내부에 일체형으로 내장될 수 있다.
터치 스크린이 적용되는 디스플레이는, 터치 스크린 부착형(add-on type) 디스플레이, 터치 스크린 상판형(on-cell type) 디스플레이, 그리고 터치 스크린 내장형(in-cell type) 디스플레이 등으로 다양하게 구분될 수 있다.
터치 스크린은, 예를 들어, 저항막 방식, 정전용량 방식, 전자기 유도 방식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 등과 같은 다양한 유형의 터치 방식이 적용될 수 있다.
정전용량(Capacitive) 방식이 적용되는 터치 스크린은, 예를 들어, 손가락 또는 전자 펜 등과 같은 터치 입력 도구가, 터치 스크린에 배열된 터치 센서(touch sensor)에 접촉 또는 접근함에 따라, 터치 센서에서 생성되는 터치 커패시턴스(Ct: touch capacitance)에 의한 전압 변화에 기반하여, 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있다.
도 1은 먹스를 구비한 터치 스크린의 구성을 예시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 터치 스크린(100)은, 다수의 터치 센서(110), 다수의 센서 신호선(120), 다수의 먹스(130), 그리고 터치 드라이브 IC(140) 등을 포함할 수 있다.
터치 센서(110)은, 예를 들어, 다수의 로우(row)와 컬럼(column)의 매트릭스(matrix) 형태로 배열될 수 있고, 센서 신호선(120)은, 터치 센서(110)에 각각 독립적으로 연결될 수 있다.
센서 신호선(120)은, 터치 센서(110)에 의해 생성되는 터치 커패시턴스(Ct)를, 먹스(130)를 통해 터치 드라이브 IC(140)으로 전달하며, 도 1에 도시한 바와 같이, 각 컬럼에 속하는 터치 센서의 일측(예: 우측)에 나란히 배열될 수 있다.
다수의 먹스(130)는, 터치 드라이브 IC(140)의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 터치 드라이브 IC(140)는, COF(Chip On Film) 또는 FPC(Flexible Printed Circuit) 등과 같은 연성 회로 기판 상에 배치되고, 다수의 먹스(130)는, 연성 회로 기판과는 별개인 터치 스크린 패널(TSP: Touch Screen Panel) 상에 배치될 수 있다.
다수의 먹스(130)는, 예를 들어, 각 컬럼(column)에 속하는 터치 센서의 센서 신호선들과 접속되고, 그 중 어느 하나의 센서 신호선을 선택하여, 터치 드라이브 IC(140)에 접속시킬 수 있다.
예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 먹스(Mux 1)는, 제1 컬럼(Col 1)에 속하는 제1 내지 제4 로우(Row 1~4)의 터치 센서들에 접속된 4 개의 센서 신호선들과 접속되고, 그 중 어느 하나를 선택하여, 터치 드라이브 IC(140)에 접속시킬 수 있다.
터치 드라이브 IC(140)은, 터치 센서들을 구동하고, 터치 센서들에서 생성되는 터치 커패시턴스(Ct)를, 센서 신호선(120)과 먹스(130)를 통해 수신하여, 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있다.
다수의 먹스(130)를 터치 스크린 패널(TSP) 상에 배치함으로써, 터치 드라이브 IC(140)의 입력 포트의 개수를 효율적으로 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 터치 센서(110)의 개수가 32 개이고, 먹스(130)의 개수가 8 개인 경우, 터치 드라이브 IC(140)의 입력 포트의 개수는, 먹스(130)의 개수에 대응되는 8 개가 될 수 있다.
상기와 같이 먹스를 구비한 터치 스크린에 관련된 보다 구체적인 기술 설명은, 본 출원인에 의해 출원된 한국특허 출원번호 제10-2016-0113596호에 이미 상세하게 기재되어 있으므로, 이하에서는 생략하기로 한다.
한국특허 출원번호 제10-2016-0113596호
본 발명은 터치 검출의 성능을 향상시킴과 아울러, 먹스와 센서 스위치를 제어하기 위한 제어 신호 및 제어 신호선의 개수를 효율적으로 줄일 수 있는 터치 스크린, 표시 장치 및 터치 스크린의 터치 스캔 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 복수의 컬럼들(column)과 복수의 로우들(row)의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 터치 센서들을 갖는 터치 스크린에 있어서,
상기 터치 센서를 센싱 패드의 상태로 동작시키기 위한 센싱패드 신호를 출력하는 복수의 센서 제어 블록(Sensor Control Block)들;
각각의 상기 센서 제어 블록의 센싱패드 신호를 제1 입력신호로 하고, 터치 센서와 터치 입력 도구 사이에 생성된 터치 커패시턴스에 기반하여 터치 여부를 검출하는 터치 드라이브 IC에서 출력된 그라운드 전압 신호를 제2 입력신호로 하여, 상기 터치 센서들을 난센싱 패드의 상태로 동작시키기 위한 난센싱패드 신호를 생성하는 복수의 논리 회로들;
상기 터치 센서를 상기 센싱 패드의 상태, 상기 난센싱 패드의 상태 및 상기 그라운드 전압을 갖는 그라운드 상태 중 하나의 상태로 연결하는 복수의 센서 스위치들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 센싱 패드는 상기 터치 센서가 상기 터치 커패시턴스에 기반하여 터치 여부를 검출하는 상태이고, 상기 센싱 패드의 위치는 미리 결정된 순서에 따라 순차적으로 변경되며,
상기 난센싱 패드는 상기 터치 센서가 소정 크기의 DC전압 레벨을 갖고 터치 검출동작을 하지 않는 상태이며,
상기 그라운드 상태는 상기 터치 센서가 그라운드 전압을 갖는 상태인 것을
특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 터치 드라이브 IC에 출력되는 제어 신호는,
상기 복수의 센서 제어 블록을 제어하는 센서 제어 블록 신호, 상기 터치 센서들을 복수의 블록(block) 단위로 제어하기 위한 블록 선택 신호 및 상기 터치 센서들을 그라운드 상태로 동작시키기 위한 그라운드 전압 신호로 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 터치 센서들은 복수의 그룹들로 분할되고, 각각의 그룹들은 복수의 블록으로 구성되되,
상기 터치 센서들을 복수의 블록 단위로 제어하는 복수의 먹스들을 더 포함하고,
상기 블록의 수는 상기 먹스의 입력 포트의 수와 같다.
바람직하게는,
상기 터치 센서를 상기 센싱 패드의 상태, 상기 난센싱 패드의 상태 및 상기 그라운드 전압을 갖는 그라운드 상태 중 하나의 상태에 연결하는 상기 센서 스위치는 상기 센서 제어 블록의 센싱 패드 신호를 제 1 입력으로 하고, 상기 논리 회로의 상기 난센싱패드 신호를 제 2 입력으로 하고, 상기 그라운드 전압 신호를 제 3 입력으로 하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는,
각각의 상기 센서 제어 블록은 캐스케이드 상태(cascade state)로 연결되고,
각각의 상기 센서 제어 블록은 공통으로 입력되는 그라운드 신호, 전원 공급 신호의 2 종류의 전원 신호,
상기 복수의 센서 제어 블록들 중 절반의 센서 제어 블록들에 입력되는 제1 클럭 신호, 상기 복수의 센서 제어 블록들 중 나머지 절반의 센서 제어 블록들에 입력되는 제2 클럭 신호,
상기 센서 제어 블록 중 제1 센서 제어 블록의 하나의 동작 입력 신호를 갖는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 제1 센서 제어 블록의 동작 입력 신호에 의해 획득된 제1 센서 제어 블록의 출력 신호는 상기 제2 센서 제어 블록의 동작 입력 신호가 되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 제어 신호의 개수는 상기 2 종류의 전원 신호, 상기 제1 클럭 신호, 상기 제2 클럭 신호, 상기 제1 센서 제어 블록의 하나의 동작 입력 신호, 상기 컬럼의 각각의 상기 터치 센서의 개수와 같은 수의 상기 그라운드 전압 신호 및 상기 블록의 수와 같은 상기 먹스의 블록 선택 제어 신호들의 개수와 같은 것을 특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 센서 제어 블록을 동작시키기 위해 3개 이상의 클럭을 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 미리 결정된 순서는 상기 터치 드라이브 IC로 부터 거리가 가장 먼 쪽에서부터 가장 짧은 순서로 순차적으로 진행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 표시 장치는 상기에 개시된 터치 스크린 중 어느 하나를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 복수의 컬럼들(column)과 복수의 로우들(row)의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 터치 센서들을 갖는 터치 스크린의 터치 스캔 방법에 있어서,
복수의 센서 제어 블록(Sensor Control Block)들을 이용하여 상기 터치 센서를 센싱 패드의 상태로 동작시키기 위한 센싱패드 신호를 출력하는 단계;
각각의 상기 센서 제어 블록의 센싱패드 신호를 제1 입력신호로 하고, 터치 센서와 터치 입력 도구 사이에 생성된 터치 커패시턴스에 기반하여 터치 여부를 검출하는 터치 드라이브 IC에서 출력된 그라운드 전압 신호를 제2 입력신호로 하는 복수의 논리 회로들을 이용하여, 상기 터치 센서들을 난센싱 패드의 상태로 동작시키기 위한 난센싱패드 신호를 생성하는 단계; 및
복수의 센서 스위치들을 이용하여 상기 터치 센서를 상기 센싱 패드의 상태, 상기 난센싱 패드의 상태 및 상기 그라운드 전압을 갖는 그라운드 상태 중 하나의 상태로 연결하는 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 센싱 패드는 상기 터치 센서가 상기 터치 커패시턴스에 기반하여 터치 여부를 검출하는 상태이고, 상기 센싱 패드의 위치는 미리 결정된 순서에 따라 순차적으로 변경되며,
상기 난센싱 패드는 상기 터치 센서가 소정 크기의 DC전압 레벨을 갖고 터치 검출동작을 하지 않는 상태이며,
상기 그라운드 상태는 상기 터치 센서가 그라운드 전압을 갖는 상태인 것을
특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 터치 드라이브 IC에 출력되는 제어 신호는,
상기 복수의 센서 제어 블록을 제어하는 센서 제어 블록 신호, 상기 터치 센서들을 복수의 블록(block) 단위로 제어하기 위한 블록 선택 신호 및 상기 터치 센서들을 그라운드 상태로 동작시키기 위한 그라운드 전압 신호로 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 터치 센서들은 복수의 그룹들로 분할되고, 각각의 그룹들은 복수의 블록으로 구성되되,
복수의 먹스들을 이용하여 상기 터치 센서들을 복수의 블록 단위로 제어하는단계를 더 포함하고,
상기 블록의 수는 상기 먹스의 입력 포트의 수와 같다.
바람직하게는,
상기 터치 센서를 상기 센싱 패드의 상태, 상기 난센싱 패드의 상태 및 상기 그라운드 전압을 갖는 그라운드 상태 중 하나의 상태에 연결하는 상기 센서 스위치는 상기 센서 제어 블록의 센싱 패드 신호를 제 1 입력으로 하고, 상기 논리 회로의 상기 난센싱패드 신호를 제 2 입력으로 하고, 상기 그라운드 전압 신호를 제 3 입력으로 하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는,
각각의 상기 센서 제어 블록은 캐스케이드 상태(cascade state)로 연결되고,
각각의 상기 센서 제어 블록은 공통으로 입력되는 그라운드 신호, 전원 공급 신호의 2 종류의 전원 신호,
상기 복수의 센서 제어 블록들 중 절반의 센서 제어 블록들에 입력되는 제1 클럭 신호, 상기 복수의 센서 제어 블록들 중 나머지 절반의 센서 제어 블록들에 입력되는 제2 클럭 신호,
상기 센서 제어 블록 중 제1 센서 제어 블록의 하나의 동작 입력 신호를 갖는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 제1 센서 제어 블록의 동작 입력 신호에 의해 획득된 제1 센서 제어 블록의 출력 신호는 상기 제2 센서 제어 블록의 동작 입력 신호가 되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 제어 신호의 개수는 상기 2 종류의 전원 신호, 상기 제1 클럭 신호, 상기 제2 클럭 신호, 상기 제1 센서 제어 블록의 하나의 동작 입력 신호, 상기 컬럼의 각각의 상기 터치 센서의 개수와 같은 수의 상기 그라운드 전압 신호 및 상기 블록의 수와 같은 상기 먹스의 블록 선택 제어 신호들의 개수와 같은 것을 특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 센서 제어 블록을 동작시키기 위해 3개 이상의 클럭을 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는,
상기 미리 결정된 순서는 상기 터치 드라이브 IC로 부터 거리가 가장 먼 쪽에서부터 가장 짧은 순서로 순차적으로 진행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 예를 들어, 다수의 먹스가 구비된 터치 스크린에서, 먹스의 개수와, 각 먹스의 입력 포트의 개수를 효율적으로 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 예를 들어, 터치 검출의 성능을 향상시킴과 아울러, 먹스와 센서 스위치를 제어하기 위한 제어 신호선의 개수를 효율적으로 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 예를 들어, 먹스와 센서 스위치를 제어하기 위한 터치 드라이브 IC의 출력 포트의 개수를 효율적으로 줄일 수 있다.
도 1은 먹스를 구비한 터치 스크린의 구성을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 먹스와 센서 스위치를 구비한 터치 스크린의 구성을 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 분류된 제1 그룹 내의 구성을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 먹스의 구성을 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 분류된 제1 블록 내의 센서 스위치들의 구성을 예시한 도면이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 제1 컬럼의 터치 센서들에 대한 동작 상태의 변화를 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 터치 검출을 위한 스캔 과정을 예시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 터치 드라이브 IC에서 출력되는 제어 신호들을 예시한 도면이다.
도 9는 도 8의 제어 신호들을 그룹(1)에 대하여 확대 도시한 도면이다.
도 10은 도 9에 대비하여 본 발명에 따른 다른 실시예의 그룹(1)에 대한 제어 신호선의 배치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 본 발명의 실시예의 센서 제어 블록(1010)의 회로도 및 동작도를 상세하게 도시한 것이다.
도 12는 도 10에 도시된 본 발명의 실시예의 논리 회로(l)의 회로도 및 동작도를 상세하게 도시한 것이다.
도 13은 도 10에 도시된 본 발명의 실시예의 센서 스위치의 연결을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 터치 스크린 스캐닝 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예는, 먹스와 센서 스위치를 구비한 터치 스크린에 관한 것으로, 예를 들어, 터치 드라이브 IC(TDI)의 외부에, 다수의 먹스가 배치된 터치 스크린에서, 먹스의 개수와, 먹스의 입력 포트의 개수를 효율적으로 줄일 수 있고, 터치 검출의 성능을 향상시킴과 아울러, 상기 먹스와 상기 센서 스위치를 제어하기 위한 제어 신호선의 개수를 효율적으로 줄일 수 있으며, 상기 먹스와 상기 센서 스위치를 제어하기 위한 터치 드라이브 IC의 출력 포트의 개수를 효율적으로 줄일 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 먹스와 센서 스위치를 구비한 터치 스크린의 구성을 예시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 터치 스크린(200)은, 다수의 터치 센서(210), 다수의 센서 신호선(sensor signal line)(미도시), 다수의 먹스(MUX)(230), 다수의 센서 스위치(sensor switch)(미도시), 그리고 터치 드라이브 IC(TDI)(240) 등을 포함할 수 있다.
상기 터치 센서(210)는, 예를 들어, 다수의 로우(row)와 컬럼(column)의 매트릭스 형태로 배열될 수 있고, 직사각형, 마름모, 또는 다수의 마름모들이 연결된 독특한 형상일 수 있다.
상기 터치 센서(210)는, 예를 들어, 전도성 투명 물질(예: ITO(Indium Tin Oxide))이거나, 전도성 불투명 물질(예: metal)로 형성될 수 있고, 터치 패드, 터치 패턴, 또는 센서 패턴 등과 같이 임의의 다른 명칭으로 다양하게 일컬어질 수 있다.
상기 센서 신호선은, 상기 터치 센서(210)에 각각 독립적으로 연결될 수 있고, 상기 터치 센서(210)에 의해 생성되는 터치 커패시턴스(Ct)를, 상기 센서 스위치와 상기 먹스(230)를 통해, 상기 터치 드라이브 IC(240)으로 전달할 수 있다.
상기 센서 신호선은, 예를 들어, 전도성 투명 물질(예: ITO)이거나, 전도성 불투명 물질(예: metal)로 형성될 수 있으며, 센서 트레이스(trace) 또는 링크 라인(link line) 등과 같이 임의의 다른 명칭으로 다양하게 일컬어질 수 있다.
상기 다수의 먹스(230)는, 상기 터치 드라이브 IC(240)의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 드라이브 IC(240)는, COF(Chip On Film) 또는 FPC(Flexible Printed Circuit) 등과 같은 연성 회로 기판 상에 배치되고, 상기 다수의 먹스(230)는, 상기 연성 회로 기판과는 별개인 터치 스크린 패널(TSP: Touch Screen Panel) 상에 배치되거나, 상기 터치 스크린이 적용되는 디스플레이 상에 배치될 수 있다.
상기 터치 드라이브 IC(240)은, 상기 먹스(230)와 상기 센서 스위치의 스위칭 동작을, 서로 연동시켜 제어함과 아울러, 상기 터치 센서(210)들을 구동하고, 상기 터치 센서들에서 생성되는 터치 커패시턴스(Ct)를, 상기 먹스(230)와 상기 센서 스위치를 통해 수신하여, 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있으며, 터치 IC 등과 같이 임의의 다른 명칭으로 다양하게 일컬어질 수 있다.
상기 터치 드라이브 IC(240)은, 예를 들어, LCD 또는 OLED 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이에 포함된 디스플레이 드라이브 IC(DDI: Display Drive IC)와 연동하거나, 상기 DDI와 일체화되어 하나의 IC, 예를 들어 TDDI(Touch Display Drive IC)로 제작될 수 있으며, 스마트 폰 또는 검사 기기 등과 같은 다양한 유형의 전자 장치에 포함된 씨피유(CPU) 또는 엠씨유(MCU) 등과 연동할 수 있다.
상기 터치 드라이브 IC(240)은, 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 터치 구동을 위한 구동부(241), 터치 검출을 위한 터치 검출부(242), 터치 신호 처리를 위한 신호 처리부(243), 터치 데이터 저장을 위한 메모리부(244), 전원 공급을 위한 전원부(245), 터치 구동 및 검출 제어를 위한 컨트롤러(246), 터치 타이밍 제어를 위한 타이밍 제어부(247), 터치 구동 전압 생성을 위한 전압 생성부(248), 그리고 외부 통신을 위한 통신부(249) 등을 전부 또는 일부 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러(246)는, 상기 터치 검출부(242)와 상기 신호 처리부(243), 그리고 상기 타이밍 제어부(247) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 상기 구성 요소들 중 하나 이상을 제어함과 아울러, 상기 통신부(249)를 통해 외부 구성 요소와의 인터페이스를 수행할 수 있다. 상기 메모리부(244)는, 예를 들어, 라인(line) 메모리 또는 프레임(frame) 메모리 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 다수의 먹스(230)를 터치 스크린 패널(TSP) 상에 배치하거나, 상기 터치 스크린이 적용되는 디스플레이 상에 배치할 수 있으며, 예를 들어, 1 개의 먹스가 1 개 이상의 컬럼에 대응되도록 배치하여, 먹스의 개수를 줄임과 동시에, 터치 드라이브 IC의 입력 포트의 개수를 줄일 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해, 상기 다수의 터치 센서가, 제1 내지 제4 로우(Row 1~4)와 제1 내지 제8 컬럼(col 1~8)의 매트릭스 형태로 배열된, 도 2의 실시예를 참조로 상세히 설명한다.
예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 4 개의 로우와 8 개의 컬럼으로 배열된 총 32 개의 터치 센서들 중, 제1 및 제2 컬럼(Col1, Col2)의 터치 센서들은, 제1 그룹(Group1)으로 분류되고, 제3 및 제4 컬럼(Col3, Col4)의 터치 센서들은, 제2 그룹(Group2)으로 분류되고, 제5 및 제6 컬럼(Col5, Col6)의 터치 센서들은, 제3 그룹(Group3)으로 분류되고, 제7 및 제8 컬럼(Col7, Col8)의 터치 센서들은, 제4 그룹(Group4)으로 분류될 수 있다.
여기서, 1 개의 그룹은, 1 개의 먹스에 대응될 수 있다. 예를 들어, 총 8 개의 컬럼 중, 2 개의 컬럼을 1 개의 그룹으로 분류하면, 먹스의 개수는 4 개가 되며, 예를 들어, 총 8 개의 컬럼 중, 4 개의 컬럼을 1 개의 그룹으로 분류하면, 먹스의 개수는 2 개가 될 수 있다. 상기 각 그룹으로 분류되는 컬럼의 개수는, 예를 들어, 다양한 터치 검출 방식 등에 따라 임의로 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 예를 들어, 터치 검출을 위해 로우(row) 방향으로 스캔 동작을 수행하되, 기수(odd) 필드(또는 기수 컬럼)와 우수(even) 필드(또는 기수 컬럼)를 구분하여 순차적으로 스캔하는 터치 검출 방식을 예로 들어, 상세히 설명한다.
상기 각 그룹 내의 터치 센서들은, 다수의 블록(Block)으로 분류될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 그룹(Group1) 내의 8 개의 터치 센서들 중, 제1 컬럼의 제1 및 제2 터치 센서(T11, T21)는, 제1 블록(Block1)으로 분류되고, 제1 컬럼의 제3 및 제4 터치 센서(T21, T41)는, 제2 블록(Block2)으로 분류되고, 제2 컬럼의 제1 및 제2 터치 센서(T21, T22)는, 제3 블록(Block3)으로 분류되고, 제2 컬럼의 제3 및 제4 터치 센서(T32, T42)는, 제4 블록(Block4)으로 분류될 수 있다.
여기서, 각 그룹 내의 블록의 개수는, 각 먹스의 입력 포트의 개수에 대응될 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹을 4 개의 블록으로 분류하면, 제1 먹스의 입력 포트의 개수는 4 개가 되며, 예를 들어, 제1 그룹을 2 개의 블록으로 분류하면, 제1 먹스의 입력 포트의 개수는 2 개가 될 수 있다. 상기 각 그룹 내의 블록의 개수는, 예를 들어, 다양한 터치 검출 방식 등에 따라 임의로 변경될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 분류된 제1 그룹 내의 구성을 예시한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 각 그룹은, 동일한 개수의 블록으로 분류될 수 있고, 각 블록은, 동일한 개수의 터치 센서와 센서 스위치를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 그룹(Group1)은, 제1 내지 제4 블록(Block 1~4)으로 분류될 수 있고, 상기 제1 내지 제4 블록(Block1~4)은, 각각 2 개의 터치 센서들과 2 개의 센서 스위치들(SW1, 2)을 포함할 수 있다.
상기 센서 스위치(SW)는, 상기 센서 스위치에 접속된 터치 센서가, 터치 검출을 위해 터치 커패시턴스(Ct)를 생성하는 센싱 패드(sensing pad)의 동작 상태가 되거나, 터치 미검출을 위해 상기 터치 커패시턴스(Ct)를 생성하지 않는 난센싱 패드(non-sensing pad)의 동작 상태가 되도록 할 수 있다.
여기서, 상기 센서 스위치(SW)는, 예를 들어, 상태 전환 스위치(state conversion SW) 등과 같이 임의의 다른 명칭으로 다양하게 일컬어질 수 있다.
상기 제1 내지 제4 블록(Block1~4)에는, 제1 스위치 제어신호(S_CTL1)와 제2 스위치 제어신호(S_CTL2)가, 각각 동시에 인가되며, 각 블록 내의 제1 센서 스위치(SW1)와 제2 센서 스위치(SW2)는, 해당 블록 내의 제1 터치 센서와 제2 터치 센서가, 서로 다른 동작 상태가 되도록 할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 내지 제4 블록(Block 1~4) 내에 포함된 각각의 제1 터치 센서들(T11, T31, T12, T32)은, 센싱(sensing) 패드의 동작 상태가 됨과 동시에, 상기 제1 내지 제4 블록 내에 포함된 각각의 제2 터치 센서들(T21, T42, T22, T42)은, 난센싱(non-sensing) 패드의 동작 상태가 될 수 있다.
상기 제1 그룹에 속하는 제1 먹스(230)에는, 상기 제1 그룹에 속하는 블록의 개수에 대응되는 입력 포트들이 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 먹스(230)에는, 4 개의 입력 포트(I1~I4)와 1 개의 출력 포트(O1)가 구비될 수 있고, 상기 제1 및 제2 스위치 제어 신호(S_CTL1, S_CTL2)와 연동되는 먹스 제어 신호(M_CTL)가 인가될 수 있다.
예를 들어, 상기 먹스 제어 신호(M_CTL)는, 상기 제1 내지 제4 블록(Block 1~4)) 내에서, 각각 센싱(sensing) 패드로 동작하는 4 개의 터치 센서들 중, 하나를 순차적으로 선택하기 위한 제어 신호로서, 상기 제1 및 제2 스위치 제어 신호(S_CTL1, S_CTL2)와 연동될 수 있다.
여기서, 상기 먹스와 상기 센서 스위치는, 전술한 바와 같이, 상기 터치 드라이브 IC의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 터치 스크린 패널 상에 배치되거나, 상기 터치 스크린이 적용되는 디스플레이 상에 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 먹스의 구성을 예시한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 먹스에는 다수의 입력 포트들과 하나의 출력 포트가 구비될 수 있고, 상기 먹스에 인가되는 먹스 제어 신호는, 상기 스위치 제어 신호들과 연동될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제1 먹스(230)에는, 4 개의 입력 포트(I1~I4)와 1 개의 출력 포트(O1)가 구비될 수 있고, 상기 제1 및 제2 스위치 제어 신호(S_CTL1, S_CTL2)와 연동되는 먹스 제어 신호(M_CTL)가 인가될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 먹스(230)는, 제1 입력 포트(I1)를 선택하여, 상기 제1 블록(Block1) 내에서 센싱 패드로 동작하는 제1 터치 센서(T11)를 선택하고, 이후, 제2 입력 포트(I2)를 선택하여, 상기 제2 블록(Block2) 내에서 센싱 패드로 동작하는 제1 터치 센서(T31)를 선택하고, 이후, 제3 입력 포트(I3)를 선택하여, 상기 제3 블록(Block3) 내에서 센싱 패드로 동작하는 제1 터치 센서(T12)를 선택하고, 이후, 제4 입력 포트(I4)를 선택하여, 상기 제4 블록 내에서 센싱 패드로 동작하는 제1 터치 센서(T32)를 선택할 수 있다.
즉, 상기 제1 먹스(230)는, 상기 제1 및 제2 스위치 제어 신호와 연동하는 상기 먹스 제어 신호(M_CTL)에 의해 순차적으로 스위칭 되어, 센싱 패드로 동작 중인 제1 내지 제4 블록 내의 제1 터치 센서들(T11, T31, T12, T32)을 차례 대로 선택할 수 있다.
이후, 상기 제1 먹스(230)는, 제1 입력 포트(I1)를 선택하여, 상기 제1 블록 내에서 센싱 패드로 동작하는 제2 터치 센서(T21)를 선택하고, 이후, 제2 입력 포트(I2)를 선택하여, 상기 제2 블록 내에서 센싱 패드로 동작하는 제2 터치 센서(T41)를 선택하고, 이후, 제3 입력 포트(I3)를 선택하여, 상기 제3 블록 내에서 센싱 패드로 동작하는 제2 터치 센서(T22)를 선택하고, 이후, 제4 입력 포트(I4)를 선택하여, 상기 제4 블록 내에서 센싱 패드로 동작하는 제2 터치 센서(T42)를 선택할 수 있다.
즉, 상기 제1 먹스(230)는, 상기 제1 및 제2 스위치 제어 신호와 연동하는 상기 먹스 제어 신호(M_CTL)에 의해 순차적으로 스위칭 되어, 센싱 패드로 동작 중인 제1 내지 제4 블록 내의 제2 터치 센서들(T21, T41, T22, T42)을 차례 대로 선택할 수 있다. 이에 따라, 터치 검출의 스캔 동작을 블록 단위로 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 분류된 제1 블록 내의 센서 스위치들의 구성을 예시한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 블록 내에는, 동일한 개수의 터치 센서들과 센서 스위치들이 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 블록(Block1)에는, 제1 및 제2 터치 센서들(T11, T21)과 제1 및 제2 센서 스위치들(SW1, SW2)이 포함될 수 있다.
상기 센서 스위치는, 상기 센서 스위치에 접속된 터치 센서가, 센싱(sensing) 패드의 동작 상태, 또는 난센싱(non-sensing) 패드의 동작 상태가 되도록 하기 위해, 1 개 이상의 상태 전환 포트들을 구비할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제1 센서 스위치(SW1)와 상기 제2 센서 스위치(SW2)에는, 각각 제1 내지 제3 포트들(S, D, G)이 구비될 수 있고, 상기 제1 포트(S)는, 터치 센서와 먹스를 연결시키기 위한 링크(Link) 포트일 수 있고, 상기 제2 포트(D)는, 터치 센서와 드라이빙 전압을 연결시키기 위한 드라이빙 전압(VDRV) 포트일 수 있고, 상기 제3 포트(G)는, 터치 센서와 그라운드를 연결하기 위한 그라운드(GND) 포트일 수 있다.
여기서, 상기 드라이빙 전압은, 하이 레벨과 로우 레벨로 교번되는 DC 전압으로서, 도 2를 참조로 전술한 바 있는, 상기 전압 생성부(248)에 의해 공급되는 터치 구동 전압일 수 있다.
상기 제1 포트(S)와 상기 제3 포트(G) 사이에 존재하는 상기 제2 포트(D)는, 삭제되거나, 또는 2 개 이상의 포트들(D1, D2)로 확대될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 포트(S1)와 연결되어 센싱 패드로 동작하는 터치 센서를 기준으로, 동일 컬럼 내에서, 상하 방향으로 인접된 터치 센서들이, 상기 제2 포트(D)와 연결되어 난센싱 패드들로 동작하는 경우, 상기 센싱 패드의 센서 신호선과, 상기 난센싱 패드들의 센서 신호선들 사이에는, 선간 커패시턴스가 발생하게 되며, 상기 선간 커패시턴스를 이용하여, 터치 검출의 감도를 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 선간 커패시턴스를 이용하여, 터치 검출의 감도를 향상시키는 구체적인 기술 내용은, 본 출원인의 한국등록특허 제10-1602842호에 이미 상세하게 기재되어 있으므로, 이하에서는 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 상기 제1 센서 스위치(SW1)에는, 상기 제1 센서 스위치와 연결된 터치 센서(T11)를 센싱 패드로 동작시키기 위해, 서로 다른 3 개의 스위치 제어 신호(S_CTL1-1, S_CTL1-2, S_CTL1-3)가 인가될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 센서 스위치(SW1)의 제1 포트(S)는, S_CTL1-1 신호에 의해 온되고, 나머지 제2 포트(D)와 제3 포트(G)는, S_CTL1-2 신호와 S_CTL1-3 신호에 의해 오프되어, 상기 제1 센서 스위치에 접속된 터치 센서(T11)는, 센싱 패드의 동작 상태가 될 수 있다.
한편, 상기 제2 센서 스위치(SW2)에는, 상기 제2 센서 스위치와 연결된 터치 센서(T21)를 난센싱 패드이면서, 드라이빙 전압이 인가되도록 하기 위해, 서로 다른 3 개의 스위치 제어 신호(S_CTL2-1, S_CT21-2, S_CTL2-3)가 인가될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 센서 스위치(SW2)의 제2 포트(D)는, S_CTL2-2 신호에 의해 온되고, 나머지 제1 포트(S)와 제3 포트(G)는, S_CTL2-1 신호와 S_CTL2-3 신호에 의해 오프되어, 상기 제2 센서 스위치에 접속된 터치 센서(T21)는, 난센싱 패드이면서 드라이빙 전압이 인가되는 동작 상태가 될 수 있다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 제1 컬럼의 터치 센서들에 대한 동작 상태의 변화를 예시한 도면이다.
본 발명의 실시예에 대한 구체적인 설명의 편의를 위해, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 컬럼(Col1) 내에 14 개의 터치 센서들이 포함되고, 상기 제1 컬럼(Col1)이, 제1 블록(Block1)과 제2 블록(Block2)으로 분류된 예를 들어 설명한다.
전술한 바와 같이, 각 블록에는, 동일한 개수의 터치 센서들과 센서 스위치들이 포함되므로, 상기 제1 블록과 상기 제2 블록에는, 각각 7 개의 터치 센서들과 7 개의 센서 스위치들이 포함된다.
상기 제1 블록과 상기 제2 블록에는, 상기 7 개의 센서 스위치들을 제어하기 위한 제1 내지 제7 스위치 제어 신호들이 인가되며, 상기 제1 내지 제7 스위치 제어 신호들에 따라, 상기 제1 블록과 상기 제2 블록의 각 첫 번째 터치 센서에서부터 일곱 번째 터치 센서까지 순차적으로, 센싱 패드의 동작 상태가 될 수 있다.
상기 센싱 패드를 기준으로, 동일 컬럼에서, 상하 방향에 인접된 다른 터치 센서들은, 난센싱 패드이면서 드라이빙 전압이 인가될 수 있고, 나머지 다른 터치 센서들은, 난센싱 패드이면서 그라운드가 접속될 수 있다.
도 6을 참조하면, 동작 시간 t1에서, 제1 블록과 제2 블록의 제1 터치 센서들은, 각각 센싱 패드(SP)가 되고, 상기 제1 블록과 제2 블록의 제2, 제3, 제6, 제7 터치 센서들은, 각각 드라이빙 전압이 인가되는 난센싱 패드(NP-V)가 되고, 상기 제1 블록과 제2 블록의 제4, 제5 터치 센서들은, 각각 그라운드와 접속되는 난센싱 패드(NP-G)가 될 수 있다.
이후, 동작 시간 t2에서, 제1 블록과 제2 블록의 제2 터치 센서들은, 각각 센싱 패드(SP)가 되고, 상기 제1 블록과 제2 블록의 제1, 제3, 제4, 제7 터치 센서들은, 각각 드라이빙 전압이 인가되는 난센싱 패드(NP-V)가 되고, 상기 제1 블록과 제2 블록의 제5, 제6 터치 센서들은, 각각 그라운드와 접속되는 난센싱 패드(NP-G)가 될 수 있다.
이후, 동작 시간 t3에서, 제1 블록과 제2 블록의 제3 터치 센서들은, 각각 센싱 패드(SP)가 되고, 상기 제1 블록과 제2 블록의 제1, 제2, 제4, 제5 터치 센서들은, 각각 드라이빙 전압이 인가되는 난센싱 패드(NP-V)가 되고, 상기 제1 블록과 제2 블록 내의 제5, 제6 터치 센서들은, 각각 그라운드와 접속되는 난센싱 패드(NP-G)가 될 수 있다.
이후, 도 6에 도시한 바와 같이, 각각의 동작 시간 t4~t7에서, 상기 센싱 패드(SP)와 상기 난센싱 패드(NP-V, NP-G)를, 각 블록 내에서 순차적으로 변경할 수 있다. 여기서, 제1 블록과 제2 블록은, 전술한 바와 같이, 제1 먹스에 대응되는 제1 그룹에 속하므로, 상기 제1 블록에서 순차적으로 변경되는 센싱 패드들이, 상기 제1 먹스의 제1 포트를 통해 순차적으로 출력되고, 이후, 상기 제2 블록에서 순차적으로 변경되는 센싱 패드들이, 상기 제1 먹스의 제1 포트를 통해 순차적으로 출력된다.
이에 따라, 상기 제1 컬럼에 속하는 14 개의 터치 센서들을 순차적으로 스캔하는 결과가 된다. 한편, 상기 각 블록 내에서, 상기 센싱 패드(SP)와, 상기 그라운드에 연결된 난센싱 패드(NP-G) 사이에 존재하는, 상기 드라이빙 전압이 인가되는 난센싱 패드(NP-V)의 개수는, 예를 들어, 도 6의 동작 시간 t4에 도시한 바와 같이, 2 개이거나, 영(zero), 1 개 또는 3 개 이상일 수도 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 터치 검출을 위한 스캔 과정을 예시한 도면이다.
본 발명의 실시예에 대한 구체적인 설명의 편의를 위해, 도 7에 도시한 바와 같이, 각 컬럼 내에 6 개의 터치 센서들이 포함되고, 이웃하는 2 개의 컬럼들이 1 개의 그룹으로 분류되고, 각 컬럼 내의 6 개의 터치 센서들 중 세로 방향의 3 개의 터치 센서들이 각 블록으로 분류된 예를 들어 설명한다.
도 7을 참조하면, 터치 검출을 위해 로우(row) 방향으로 스캔 동작을 수행하되, 기수(odd) 필드(또는 기수 컬럼)와 우수(even) 필드(또는 우수 컬럼)를 구분하여 순차적으로 스캔하는 터치 검출 방식에서, 제1 블록 스캔 동작(Block1-Scan)을 수행하기 위한 동작 시간 T1이 되면, 각 그룹 내의 제1 블록에 속하는 터치 센서들이 순차적으로 센싱 패드가 된다.
이후, 제2 블록 스캔 동작(Block2-Scan)을 수행하기 위한 동작 시간 T2이 되면, 각 그룹 내의 제2 블록에 속하는 터치 센서들이 순차적으로 센싱 패드가 되고, 이후, 제3 블록 스캔 동작(Block3-Scan)을 수행하기 위한 동작 시간 T3이 되면, 각 그룹 내의 제3 블록에 속하는 터치 센서들이 순차적으로 센싱 패드가 된다.
이후, 제4 블록 스캔 동작(Block4-Scan)을 수행하기 위한 동작 시간 T4이 되면, 각 그룹 내의 제4 블록에 속하는 터치 센서들이 순차적으로 센싱 패드가 된다.
이에 따라, 상기 제1 블록과 제2 블록에 대한 스캔 동작을 순차적으로 수행하는 기수 필드의 스캔 동작을 수행하고, 이후, 상기 제3 블록과 제4 블록에 대한 스캔 동작을 순차적으로 수행하는 우수 필드의 스캔 동작을 수행함으로써, 상기 기수 필드와 상기 우수 필드의 스캔 결과를 합산하여, 하나의 프레임(frame)에 대한 터치 검출의 스캔 결과를 획득할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 터치 드라이브 IC에서 출력되는 제어 신호들을 예시한 도면이다.
본 발명의 실시예에 대한 구체적인 설명의 편의를 위해, 도 8에 도시한 바와 같이, 하나의 블록(BL)에는, 9 개의 터치 센서들이 포함되고, 하나의 그룹(GR)에는, 4 개의 블록들이 포함되며, 하나의 먹스는, 하나의 그룹에 대응됨과 아울러, 각 그룹 내의 4 개의 블록 중 1 개를 선택하는 예를 들어 설명한다.
도 8을 참조하면, 상기 터치 드라이브 IC(240)는, 전술한 바와 같이, COF(Chip On Film) 또는 FPC(Flexible Printed Circuit) 등과 같은 연성 회로 기판 상에 배치되고, 상기 터치 센서(210)와 상기 먹스(230)는, 터치 스크린 패널(TSP) 상에 배치될 수 있다.
상기 터치 드라이브 IC(240)는, 상기 터치 스크린 패널(TSP) 상에 배치된 4 개의 먹스(MUX)들을 제어하기 위한 먹스 제어 신호(M_CTL)와, 각 블록 내의 터치 센서들에 연결된 9 개의 센서 스위치(SW)들을 제어하기 위한 스위치 제어 신호(S_CTL)를 출력할 수 있다.
예를 들어, 도 5를 참조로 전술한 바와 같이, 상기 센서 스위치(SW)에는, 3 개의 포트들(S, D, G)이 구비될 수 있으며, 이 경우, 상기 터치 드라이브 IC(240)에서는, 각 블록 내의 9 개의 터치 센서들에 연결된 9 개의 센서 스위치들을 3 가지의 동작 상태 중 하나로 제어하기 위해, 27 개의 스위치 제어 신호(S_CTL(27))들을 출력할 수 있다.
이에 따라, 상기 터치 드라이브 IC(240)에는, 상기와 같이 27 개의 스위치 제어 신호들(S_CTL(27))을 출력하기 위한 27 개의 출력 포트와, 4 개의 먹스 제어 신호들(M_CTL(4))을 출력하기 위한 4 개의 출력 포트가 구비될 수 있다. 이하에서는, 상기 터치 드라이브 IC(240)의 출력 포트의 개수를 효율적으로 줄일 수 있는 실시예에 대해 설명한다.
도 9는 도 8의 제어 신호들을 그룹(1)에 대하여 확대 도시한 도면이다.
그룹 (1)은 네개의 블록(BL1, BL2, BL3 및 BL4)로 분할되고, 각각의 블록은 9개의 터치 센서들을 포함하여 구성되어 있다.
제1 그룹을 위한 먹스(MUX 1)은 네개의 블록 그룹 중 하나의 센싱 신호(sensing signal)를 선택하기 위해 네개의 먹스 제어 신호(MSW(4 Pin))를 필요로 한다.
그리고, 터치 드라이브 IC(240)는 GR1의 각각의 블록 (BL1, BL2, BL3 및 BL4) 내의 9 개의 터치 센서들에 연결된 9 개의 센서 스위치들을 3 가지의 동작 상태 중 하나로 제어하기 위해, 27 개의 스위치 제어 신호(S_CTL(27))들을 출력한다.
도 9의 MUX1의 S1, S2, S3 및 S4는 오른쪽의 터치 센서들을 4개의 블록으로 나누어 그 중 하나를 선택하기 위한 신호이다.
도 8 및 도 9를 기초로 검토하여 보면, 각각의 컬럼이 9개로 구성된 터치 센서들을 제어 하기 위해 총 31개의 제어 신호가 요구된다. 즉, 다시 말해서 31개의 제어 신호선을 위해 터치 드라이브 IC (240)의 31개의 출력 포트가 요구된다는 것이다.
도 10은 도 9에 대비하여 본 발명에 따른 다른 실시예의 그룹(1)에 대한 제어 신호선의 배치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 도 9의 실시예를 직관적으로 대비될 수 있도록 도시한 것으로, 도 9의 31개의 제어 신호선에 대하여 18개의 제어 신호선으로 상당히 축소된 것을 알 수 있다.
도 10은 도 9에 대비하여 직관적으로 확인 할 수 있도록 도시한 것으로, 먹스(4 x 1 MUX)을 제어하기 위한 4개의 먹스 제어 신호(MSW(4Pin))에 대하여는 일치한다.
다만, 도 9에서는 각각의 터치 센서를 제어하는 각각의 센서 스위치마다 3개의 제어 신호를 필요(전체 9개의 터치 센서들에 대하여 27개의 센서 스위치 제어 신호)로 하는데 반하여, 도 10의 실시예에서는 센서 제어 블록(Sensor Control Block)(1010)를 구동하기 위한 5개의 신호(VDD, VSS, CK1, CK2 및 동작 입력신호(START))(1040)를 필요로 한다.
그리고, MUX1은 도 10a와 같이 SPQT(Single Pole Quadruple Throws)로 4개의 입력포트와 1개의 출력포트로 구성된다.
추가적으로, 논리 회로(L)(1020)의 입력 신호인 9개의 그라운드 선택신호(VGND_SEL_1, VGND_SEL_2, VGND_SEL_3, VGND_SEL_4, VGND_SEL_5, VGND_SEL_6, VGND_SEL_7, VGND_SEL_8, VGND_SEL_9)와 9개의 Sense 선택신호(SENS_SEL_1, SENS_SEL_2, SENS_SEL_3, SENS_SEL_4, SENS_SEL_5, SENS_SEL_6, SENS_SEL_7, SENS_SEL_8, SENS_SEL_9)를 필요로 한다.
본원 발명의 도 10에 도시된 실시예는 복수의 센서 제어 블록(Sensor Control Block)구성회로들(1010) 과 복수의 논리 회로(logic circuit)(1020) 및 Discrete Control Signal(VGND_SEL_n)을 포함하여 구성된 것이 특징이다.
센서 제어 블록과 논리 회로들을 조합하여 센서 스위치들의 제어 신호들을 훨씬 더 감소시킬 수 있다는 것을 도 10의 도면으로부터 명백하게 인식될 수 있다.
논리 회로(L)(1020)의 입력 신호들은 크게 두 가지로, 터치 드라이브 IC(240)의 출력 포트에서 출력된 9개의 그라운드 선택신호(VGND_SEL_1, VGND_SEL_2, VGND_SEL_3, VGND_SEL_4, VGND_SEL_5, VGND_SEL_6, VGND_SEL_7, VGND_SEL_8, VGND_SEL_9)와 센서 제어 블록(Sensor Control Block)(1010)에서 출력되는 9개의 SENSE 선택 신호(SENS_SEL_1, SENS_SEL_2, SENS_SEL_3, SENS_SEL_4, SENS_SEL_5, SENS_SEL_6, SENS_SEL_7, SENS_SEL_8, 및 SENS_SEL_9)가 논리회로(L)(1020)의 입력이 되어 9개의 VDRV_SEL_1 ~ 9의 신호가 생성되어 총 27개의 선택신호가 복수의 스위치(3x1 MUX) 입력 제어 신호가 된다. 또한, 스위치(3x1 MUX) 입력 제어 신호는 복수의 센서들에 각각 VDRV 또는 VGND를 인가하거나 센서들(Sensors)의 출력을 생성한다.
센서 제어 블록(1010) 및 논리 회로(1020)의 동작은 각각 도 11과 도 12에서 상세하게 설명한다.
도 11은 도 10에 도시된 본 발명의 실시예의 센서 제어 블록(1010)의 블록 다이어그램(Block Diagram) 및 타임차트(Timing Diagram)를 상세하게 도시한 것이다.
도 11(a)는 본원 발명에서의 센서 제어 블록들의 연결을 보여주는 블럭도(block diagram)이다.
도 10의 실시예에서는 각 컬럼에 9개의 터치 센서를 가정하여 도시하였지만, 각 컬럼의 터치 센서들이 9개로 한정되는 것은 아니며, 무제한으로 센서들을 수용할 수 있다.
따라서, 도 11(a)에서는 n개의 터치 센서들이 각 컬럼에 배치되어 있다고 가정하여 n개의 센서 제어 블록으로 도시하였다.
각각의 센서 제어 블록은 캐스케이드 상태(cascade state)로 연결된다. 제1 센서 제어 블록센서 제어 블럭(SCB-1)의 동작 입력 신호(IN)에 의해 획득된 제1 센서 제어 블록의 출력 신호(OUT)는 제2 센서 제어 블록의 동작 입력 신호(IN)가 된다.
따라서, 복수의 센서 제어 블록들에 대한 동작 입력 신호는 제1 센서 제어 블록(SCB-1)에 대하여 하나만 요구된다. 그리고, 마지막 n번째 센서 제어 블록의 출력신호는 첫번째 센서 제어 블록의 FB(Feed Back)에 연결되어 클럭과 전원(VDD, VSS)이 항상 입력이 되는한 센서 제어 블록은 계속 동작하게 된다.
각각의 센서 제어 블록은 공통으로 입력되는 그라운드 신호(VSS), 전원 공급 신호(VDD)의 2 종류의 전원 신호가 요구된다.
그리고 클럭 신호도 두개의 클럭 신호가 요구된다(도 11(b) 참조). 다만, 본 실시예는 2개의 클럭을 사용한 예이며, 3개 이상의 클럭을 사용하여 센서 제어 블록을 작동시킬 수 있다.
제1 클럭 신호는 복수의 센서 제어 블록들 중 절반의 센서 제어 블록들(SCB-1, SCB-3, SCB-5.....)에 입력되고, 제2 클럭 신호는 복수의 센서 제어 블록들 중 나머지 절반의 센서 제어 블록들(SCB-2, SCB-4, SCB-6,...)에 입력된다.
각각의 센서 제어 블록들의 출력들은 상기에서 언급된 바와 같이 다음 센서 제어 블록들의 동작 입력 신호 및 논리회로(L)(1020)의 입력신호가 되고 동시에, 터치 센서에도 연결된다.
즉, 제1 센서 제어 블록으로부터 제n 센서 제어 블록까지의 각각의 출력 신호 SENS_SEL_1로부터 SENS_SEL_n 은 터치 센서 TFT에 연결되어 터치 센서가 센싱 패드 상태가 되도록 한다.
도 11(b)에 도시된 것은 센서 제어 블록들의 출력을 보여주는 타이밍도로,
최상부에 제1 센서 제어 블록에 입력되는 동작 입력 신호가 도시되고, 그 다음에 제1 클럭 신호(CK1), 제2 클럭 신호(CK2)가 도시된다.
OUT[1]은 제1 센서 제어 블록의 출력 신호인 SENS_SEL_1를 나타내며, OUT[2]은 제2 센서 제어 블록의 출력 신호인 SENS_SEL_2를 나타내며, OUT[3]은 제3 센서 제어 블록의 출력 신호인 SENS_SEL_3를 나타낸다.
도 11(b)의 출력 신호들의 결과로부터 센싱 패드의 상태에 있는 제1 터치 센서의 위치가 도 6에 도시된 바와 같이 시간에 따라 순차적으로 변경하여 센서들을 스캐닝(Scanning)하는 것이 명확하게 이해될 것이다.
도 12는 도 10에 도시된 본 발명의 실시예의 논리 회로(L) n개중 하나의 회로도 및 동작도를 상세하게 도시한 것이다.
도 12는 본원발명의 센서 제어 블록과 논리 회로(L)(1020)의 연결 회로도를 구체적으로 보여주고 동시에 그 출력 신호들을 구체적으로 보여준다.
도 12에 도시된 것은 n개의 논리회로 중에서 제3 센서 제어 블록과 제3 논리 회로의 연결을 구체적으로 도시한 것으로, 구체적으로 도시되지 않은 나머지 센서 제어 블록과 논리 회로들의 연결 및 출력도 동일하다.
상기에서 언급한 바와 같이 논리회로(1020)는 센서 제어 블록(SCB-3)의 출력을 제1 입력으로 하고, 터치 드라이브 IC의 출력 포트에서 출력된 그라운드 신호(VGND_SEL_3)을 제2 입력으로하여 VDRV_SEL_3 신호를 생성하며, 생성된 VDRV_SEL_3과 SENS_SEL_3, VGND_SEL_3은 센서 스위치(3x1 MUX Switch)의 입력이 된다.
도 12에 도시된 논리회로(1020)의 구체적인 회로도는 일 실시예를 도시한 것으로 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 형태의 논리 회로로 대체될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
도 12에 도시된 바와 같이 제3 센서 제어 블록과 제3 논리 회로의 출력 및 VGND_SEL_3은 센서 스위치의 제어 신호로 입력이 되며, 센서 제어 블록에입력된 제어 신호에 따라 센싱 신호(SENS_SEL_3), 서로 다른 두개의 교번하는 DC 전압 레벨의 출력 신호(VDRV) 및 그라운드 신호(GND)중 하나가 센서와 연결된다.
도 13은 도 10에 도시된 본 발명의 실시예의 센서 스위치의 연결을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 도10의 실시예에 따른 센서 제어 블록과 논리 회로의 출력들이 각각의 센서 스위치 그리고 터치 센서들과 어떻게 연결되는지를 보여주는 것으로, 이는 도 5에서 도시된 센서 스위치들의 동작들과 일치하는 것으로 구체적인 설명은 생략한다.
도 13은 센서 스위치가 각 블록(BLn)마다 9개씩(SW1 ~ SW9)도시하고 있으며, 제1 센서 스위치(SW1)는 SPTT(Single Pole Triple Throw) 스위치라 불리울 수 있으며, 각각 1개의 출력포트와 3개의 입력포트들(SENS_n, VDRV, VGND) 이 구성될 수 있고, 3개의 입력포트 중 제1 포트(SENS_n)는, 터치 센서와 먹스를 연결하여 센싱 패드의 터치 여부를 판단하는 링크(Link) 포트일 수 있고, 제2 포트(VDRV)는, 터치 센서에 드라이빙 전압을 인가하기 위한 드라이빙 전압(VDRV) 포트일 수 있고, 제3 포트(VGND)는, 터치 센서와 그라운드를 연결하기 위한 그라운드(GND) 포트일 수 있다.
여기서, 드라이빙 전압은, 하이 레벨과 로우 레벨로 교번되는 DC 전압으로서, 도 2를 참조로 상술한 바와 같이, 전압 생성부(248)에 의해 공급되는 터치 구동 전압일 수 있다.
도 14는 본 발명의 터치 스크린 스캐닝 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
본원 발명의 터치 스크린은 복수의 컬럼(column)과 복수의 로우(row)의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 터치 센서들을 갖는다.
터치 드라이브 IC는 터치 입력 도구에 의해 생성된 터치 커패시턴스에 기반하여 터치 여부를 검출하되, 터치 드라이브 IC에서 출력된 복수의 제어 신호들에 의해 각각의 컬럼의 터치 센서들을, (1) 센싱 패드(sensing pad)로 동작하는 제1 터치 센서로서, 센싱 패드는 제1 터치 센서가 터치 커패시턴스를 검출하는 상태를 나타내고, (2) 난센싱 패드(non-sensing pad)로 동작하는 제2 터치 센서로서, 서로 다른 두개의 교번하는 DC 전압 레벨을 갖을 수 있으며, 터치 커패시턴스를 검출하지 않는 상태를 나타내고 및 (3) 그라운드 상태(Ground state)에 연결된 적어도 하나의 제3 터치 센서로서, 그라운드 전압을 갖는 상태를 나타낸다.
센싱 패드로 동작하는 제1 터치 센서의 위치는 미리 결정된 순서에 따라 순차적으로 변경되고, 당연히 난센싱 패드로 동작하는 복수의 제2 터치 센서 및 그라운드 상태에 있는 제3 터치 센서의 위치도 각각의 컬럼에서 변경된다.
미리 결정된 순서는 각각의 컬럼의 터치 센서의 터치 드라이브 IC로부터의 거리가 가장 먼 쪽에서부터 가장 짧은 순서로 진행될 수 있다. 이는 단지 일 예를 제시한 것으로, 다른 순서가 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
제1 터치 센서, 제2 터치 센서 및 제3 터치 센서의 위치의 순차적인 변경은 도 6에 도시된 것과 유사하다.
터치 드라이브 IC의 출력 포트들에서 출력된 제어 신호는 제1 터치 센서의 위치를 순차적으로 변경하는 복수의 센서 제어 블록(Sensor Control Block)를 제어하는 센서 제어 블록 신호, 각각의 컬럼의 터치 센서들을 복수의 블록 단위로 제어하기 위한 블록 선택 신호 및 그라운드 전압 신호로 구성된다.
복수의 센서 스위치들은 각각의 컬럼들의 터치 센서를 센싱 패드의 상태, 난센싱 패드의 상태 및 그라운드 상태 중 하나로 제어한다.
복수의 먹스들은 각각의 컬럼의 터치 센서들을 복수의 블록(block) 단위로 제어하되, 블록의 수는 먹스들의 입력 포트의 수와 같다. 도 10에 도시된 먹스(MUX 1)(230)의 입력 포트는 4개로서 제1 그룹의 4개의 블록(GR1_OU, GR1_EU, GR1_OL, GR1_EL)의 수와 같다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 한 개의 MUX에 4개의 블록을 사용하는 예를 들었으나 4개 이상의 블록을 사용하는 것은 자명하다.
터치 스크린에 사용되는 총 먹스들의 수는 적어도 하나의 컬럼들을 포함하는 그룹의 수와 같다. 도 8에 도시된 실시예에서 터치 스크린의 컬럼들은 총 4개의 그룹으로 분할되고, 이는 먹스들의 수(MUX1, MUX2, MUX3, MUX4)와 같다.
복수의 센서 제어 블록(Sensor Control Block)들은 각각의 컬럼의 터치 센서들 중 하나의 터치 센서를 순차적으로 센싱 패드의 상태를 갖게 한다.
그리고 복수의 논리 회로들(logic circuit)은 각각의 센서 제어 블록의 출력 신호와 그라운드 전압을 입력 신호로 하여 서로 다른 두개의 교번하는 DC 전압 레벨을 센서에 연결하는 센서 스위치의 제어입력 신호를 생성한다.
본원 발명에서의 센서 제어 블록과 논리 회로들의 수는 각각의 컬럼에 포함된 터치 센서들의 수와 같다. 즉, 도 10에 도시된 실시예에서 센서 제어 블록(1010) 및 논리 회로(L)의 수는 컬럼에 포함된 터치 센서들의 수와 같다. 다만, 도8으로부터 명확하게 알 수 있는 바와 같이 각각의 컬럼에 대하여 별도의 센서 제어 블록과 논리 회로들이 필요로 되는 것이 아니라, 센서 제어 블록들과 논리 회도들이 각 블록에 공통으로 사용된다.
터치 센서들의 3가지 중 하나의 연결상태를 위하여 각각의 센서 제어 블록의 출력 신호는 센서 스위치를 통하여 상기 터치 센서를 센싱 패드의 상태에 연결하고, 서로 다른 두개의 교번하는 DC 전압 레벨은 센서 스위치를 통하여 터치 센서를 하이 레벨(HIGH level) DC 전압과 로우 레벨(LOW level) DC 전압을 인가하고, 그라운드 전압은 센서 스위치를 통하여 터치 센서에 그라운드 상태를 인가한다.
각각의 센서 제어 블록은 캐스케이드 상태(cascade state)로 연결되고, 각각의 센서 제어 블록은 공통으로 입력되는 그라운드 신호, 전원 공급 신호의 2 종류의 전원 신호, 복수의 센서 제어 블록들 중 절반의 센서 제어 블록들에 입력되는 제1 클럭 신호, 복수의 센서 제어 블록들 중 나머지 절반의 센서 제어 블록들에 입력되는 제2 클럭 신호, 센서 제어 블록 중 제1 센서 제어 블록의 하나의 동작 입력 신호를 갖는다. 제1 센서 제어 블록의 동작 입력 신호에 의해 획득된 제1 센서 제어 블록의 출력 신호는 제2 센서 제어 블록의 동작 입력 신호가 된다. 이때, 클럭(Clock)은 2개로 고정되지 않으며 복수의 클럭을 가질 수 있다.
따라서, 도 10에 도시된 본원 발명의 실시예에 따른 제어 신호의 개수는 상기 2 종류의 전원 신호, 제1 클럭 신호, 제2 클럭 신호, 제1 센서 제어 블록의 하나의 동작 입력 신호, 컬럼의 터치 센서의 개수와 같은 수의 그라운드 전압 신호 및 블록의 수와 같은 먹스의 블록 선택 제어 신호들의 개수와 같다.
도 10에 도시된 센서 제어 블록 및 논리 회로를 이용한 제어 신호의 배치 및 운영은 다른 그룹에 대하여도 동일하게 적용되며, 컬럼이 9개의 터치 센서들로 구성된 터치 스크린에서 9개의 센서 제어 블록과 9개의 논리회로를 이용하여 각각의 컬럼에 센서 스위치들에 병렬적으로 신호들을 전달하는 것이지, 각각의 컬럼에 대하여 별도의 9개씩의 센서 제어 블록과 9개씩의 논리 회로가 요구되는 것은 아니다. 즉, 도 8에 도시된 실시예를 기준으로 9개의 센서 제어 블록과 9개의 논리회로가 요구되는 것이지, 그룹별로 또는 블록별로 별도의 센서 제어 블록과 논리회로가 요구되는 것은 아니다.
도 14에서, 본원 발명의 터치 스크린 스캐닝 방법은 S1310에 도시된 바와 같이 컬럼들을 복수의 그룹으로 분할한다. 각 그룹은 적어도 하나의 컬럼들을 포함하고, 그룹의 수는 터치 센서들을 블록 단위로 제어하는 먹스의 수와 같다.
S1320에 도시된 바와 같이, 각각의 그룹의 컬럼에 속하는 터치 센서들을 복수의 블록으로 분할한다. 블록의 수는 먹스들의 입력 포트의 수와 같다.
S1330에 도시된 바와 같이, 제1 터치 센서를 센싱 패드(sensing pad) 상태에 연결하고, 제1 터치 센서를 제외한 나머지 센서들을 복수의 제2 터치 센서를 난센싱 패드(non-sensing pad) 상태에 연결하고, 복수의 제3 터치 센서를 그라운드 상태에 연결한다.
센싱 패드는 제1 터치 센서가 터치 커패시턴스를 검출하는 상태를 나타내고, 난센싱 패드는 제2 터치 센서가 터치 커패시턴스를 검출하지 않는 상태를 나타낸다.
S1340에 도시된 바와 같이, 제1 터치 센서의 위치는 미리 결정된 순서에 따라 순차적으로 변경된다. 제1 터치 센서의 위치 변경에 따라 제2 터치 센서 및 제 3 터치 센서의 위치도 당연히 변경된다.
이상, 상세히 설명한 본 발명의 각 실시예들은, 개별적으로 실시되거나, 또는 서로 결합되어 혼용 실시될 수도 있다. 이와 같이 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
200: 터치 스크린 210: 터치 센서
230: 먹스 240: 터치 드라이브 IC
SW1, SW2: 센서 스위치 1010: 센서 제어 블록센서 제어 블록
1020: 논리 회로

Claims (21)

  1. 복수의 컬럼들(column)과 복수의 로우들(row)의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 터치 센서들을 갖는 터치 스크린에 있어서,
    상기 터치 센서를 센싱 패드의 상태로 동작시키기 위한 센싱패드 신호를 출력하는 복수의 센서 제어 블록(Sensor Control Block)들;
    각각의 상기 센서 제어 블록의 센싱패드 신호를 제1 입력신호로 하고, 터치 센서와 터치 입력 도구 사이에 생성된 터치 커패시턴스에 기반하여 터치 여부를 검출하는 터치 드라이브 IC에서 출력된 그라운드 전압 선택 신호를 제2 입력신호로 하여, 상기 터치 센서들을 난센싱 패드의 상태로 동작시키기 위한 난센싱패드 신호를 생성하는 복수의 논리 회로들;
    상기 터치 센서를 상기 센싱 패드의 상태, 상기 난센싱 패드의 상태 및 상기 그라운드 전압을 갖는 그라운드 상태 중 하나의 상태로 연결하는 복수의 센서 스위치들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 센싱 패드는 상기 터치 센서가 상기 터치 커패시턴스에 기반하여 터치 여부를 검출하는 상태이고, 상기 센싱 패드의 위치는 상기 센서 제어 블록의 순서에 따라 순차적으로 병행 변경되며,
    상기 난센싱 패드는 상기 터치 센서가 소정 크기의 DC전압 레벨을 갖고 터치 검출동작을 하지 않는 상태이며,
    상기 그라운드 패드는 상기 터치 센서가 그라운드 전압을 갖는 상태인 것을
    특징으로 하는, 터치 스크린.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치 드라이브 IC에 출력되는 제어 신호는,
    상기 복수의 센서 제어 블록을 제어하는 센서 제어 블록 신호, 상기 터치 센서들을 복수의 블록(block) 단위로 제어하기 위한 블록 선택 신호 및 상기 터치 센서들을 그라운드 상태로 동작시키기 위한 그라운드 전압 신호로 구성되는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서 제어 블록들은 상기 터치 드라이브 IC와 터치 센서 사이의 서브스트레이트(substrate)에 위치하는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 터치 센서를 상기 센싱 패드의 상태, 상기 난센싱 패드의 상태 및 상기 그라운드 전압을 갖는 그라운드 상태 중 하나의 상태에 연결하는 상기 센서 스위치는 상기 센서 제어 블록의 출력 신호를 제 1 입력으로 하고, 상기 논리 회로의 출력 신호를 제 2 입력으로 하고, 상기 터치 드라이브 IC에서 출력된 그라운드 전압 선택 신호를 제 3 입력으로 하는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  6. 청구항 5에 있어서,
    각각의 상기 센서 제어 블록은 캐스케이드 상태(cascade state)로 연결되고,
    각각의 상기 센서 제어 블록은 공통으로 입력되는 그라운드 신호, 전원 공급 신호의 2 종류의 전원 신호,
    상기 복수의 센서 제어 블록들 중 절반의 센서 제어 블록들에 입력되는 제1 클럭 신호, 상기 복수의 센서 제어 블록들 중 나머지 절반의 센서 제어 블록들에 입력되는 제2 클럭 신호,
    상기 센서 제어 블록 중 제1 센서 제어 블록의 하나의 동작 입력 신호를 갖는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 센서 제어 블록의 동작 입력 신호에 의해 획득된 제1 센서 제어 블록의 출력 신호는 상기 제2 센서 제어 블록의 동작 입력 신호가 되는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어 신호의 개수는 상기 2 종류의 전원 신호, 상기 제1 클럭 신호, 상기 제2 클럭 신호, 상기 제1 센서 제어 블록의 하나의 동작 입력 신호, 상기 컬럼의 각각의 상기 터치 센서의 개수와 같은 수의 상기 그라운드 전압 신호 및 상기 블록의 수와 같은 먹스의 블록 선택 제어 신호들의 개수와 같은 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 센서 제어 블록을 동작시키기 위해 3개 이상의 클럭을 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 센서 제어 블록 순서는 상기 터치 드라이브 IC로 부터 거리가 가장 먼 쪽에서부터 가장 짧은 순서로 순차적으로 진행되는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  11. 청구항 1 내지 10 중 어느 하나의 터치 스크린을 포함하는, 표시 장치.
  12. 복수의 컬럼들(column)과 복수의 로우들(row)의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 터치 센서들을 갖는 터치 스크린의 터치 스캔 방법에 있어서,
    복수의 센서 제어 블록(Sensor Control Block)들을 이용하여 상기 터치 센서를 센싱 패드의 상태로 동작시키기 위한 센싱패드 신호를 출력하는 단계;
    각각의 상기 센서 제어 블록의 센싱패드 신호를 제1 입력신호로 하고, 터치 센서와 터치 입력 도구 사이에 생성된 터치 커패시턴스에 기반하여 터치 여부를 검출하는 터치 드라이브 IC에서 출력된 그라운드 전압 선택 신호를 제2 입력신호로 하는 복수의 논리 회로들을 이용하여, 상기 터치 센서들을 난센싱 패드의 상태로 동작시키기 위한 난센싱패드 신호를 생성하는 단계; 및
    복수의 센서 스위치들을 이용하여 상기 터치 센서를 상기 센싱 패드의 상태, 상기 난센싱 패드의 상태 및 상기 그라운드 전압을 갖는 그라운드 상태 중 하나의 상태로 연결하는 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린의 터치 스캔 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 센싱 패드는 상기 터치 센서가 상기 터치 커패시턴스에 기반하여 터치 여부를 검출하는 상태이고, 상기 센싱 패드의 위치는 센서 제어 블록 순서에 따라 순차적으로 병행 변경되며,
    상기 난센싱 패드는 상기 터치 센서가 소정 크기의 DC전압 레벨을 갖고 터치 검출동작을 하지 않는 상태이며,
    상기 그라운드 패드는 상기 터치 센서가 그라운드 전압을 갖는 상태인 것을 특징으로 하는, 터치 스크린의 터치 스캔 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 터치 드라이브 IC에 출력되는 제어 신호는,
    상기 복수의 센서 제어 블록을 제어하는 센서 제어 블록 신호, 상기 터치 센서들을 복수의 블록(block) 단위로 제어하기 위한 블록 선택 신호 및 상기 터치 센서들을 그라운드 상태로 동작시키기 위한 그라운드 전압 신호로 구성되는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린의 터치 스캔 방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 터치 센서들은 복수의 그룹들로 분할되고, 각각의 그룹들은 복수의 블록으로 구성되되,
    복수의 먹스들을 이용하여 상기 터치 센서들을 복수의 블록 단위로 제어하는단계를 더 포함하고,
    상기 블록의 수는 상기 먹스의 입력 포트의 수와 같은, 터치 스크린의 터치 스캔 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 터치 센서를 상기 센싱 패드의 상태, 상기 난센싱 패드의 상태 및 상기 그라운드 전압을 갖는 그라운드 상태 중 하나의 상태에 연결하는 상기 센서 스위치는 상기 센서 제어 블록의 출력 신호를 제 1 입력으로 하고, 상기 논리 회로의 출력 신호를 제 2 입력으로 하고, 상기 터치 드라이브 IC에서 출력된 그라운드 전압 선택 신호를 제 3 입력으로 하는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린의 터치 스캔 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    각각의 상기 센서 제어 블록은 캐스케이드 상태(cascade state)로 연결되고,
    각각의 상기 센서 제어 블록은 공통으로 입력되는 그라운드 신호, 전원 공급 신호의 2 종류의 전원 신호,
    상기 복수의 센서 제어 블록들 중 절반의 센서 제어 블록들에 입력되는 제1 클럭 신호, 상기 복수의 센서 제어 블록들 중 나머지 절반의 센서 제어 블록들에 입력되는 제2 클럭 신호,
    상기 센서 제어 블록 중 제1 센서 제어 블록의 하나의 동작 입력 신호를 갖는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린의 터치 스캔 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 센서 제어 블록의 동작 입력 신호에 의해 획득된 제1 센서 제어 블록의 출력 신호는 상기 제2 센서 제어 블록의 동작 입력 신호가 되는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린의 터치 스캔 방법.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 제어 신호의 개수는 상기 2 종류의 전원 신호, 상기 제1 클럭 신호, 상기 제2 클럭 신호, 상기 제1 센서 제어 블록의 하나의 동작 입력 신호, 상기 컬럼의 각각의 상기 터치 센서의 개수와 같은 수의 상기 그라운드 전압 신호 및 상기 블록의 수와 같은 상기 먹스의 블록 선택 제어 신호들의 개수와 같은 것을 특징으로 하는, 터치 스크린의 터치 스캔 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 센서 제어 블록을 동작시키기 위해 3개 이상의 클럭을 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린의 터치 스캔 방법.
  21. 청구항 13에 있어서,
    상기 센서 제어 블록 순서는 상기 터치 드라이브 IC로 부터 거리가 가장 먼 쪽에서부터 가장 짧은 순서로 순차적으로 진행되는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린의 터치 스캔 방법.
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