KR20200104470A - 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치, 방법 및 노이즈 회피 장치, 방법 - Google Patents

터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치, 방법 및 노이즈 회피 장치, 방법 Download PDF

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KR20200104470A
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Abstract

본 발명은 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치 및 그 방법, 그리고 노이즈 회피 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치는, 디스플레이 패널의 일면에 배치되는 터치 센싱 패널; 상기 터치 센싱 패널에 포함된 제1 내지 제n 채널 중 적어도 일부에 대해 서로 상이한 노이즈 보상신호를 각각 생성하는 노이즈 보상신호 생성부; 및 상기 서로 상이한 노이즈 보상신호를 통해 노이즈가 보상된 수신 신호를 생성하여 상기 제1 내지 제n 채널 중 적어도 둘 이상의 채널에 각각 제공하는 노이즈 제거신호 제공부를 포함하되, 상기 n은 2 이상의 정수이다.

Description

터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치, 방법 및 노이즈 회피 장치, 방법{DEVICE AND METHOD FOR COMPENSATING NOISE, DEVICE AND METHOD FOR AVOIDING PEAK NOISE IN A TOUCH SENSING PANEL}
본 발명은 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치 및 그 방법, 그리고 노이즈 회피 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
터치 센싱 패널을 설계함에 있어서 최근 가장 활발한 연구가 진행되는 대상 중 하나가 바로 디스플레이 노이즈이다. 디스플레이 관련 기술이 발전해 감에 따라 디스플레이 패널의 두께도 갈수록 얇아져 가고 있다.
이에 따라 종래에는 디스플레이 노이즈에 대해 심각하게 고려하지 않았으나, 근래에는 패널 수신단(Rx) 또는 패널 송신단(Tx)의 센서 노드 별로 디스플레이가 미치는 영향이 상이하여 터치 패널의 기능에 큰 영향을 줄 수 있다.
뿐만 아니라, 디스플레이 노이즈의 피크(Peak) 부분이 센싱 구동 신호의 리셋 구간에서 발생하는 경우, 증폭 구간에서의 데이터 샘플링에 영향을 미쳐 데이터 해독에 오류가 발생할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 디스플레이 노이즈가 터치 센싱 패널의 각 채널에 상이하게 영향을 미칠 수 있음을 고려하여 각 채널 별로 노이즈 편차를 보상할 수 있는 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 디스플레이 노이즈의 피크 구간을 회피할 수 있는 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치는, 디스플레이 패널의 일면에 배치되는 터치 센싱 패널; 상기 터치 센싱 패널에 포함된 제1 내지 제n 채널 중 적어도 일부에 대해 서로 상이한 노이즈 보상신호를 각각 생성하는 노이즈 보상신호 생성부; 및 상기 서로 상이한 노이즈 보상신호를 통해 노이즈가 보상된 수신 신호를 생성하여 상기 제1 내지 제n 채널 중 적어도 둘 이상의 채널에 각각 제공하는 노이즈 제거신호 제공부를 포함하되, 상기 n은 2 이상의 정수일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 방법은, 터치 센싱 패널에 포함된 제1 내지 제n 채널 중 적어도 일부에 대해 서로 상이한 노이즈 보상신호를 각각 생성하는 단계; 및 상기 서로 상이한 노이즈 보상신호를 통해 노이즈가 보상된 수신 신호를 생성하여 상기 제1 내지 제n 채널 중 적어도 둘 이상의 채널에 각각 제공하는 단계를 포함하되, 상기 n은 2 이상의 정수일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법은, 디스플레이 구동 신호와 상이한 주파수를 갖는 센싱 구동 신호를 생성하는 단계; 디스플레이 노이즈 발생 구간 중에서 노이즈 피크(peak)가 존재할 것으로 예상되는 구간을 포함시켜 마스킹 구간으로 설정하는 단계; 및 상기 센싱 구동 신호의 상태가 전이되는 시점이 상기 마스킹 구간에 속하는 경우 상기 전이되는 시점이 상기 마스킹 구간 내에 속하지 않도록 변경된 변형 센싱 구동 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치는, 디스플레이 구동 신호와 상이한 주파수를 갖는 센싱 구동 신호를 생성하는 비동기 구동 신호 생성부; 디스플레이 노이즈 발생 구간 중에서 노이즈 피크(peak)가 존재할 것으로 예상되는 구간을 포함시켜 마스킹 구간으로 설정하는 마스킹 구간 설정부; 및 상기 센싱 구동 신호의 상태가 전이되는 시점이 상기 마스킹 구간에 속하는 경우 상기 전이되는 시점이 상기 마스킹 구간 내에 속하지 않도록 변경된 변형 센싱 구동 신호를 생성하는 변형 비동기 구동 신호 생성부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치 및 그 방법에 따르면, 디스플레이 노이즈가 터치 센싱 패널의 각 채널에 상이하게 영향을 미칠 수 있음을 고려하여 각 채널 별로 노이즈 편차를 보상할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치 및 그 방법에 따르면, 디스플레이 노이즈의 발생 주파수와 상이한 주파수를 가지는 터치 센싱 구동 신호를 적용하면서도, 터치 센싱 구동 신호의 파형을 변경하여 디스플레이 노이즈의 피크 구간을 회피할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치의 노이즈 보상신호 생성부 및 노이즈 제거신호 제공부의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치의 노이즈 보상신호 생성부가 리셋 구간에서 데이터 신호를 수신 및 저장하는 동작을 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치의 노이즈 보상신호 생성부가 증폭 구간에서 공통 노이즈 신호와 데이터 신호 결합하여 노이즈 보상 신호를 생성하는 동작을 나타내는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치의 동작 원리를 설명하기 위한 각종 신호 파형들이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치를 적용하지 않은 경우에 SELF 수신 데이터 파형에 나타나는 노이즈를 도시하는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치를 적용한 경우에 SELF 수신 데이터 파형에 나타나는 노이즈를 도시하는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치를 적용하지 않은 경우에 나타나는 디스플레이 노이즈 패턴을 나타내는 3차원 윤곽도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치를 적용한 경우에 나타나는 디스플레이 노이즈 패턴을 나타내는 3차원 윤곽도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 방법의 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 11의 S100 단계의 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법의 순서도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법을 설명하기 위한 신호 파형도이다.
도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법을 설명하기 위한 신호 파형도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법에서 센싱 구동 신호의 전달함수를 도시하는 그래프이다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따라 상이한 값으로 설정된 두 가지 마스킹 구간에 따른 센싱 구동 신호 파형의 변화를 설명하기 위한 신호 파형도이다.
도 18은 본 발명의 실시예들에 따라 상이한 값으로 설정된 두 가지 마스킹 구간에 따른 센싱 구동 신호의 전달함수를 도시하는 그래프이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치의 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 다음과 같이 설명한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치(10)의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치는 터치 센싱 패널(400), 노이즈 보상신호 생성부(200), 및 노이즈 제거신호 제공부(200)를 포함할 수 있다.
터치 센싱 패널(400)은 디스플레이 패널의 일면에 배치된다. 이와 같은 구성의 배치 및 전술한 바와 같이 디스플레이 패널의 두께 감소 등의 원인으로 인해 터치 센싱 패널(400)은 디스플레이 구동 신호가 원인이 되어 발생하는 디스플레이 노이즈에 의해 영향을 받을 수 있다.
노이즈 보상신호 생성부(200)는 터치 센싱 패널(400)에 포함된 제1 내지 제n 채널 중 적어도 일부에 대해 서로 상이한 노이즈 보상신호를 각각 생성한다.
디스플레이 노이즈를 제거하기 위해 종래에 적용된 방식은 대체로 터치 센싱 패널(400) 전체적으로 동일한 정도의 보정이 이루어지는 방식이었다. 그러나, 터치 센싱 패널(400) 상의 위치에 따라 디스플레이 노이즈의 영향이 불균일할 수 있다. 예를 들어, 터치 센싱 패널(400)에 송신 신호를 가하는 IC 칩이 위치하는 쪽에 가까울수록 디스플레이 노이즈는 작고, 반대로 IC 칩으로부터 먼 쪽일수록 노이즈의 영향이 커질 수 있다. 이와 같은 상황에서 만약 터치 센싱 패널(400) 전체적으로 동일한 정도의 노이즈 보정이 이루어진다면, 노이즈의 영향이 큰 곳에서는 보상이 다 이루어지지 않아 잔여 노이즈가 남게 되고, 노이즈의 영향이 작은 곳에서는 오히려 과보상이 이루어지는 상황이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명인 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치(10)는 노이즈 보상신호 생성부(200)를 통해 터치 센싱 패널(400)에 포함된 제1 내지 제n 채널 각각에 대해 서로 상이한 노이즈 보상신호를 생성한다. 한편, 여기에서 n은 2 이상의 정수이다.
더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 노이즈 제거신호 제공부(300)는 노이즈 보상신호 생성부(200)가 생성한 서로 상이한 노이즈 보상신호를 이용하여 채널 별로 노이즈가 보상된 수신 신호를 생성하여 제1 내지 제n 채널 중 적어도 둘 이상의 채널에 각각 제공한다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치(10)는 공통 노이즈 신호 버퍼링부(100)를 더 포함할 수 있다. 공통 노이즈 신호 버퍼링부(100)는 공통 노이즈 신호를 일정한 크기로 균일화하여 상기 노이즈 보상신호 생성부에 제공한다.
도 2를 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치(10)를 더 구체적으로 설명한다.
도 2에서, 터치 센싱 패널(400) 상에서 이루어지는 접촉을 감지하기 위해 터치 센싱 패널(400)의 각 채널에 송신 신호들(TM1 내지 TM5)가 인가되는 모습이 도시된다. 한편, 도 2에서는 터치 센싱 패널(400)의 송신단 채널(X0 내지 X6) 및 수신단 채널(Y0 내지 Y4)의 개수를 각각 7개와 5개로 표현하였으나, 이는 단지 본 발명에 대한 설명 및 도면 작성의 편의를 위한 것일 뿐, 이들 채널들의 개수는 다양하게 변경될 수 있음은 자명하다.
도 2에서 도시하는 바와 같이, 터치 센싱 패널(400)의 좌측에서 IC 칩(3, Integrated circuit chip)을 통해 송신 신호들이 인가되는 경우, 수신 채널들 중 IC 칩(3)에 가까운 곳에 위치한 Y0는 디스플레이 노이즈의 영향이 적고, 반대로 IC 칩(3)에서 먼 곳에 위치한 Y4는 디스플레이 노이즈의 영향이 크게 나타날 수 있다. 따라서, 본 발명인 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치(10)의 노이즈 보상신호 생성부(200)는 이들 채널들(Y0 내지 Y4) 각각에 대해 서로 상이한 노이즈 보상신호를 각각 생성한다.
본 발명의 일 실시예에 따라 노이즈 보상신호 생성부(200)는 제1 내지 제n 채널 각각에 대해 상기 노이즈 보상 신호를 생성하는 제1 내지 제n 서브 노이즈 보상신호 생성부를 포함할 수 있다. 제1 내지 제n 서브 노이즈 보상신호 생성부는 도 2에 도시된 실시예에서 G0 내지 G4로 표현된다. 제1 내지 제n 서브 노이즈 보상신호 생성부 중 적어도 일부는, 데이터 신호와 공통 노이즈 신호를 결합하여 상기 서로 상이한 노이즈 보상신호를 생성하며, 이에 대해서는 이하 도 3 내지 도 5를 통해 설명한다. 또한, 제1 내지 제n 서브 노이즈 보상신호 생성부가 각각 생성한 노이즈 보상신호를 터치 센싱 패널의 각 채널에 제공하기 위해 노이즈 제거신호 제공부(300)는 제1 내지 제n 서브 노이즈 제거신호 제공부를 포함할 수 있으며, 이는 도 2에 도시된 실시예에서 RX0 내지 RX4로 표현된다.
도 2에서 도시하는 실시예에서, 노이즈 제거신호 제공부(300)는 노이즈 보상신호 생성부(200)에 의해 생성된 서로 상이한 노이즈 보상신호를 통해 노이즈가 보상된 수신 신호를 생성하여 Y0 내지 Y4 채널에 각각 제공한다.
공통 노이즈 신호 버퍼링부(100)는 IC 칩(3)으로부터 공급받는 공통 노이즈 신호를 수신하여 일정한 크기로 균일화하여 노이즈 보상신호 생성부(200)에 제공할 수 있다. 공통 노이즈 신호 버퍼링부(100)는 송신 신호(Tx) 소스의 크기가 변경될 수 있는 상황을 대비하여 마련되는 구성요소이다. 노이즈 보상신호를 생성하기 위해 이용되는 공통 노이즈 신호는 실제 신호에 실린 노이즈와 그 크기가 서로 일치할수록 바람직하며, 만약 그렇지 않을 경우 노이즈 보상신호 생성부(200)에서 전하 손실(charge loss)이 발생할 수 있다. 이렇게 되면 노이즈 보상신호 생성부(200)가 노이즈 보상신호를 적절하게 생성하기 어려울 수 있기 때문에, 공통 노이즈 신호를 일정한 크기로 균일화하는 공통 노이즈 신호 버퍼링부(100)가 사용될 수 있다.
다만, IC 칩(3)으로부터 공급받는 공통 노이즈 신호의 크기가 변경되지 않는다는 전제 조건이 만족된다면 공통 노이즈 신호 버퍼링부(100)가 사용되지 않을 수도 있다.
한편, 공통 노이즈 신호는 제1 내지 제m 채널을 포함하는 송신단 채널 중에서 일정 시간 구간 동안 신호를 송신하지 않는 송신단 채널 중 어느 하나를 통해 노이즈 보상신호 생성부(200) 또는 공통 노이즈 신호 버퍼링부(100)에 제공될 수 있다(여기에서, m은 2 이상의 정수). 예를 들어, TM1 구간에서 송신 신호가 채널 X0를 통해 인가되고 있는 구간 동안, 채널 X1 내지 X6은 송신 신호를 송신하지 않을 수 있는데, 공통 노이즈 신호는 이들 채널 X1 내지 X6 중 어느 하나를 통해 노이즈 보상신호 생성부(200) 또는 공통 노이즈 신호 버퍼링부(100)에 제공될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치(10)의 노이즈 보상신호 생성부(200) 및 노이즈 제거신호 제공부(300)의 일 실시예를 나타내는 회로도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치(10)의 노이즈 보상신호 생성부(200)가 리셋 구간에서 데이터 신호를 수신 및 저장하는 동작을 나타내는 회로도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치(10)의 노이즈 보상신호 생성부(200)가 증폭 구간에서 공통 노이즈 신호와 데이터 신호 결합하여 노이즈 보상 신호를 생성하는 동작을 나타내는 회로도이고, 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치의 동작 원리를 설명하기 위한 각종 신호 파형들이다.
도 3을 참고하면, 노이즈 보상신호 생성부(200)는 공통 노이즈 신호(Common Noise Ref)와 데이터 신호(V_REF)를 결합하여 노이즈 보상 신호(CA_REF)를 생성한다. 다만, 도 3에서 도면 번호 200으로 표현된 구성요소는 엄밀히 말해 제1 내지 제n 채널 각각에 대해 상기 노이즈 보상 신호를 생성하는 제1 내지 제n 서브 노이즈 보상신호 생성부 중 어느 하나를 가리킨다. 복수의 채널 각각에 대해 서로 상이한 노이즈 보상 신호를 생성해야 하므로, 노이즈 보상신호 생성부(200)는 이와 같은 복수의 서브 노이즈 보상신호 생성부들을 포함한다.
도 4 및 도 5를 참고하여, 서브 노이즈 보상신호 생성부가 특정 채널에 적용될 노이즈 보상 신호를 생성하는 방법을 설명한다.
한편, 터치 센싱 패널의 구동 신호는 신호 전이가 일어나는 구간마다 한 번의 리셋 구간 및 한 번의 증폭 구간을 포함할 수 있다. 터치 센싱 패널의 구동 신호가 이와 같이 리셋 구간을 포함하는 이유는 리셋 동작을 통해 아날로그 필터의 차수를 개선하고, 아날로그 회로의 앞 단이 포화(saturation)가 되기 전에 리셋을 수행하여 포화를 방지하기 위함이다.
터치 센싱 패널은 구동 신호의 전이가 한 번 일어날 때마다 리셋 및 증폭 동작을 수행하므로, 터치 센싱 패널(400)에 나타나는 노이즈를 보상하기 위해 생성되는 노이즈 보상신호 역시 터치 센싱 패널의 구동 신호의 주기에 맞추어 터치 센싱 패널(400)에 제공될 필요가 있다. 즉, 노이즈 보상신호 생성부(200)가 생성하는 노이즈 보상신호 역시 리셋 구간 및 증폭 구간으로 나뉘어 형성된다.
제1 내지 제n 서브 노이즈 보상신호 생성부는 리셋 구간 동안 데이터 신호를 수신 받아 저장하고, 증폭 구간에 상기 공통 노이즈 신호를 수신 받아 데이터 신호와 결합하여 노이즈 보상신호를 생성한다.
도 4는 리셋 구간에 형성되는 회로 구성으로서, 리셋 구간에 데이터 신호를 전달받기 위해 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)는 도통하고, 제3 스위치(SW3)는 개방된다. 데이터 신호는 서브 노이즈 보상신호 생성부 내에 존재하는 커패시터(CT, Cgain)를 통해 일시적으로 저장된다. 도 5는 증폭 구간에 형성되는 회로 구성으로서, 증폭 구간에 공통 노이즈 신호(5)를 전달받기 위해 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)는 개방되고 제3 스위치(SW3)는 도통된다.
서브 노이즈 보상신호 생성부가 리셋 구간 및 증폭 구간에 각각 도 4 및 도 5와 같이 동작하여 생성한 노이즈 보상신호(CA_REF)는 도 6에 도시된 CA_REF 신호 파형을 띈다. 도 6에는 서브 노이즈 보상신호 생성부에 제공되는 데이터 신호(V-REF)로서, in_MUT 와 in_SELF 파형을 도시하는데, 이들 각각의 데이터 신호들은 서브 노이즈 보상신호 생성부에 의해 크기가 조정된 공통 노이즈 신호와 결합됨으로써 도 6에 도시된 CA_REF 신호 파형이 형성된다.
도 6에서 도시하는 바와 같이, 이들 CA_REF 신호 파형에서 데이터 신호(in_MUT 또는 in_SELF)와 결합된 공통 노이즈 신호는 크기 조정이 가능(gain tunable)하도록 설계된다. 도 4 내지 도 5를 참조하면, 각각의 서브 노이즈 보상신호 생성부는 가변 커패시터를 포함하며, 데이터 신호와 결합될 공통 노이즈 신호의 크기는 가변 커패시터의 커패시턴스 값이 조정됨으로써 결정된다.
이에 따라, 각각의 서브 노이즈 보상신호 생성부는 터치 센싱 패널(400)에 포함된 각 채널의 위치에 따라 상이한 크기로 조정된 공통 노이즈 신호를 사용하여 각 채널 별로 서로 상이한 노이즈 보상신호를 생성할 수 있다.
도 3을 참조하면, 각 채널 별로 생성된 노이즈 보상신호는 각 서브 노이즈 제거신호 제공부에 의해 터치 센싱 패널의 수신 신호(TSP RX)와 비교하고, 비교 결과에 따라 노이즈가 보상된 수신 신호가 출력된다. 일 실시예로서 서브 노이즈 제거신호 제공부는 비교기(310)일 수 있다.
결론적으로, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치에 따르면, 디스플레이 노이즈가 터치 센싱 패널의 각 채널에 상이하게 영향을 미칠 수 있음을 고려하여 각 채널 별로 노이즈 편차를 보상할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치를 적용하지 않은 경우에 SELF 수신 데이터 파형에 나타나는 노이즈를 도시하는 그래프이고, 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치를 적용한 경우에 SELF 수신 데이터 파형에 나타나는 노이즈를 도시하는 그래프이다. 또한, 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치를 적용하지 않은 경우에 나타나는 디스플레이 노이즈 패턴을 나타내는 3차원 윤곽도이고, 도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치를 적용한 경우에 나타나는 디스플레이 노이즈 패턴을 나타내는 3차원 윤곽도이다.
도 7 및 도 8을 참고하면, 종래 방식에 따라 터치 센싱 패널 전체적으로 동일한 크기로 노이즈의 보정이 이루어지는 경우 SELF 수신 데이터 파형에 나타나는 노이즈의 진폭은 상당히 큰 반면에, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치를 적용한 경우 SELF 수신 데이터 파형에 나타나는 노이즈의 진폭은 상당히 감소되었음을 확인할 수 있다.
또한, 도 9를 참고하면, 종래 방식에 따라 터치 센싱 패널 전체적으로 동일한 크기로 노이즈의 보정이 이루어지는 경우 MUT 데이터 신호 적용시 나타내는 노이즈 패턴은 과보상(over-compensation)이 이루어지는 채널이 존재할 뿐만 아니라, 과보상이 이루어지는 채널의 건너편 채널에서는 노이즈 보상이 충분히 이루어지지 않는 모습을 확인할 수 있다. 반면에, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치를 적용한 경우, 도 10에서 도시하는 바와 같이, 터치 센싱 패널 전체적으로 노이즈가 확연히 줄어든 양상을 확인할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 방법의 순서도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 11의 S100 단계의 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 방법에 따르면, 터치 센싱 패널에 포함된 제1 내지 제n 채널 중 적어도 일부에 대해 서로 상이한 노이즈 보상신호를 각각 생성하는 단계(S100) 및 서로 상이한 노이즈 보상신호를 통해 노이즈가 보상된 수신 신호를 생성하여 제1 내지 제n 채널 중 적어도 둘 이상의 채널에 각각 제공하는 단계(S200)를 포함할 수 있다. 여기에서 n은 2 이상의 정수이다.
또한, 단계 S100은 구체적으로, 제1 내지 제m 채널을 포함하는 송신단 채널 중에서 일정 시간 구간 동안 신호를 송신하지 않는 송신단 채널 중 어느 하나를 통해 공통 노이즈 신호를 송신하는 단계(S110), 공통 노이즈 신호를 일정한 크기로 균일화하는 단계(S120), 리셋 구간 동안 상기 데이터 신호를 수신 받아 저장하는 단계(S130) 및 증폭 구간에 상이한 크기로 조정된 공통 노이즈 신호를 수신 받아 데이터 신호와 결합하여 서로 상이한 노이즈 보상신호를 생성하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 방법은 도 1 내지 도 10 및 대응되는 상세한 설명 부분에서 이미 설명한 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치(10)에 관한 설명을 참조하여 이해할 수 있다. 예를 들어, 단계 S120은 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치(10)의 공통 노이즈 신호 버퍼링부(100)가 수행하는 기능에 대응되고, 단계 S130 및 단계 S140은 노이즈 보상신호 생성부(200)가 수행하는 기능에 대응되며, 단계 S200은 노이즈 제거신호 제공부(300)가 수행하는 기능에 대응된다. 따라서, 중복되는 설명을 피하기 위해 여기에서는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 방법에 관한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 도 6에서 도시하는 바와 같이 디스플레이 노이즈(7)는 발생 초기에 피크(peak) 형상을 띤 후 서서히 그 크기가 작아지는 형태를 가짐을 확인할 수 있다. 또한, 디스플레이 노이즈(7)는 디스플레이 패널의 구동 신호와 동일한 주파수를 갖는다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 터치 센싱 패널의 구동 신호는 신호 전이가 일어나는 구간마다 한 번의 리셋 구간 및 한 번의 증폭 구간을 포함할 수 있다. 그런데, 디스플레이 노이즈(7), 특히 디스플레이 노이즈(7)가 피크 형상을 띠는 시점(이하, 편의상 피크 타이밍이라 칭하기로 한다)이 리셋 구간에 속하게 되는 경우 증폭 구간에서의 데이터 샘플링에 영향을 미쳐 데이터 해독에 오류가 발생할 수 있다. 따라서, 디스플레이 노이즈(7)의 피크 타이밍이 터치 센싱 패널의 구동 신호의 리셋 구간에 속하지 않게 할 필요가 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위한 한 가지 방법으로서, 디스플레이 패널의 구동 신호와 동기를 맞추면서, 디스플레이 노이즈(7)의 피크 타이밍이 리셋 구간에 속하지 않도록 제어하는 방식이 있다. 그러나, 이와 같은 방식은 터치 센싱 패널의 구동 신호 주파수를 디스플레이 패널의 구동 신호 주파수와 반드시 일치시켜야 하기 때문에 터치 센싱 패널의 구동 신호의 주파수를 필요에 따라 가변 할 수 없을 뿐만 아니라, 해당 주파수의 외부 노이즈가 유입되면 이를 피할 수 없는 단점이 존재한다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 디스플레이 노이즈의 발생 주파수와 상이한 주파수를 가지는 터치 센싱 구동 신호를 적용하면서도, 터치 센싱 구동 신호의 파형을 변경하여 디스플레이 노이즈의 피크 구간을 회피할 수 있는 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치 및 그 방법을 제공한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법의 순서도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법을 설명하기 위한 신호 파형도이며, 도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법을 설명하기 위한 신호 파형도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법은, 디스플레이 구동 신호와 상이한 주파수를 갖는 센싱 구동 신호를 생성하는 단계(S600), 디스플레이 노이즈 발생 구간 중에서 노이즈 피크(peak)가 존재할 것으로 예상되는 구간을 포함시켜 마스킹 구간으로 설정하는 단계(S700), 및 센싱 구동 신호의 상태가 전이되는 시점이 마스킹 구간에 속하는 경우 그 전이되는 시점들을 마스킹 구간 내에 속하지 않도록 변경한 변형 센싱 구동 신호를 생성하는 단계(S800)를 포함할 수 있다. 한편, 전술한 단계 S600과 S700의 순서를 서로 바뀌어 수행하더라도 무관하며 이와 같은 실시형태도 본 발명의 권리범위 내에 속하는 것으로 봐야 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법은 변형 센싱 구동 신호를 터치 센싱 패널에 인가하는 단계(S900)를 더 포함할 수 있다.
도 14에 도시된 3개의 파형 중 상측에 도시된 파형은 디스플레이 노이즈로서, 피크 형상을 띠면서 일정 주기를 가지고 발생하고 있다. 디스플레이 노이즈의 영향을 피하기 위한 방법으로서, 전술한 바와 같이 본 발명은 디스플레이 노이즈의 발생 주파수와 상이한 주파수를 가지는 터치 센싱 구동 신호를 적용한다. 도 14에서 두 번째로 도시된 파형은 일 실시예에 따른 센싱 구동 신호로서 디스플레이 노이즈의 발생 주파수와 상이한 주파수를 갖는다.
이처럼 디스플레이 노이즈의 발생 주파수와 센싱 구동 신호의 주파수가 상이한 경우, 디스플레이 노이즈의 피크 타이밍이 센싱 구동 신호의 리셋 구간에 속하는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, 센싱 구동 신호의 리셋 구간이 센싱 구동 신호가 반전하는 시점 부근에 존재한다고 가정하면, 도 14에서 도시하는 디스플레이 노이즈 파형에서 첫 번째로 발생한 노이즈와 같이 그 피크 타이밍이 센싱 구동 신호의 증폭 구간에 속하고 리셋 구간과는 서로 겹치지 않은 상황뿐만 아니라, 두 번째로 발생한 노이즈와 같이 그 피크 타이밍이 센싱 구동 신호의 리셋 구간과 서로 겹치게 되는 상황도 발생하게 된다.
터치 센싱 동작은 증폭 구간의 마지막 값을 샘플링하기 때문에 도 14에서 도시하는 디스플레이 노이즈 파형에서 첫 번째로 발생한 노이즈와 같이 피크 타이밍이 센싱 구동 신호의 증폭 구간에 형성되더라도 데이터 해독에 문제가 되지 않는다. 반면에, 디스플레이 노이즈의 피크 타이밍이 센싱 구동 신호의 리셋 구간에 속하게 되면 데이터 샘플링에 악영향을 미친다. 따라서 노이즈의 피크 타이밍이 센싱 구동 신호의 리셋 구간에 속하지 않도록 할 필요가 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 우선, 디스플레이 노이즈 발생 구간 중에서 노이즈 피크가 존재할 것으로 예상되는 구간을 포함시켜 마스킹 구간으로 설정한다(S700). 노이즈 피크가 존재할 것으로 예상되는 구간은 디스플레이 구동 칩(DDI, Display Driving Chip)에서 제공되는 신호를 이용하여 정의될 수 있다. 디스플레이 구동 칩으로부터 제공되는 이 규칙성을 띤 신호를 통해 노이즈가 어느 시점에서 발생할지 예상이 가능하다.
한편, 마스킹 구간은 도 14에서 구간 T0로 표현되는데, 이 마스킹 구간의 길이는 상기 노이즈 피크가 상기 마스킹 구간에 포함될 확률 및 전달 함수 상의 조화 성분의 크기를 고려하여 사전 설정될 수 있다.
다음으로, 센싱 구동 신호의 상태가 전이되는 시점이 마스킹 구간에 속하는 경우 그 전이되는 시점들을 마스킹 구간 내에 속하지 않도록 상태가 전이되는 시점을 변경함으로써, 변형 센싱 구동 신호를 생성한다(S800).
도 14의 하측에 도시된 변형 센싱 구동 신호는 변형 전의 센싱 구동 신호에 비해 일부 파형이 변형되었음을 확인할 수 있다. 구체적으로, 센싱 구동 신호의 상태가 전이되는 시점이 마스킹 구간에 속하는 경우, 센싱 구동 신호의 상태가 전이되는 시점이 마스킹 구간 내에 속하지 않도록 변경되었다.
도 14에서는 센싱 구동 신호의 상태가 전이되는 시점이 마스킹 구간을 피하여 시간적으로 뒤로 밀려난 실시예를 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 노이즈의 마스킹 구간과 변형 센싱 구동 신호의 리셋 구간이 서로 어긋할 수 있도록 마스킹 구간을 피하여 시간적으로 앞당기는 실시예 역시 본 발명의 권리범위에 속한다. 즉, 전이되는 시점은 상기 마스킹 구간을 설정한 두 경계선 중 어느 하나가 위치하는 시점일 수 있다.
전이되는 시점을 변경하는 다른 실시예로서, 디스플레이 구동 신호와 동일한 주파수를 갖는 신호 파형의 전이 시점을 근거로 전이되는 시점이 변경될 수도 있다. 디스플레이 노이즈를 회피하기 위한 방법 중 하나로서, 디스플레이 패널의 구동 신호와 동일한 동기식 주파수를 갖는 터치 센싱 패널 구동 신호를 적용하는 방식이 있음을 전술한 바 있다. 이 실시예는 본 발명의 다른 실시예들과 같이 비동기 터치 센싱 패널 구동 신호를 기본으로 하면서도, 동기식 패널 구동 신호에서 적용하는 방식을 결합하는 방식이다.
도 15의 첫 번째 및 두 번째 신호 파형을 참고하면, 동기 방식 센싱 구동 신호를 적용하는 방식은 디스플레이 노이즈 발생 주파수와 동기화함으로써 디스플레이 노이즈의 피크 타이밍이 센싱 구동 신호의 리셋 구간을 피하도록 설계된다. 본 발명의 실시예에서는, 도 15의 세 번째 파형에서 도시하는 바와 같이 디스플레이 노이즈 발생 주파수와 상이한 센싱 구동 신호를 적용하면서도, 디스플레이 노이즈의 피크 타이밍이 센싱 구동 신호의 리셋 구간과 겹치는 경우, 도 15의 네 번째 파형에서 도시하는 바와 같이 센싱 구동 신호의 전이되는 시점을 동기 방식 센싱 구동 신호를 적용할 경우의 전이 시점으로 변경할 수 있다.
도 14 및 도 15 등에서 도시하는 실시예에 따라 생성된 변형 센싱 구동 신호는 터치 센싱 패널에 인가되어(S900) 패널이 구동함에 따라 디스플레이 노이즈 피크에 의한 영향을 제거할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법에서 센싱 구동 신호의 전달함수를 도시하는 그래프이고, 도 17은 본 발명의 실시예들에 따라 상이한 값으로 설정된 두 가지 마스킹 구간에 따른 센싱 구동 신호 파형의 변화를 설명하기 위한 신호 파형도이며, 도 18은 본 발명의 실시예들에 따라 상이한 값으로 설정된 두 가지 마스킹 구간에 따른 센싱 구동 신호의 전달함수를 도시하는 그래프이다.
도 16을 참고하면, 본 발명의 실시예들에서 적용하는 변형 센싱 구동 신호(a)의 중심 주파수는 315KHz 로서 동기식 구동 신호(b)의 주파수인 360KHz 와 상이함을 나타낸다.
도 17은 마스킹 구간을 1.2us로 설정한 경우와 0.8us로 설정한 경우에 대해, 변형 센싱 구동 신호를 각각 도시한다. 마스킹 구간이 넓게 설정된 경우, 그렇지 않은 경우에 비해 센싱 구동 신호의 파형이 변경되는 상황이 더 빈번하게 발생할 것임은 쉽게 예상할 수 있는데, 도 17을 통해 이를 확인할 수 있다.
한편, 마스킹 구간이 넓게 설정된다면, 디스플레이 노이즈의 피크 타이밍을 보다 확실하게 회피할 수 있는 장점이 있다. 다만, 도 18을 참조하면, 마스킹 구간이 넓게 설정되는 경우(도 18의 d; 마스킹 구간: 1.2us), 그렇지 않은 경우(도 18의 c; 마스킹 구간: 0.8us)에 비해 조화(harmonic) 성분이 더 커짐을 확인할 수 있다. 따라서, 마스킹 구간의 길이는 노이즈 피크가 마스킹 구간에 포함될 가능성 및 전달 함수 상의 조화 성분의 크기를 모두 고려하여 설정될 필요가 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치는, 비동기 구동 신호 생성부(600), 마스킹 구간 설정부(700) 및 변형 비동기 구동신호 생성부(800)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치는 구동 신호 인가부(900)를 더 포함할 수 있다.
비동기 구동 신호 생성부(600)는 디스플레이 구동 신호와 상이한 주파수를 갖는 센싱 구동 신호를 생성한다. 또한, 마스킹 구간 설정부(700)는 디스플레이 노이즈 발생 구간 중에서 노이즈 피크(peak)가 존재할 것으로 예상되는 구간을 포함시켜 마스킹 구간으로 설정하며, 변형 비동기 구동신호 생성부(800)는 센싱 구동 신호의 상태가 전이되는 시점이 마스킹 구간에 속하는 경우 전이되는 시점이 마스킹 구간 내에 속하지 않도록 변경된 변형 센싱 구동 신호를 생성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치에서, 비동기 구동 신호 생성부(600), 마스킹 구간 설정부(700), 변형 비동기 구동신호 생성부(800) 및 구동 신호 인가부(900)가 수행하는 기능들은 도 13에서 도시하는 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법에 관한 실시예에서의 단계 S600 내지 S900에 각각 대응된다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치에 대한 구체적인 내용은 도 13 내지 도 18 및 대응되는 상세한 설명 부분에서 이미 설명한 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법에 관한 설명을 참조하여 이해할 수 있으며, 중복되는 설명을 피하기 위해 여기에서는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치에 대한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어, 즉 '~모듈' 또는 '~테이블' 등은 소프트웨어, FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있으며, 모듈은 어떤 기능들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 모듈은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 모듈들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 모듈들은 디바이스 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 터치 센싱 패널
3: IC 칩
5: 공통 노이즈 신호
7: 디스플레이 노이즈
10: 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치
60: 터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치
100: 공통 노이즈 신호 버퍼링부
200: 노이즈 보상신호 생성부
300: 노이즈 제거신호 제공부
310: 비교기
600: 비동기 구동신호 생성부
700: 마스킹 구간 설정부
800: 변형 비동기 구동신호 생성부
900: 구동신호 인가부

Claims (20)

  1. 디스플레이 패널의 일면에 배치되는 터치 센싱 패널;
    상기 터치 센싱 패널에 포함된 제1 내지 제n 채널 중 적어도 일부에 대해 서로 상이한 노이즈 보상신호를 각각 생성하는 노이즈 보상신호 생성부; 및
    상기 서로 상이한 노이즈 보상신호를 통해 노이즈가 보상된 수신 신호를 생성하여 상기 제1 내지 제n 채널 중 적어도 둘 이상의 채널에 각각 제공하는 노이즈 제거신호 제공부를 포함하되,
    상기 n은 2 이상의 정수인,
    터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노이즈 보상신호 생성부는,
    상기 제1 내지 제n 채널 각각에 대해 상기 노이즈 보상 신호를 생성하는 제1 내지 제n 서브 노이즈 보상신호 생성부를 포함하되,
    상기 제1 내지 제n 서브 노이즈 보상신호 생성부 중 적어도 일부는,
    데이터 신호와 공통 노이즈 신호를 결합하여 상기 서로 상이한 노이즈 보상신호를 생성하는,
    터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 노이즈 보상신호는 리셋 구간 및 증폭 구간을 포함하되,
    상기 제1 내지 제n 서브 노이즈 보상신호 생성부 중 적어도 하나는,
    상기 리셋 구간 동안 상기 데이터 신호를 수신 받아 저장하고,
    상기 증폭 구간에 상기 공통 노이즈 신호를 수신 받아 상기 데이터 신호와 결합하여 상기 노이즈 보상신호를 생성하는,
    터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 노이즈 제거신호 제공부는,
    상기 증폭 구간에 상기 노이즈 보상신호와 터치 센싱 패널의 수신 신호를 비교하여, 상기 노이즈가 보상된 수신 신호를 출력하는 제1 내지 제n 서브 노이즈 제거신호 제공부를 포함하되,
    상기 제1 내지 제n 서브 노이즈 제거신호 제공부는 비교기인,
    터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    제1 내지 제n 서브 노이즈 보상신호 생성부 중 적어도 일부는,
    상기 공통 노이즈 신호를 상이한 크기로 조정하고, 상이한 크기로 조정된 상기 공통 노이즈 신호를 상기 데이터 신호와 결합하여 상기 서로 상이한 노이즈 보상신호를 생성하는,
    터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 공통 노이즈 신호는,
    제1 내지 제m 채널을 포함하는 송신단 채널 중에서 일정 시간 구간 동안 신호를 송신하지 않는 송신단 채널 중 어느 하나를 통해 상기 노이즈 보상신호 생성부에 제공되되,
    상기 m은 2 이상의 정수인,
    터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치는 공통 노이즈 신호 버퍼링부를 더 포함하고,
    상기 공통 노이즈 신호 버퍼링부는 상기 공통 노이즈 신호를 일정한 크기로 균일화하여 상기 노이즈 보상신호 생성부에 제공하는,
    터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    제1 내지 제n 서브 노이즈 보상신호 생성부 중 적어도 일부는 가변 커패시터를 포함하고,
    상기 데이터 신호와 결합되는 상기 공통 노이즈 신호의 크기는 상기 가변 커패시터의 커패시턴스 값을 조정함으로써 결정되는,
    터치 센싱 패널의 노이즈 보상 장치.
  9. 터치 센싱 패널에 포함된 제1 내지 제n 채널 중 적어도 일부에 대해 서로 상이한 노이즈 보상신호를 각각 생성하는 단계; 및
    상기 서로 상이한 노이즈 보상신호를 통해 노이즈가 보상된 수신 신호를 생성하여 상기 제1 내지 제n 채널 중 적어도 둘 이상의 채널에 각각 제공하는 단계를 포함하되,
    상기 n은 2 이상의 정수인,
    터치 센싱 패널의 노이즈 보상 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 터치 센싱 패널에 포함된 제1 내지 제n 채널 중 적어도 일부에 대해 서로 상이한 노이즈 보상신호를 각각 생성하는 단계는,
    제1 내지 제m 채널을 포함하는 송신단 채널 중에서 일정 시간 구간 동안 신호를 송신하지 않는 송신단 채널 중 어느 하나를 통해 공통 노이즈 신호를 송신하는 단계;
    공통 노이즈 신호를 일정한 크기로 균일화하는 단계;
    리셋 구간 동안 데이터 신호를 수신 받아 저장하는 단계; 및
    증폭 구간에 상이한 크기로 조정된 공통 노이즈 신호를 수신 받아 상기 데이터 신호와 결합하여 서로 상이한 노이즈 보상신호를 생성하는 단계를 포함하는,
    터치 센싱 패널의 노이즈 보상 방법.
  11. 디스플레이 구동 신호와 상이한 주파수를 갖는 센싱 구동 신호를 생성하는 단계;
    디스플레이 노이즈 발생 구간 중에서 노이즈 피크(peak)가 존재할 것으로 예상되는 구간을 포함시켜 마스킹 구간으로 설정하는 단계; 및
    상기 센싱 구동 신호의 상태가 전이되는 시점이 상기 마스킹 구간에 속하는 경우 상기 전이되는 시점이 상기 마스킹 구간 내에 속하지 않도록 변경된 변형 센싱 구동 신호를 생성하는 단계를 포함하는,
    터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 변형 센싱 구동 신호를 터치 센싱 패널에 인가하는 단계를 더 포함하는,
    터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 마스킹 구간의 길이는 상기 노이즈 피크가 상기 마스킹 구간에 포함될 확률 및 전달 함수 상의 조화 성분의 크기를 고려하여 사전 설정되는,
    터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 센싱 구동 신호의 상태가 전이되는 시점이 상기 마스킹 구간에 속하는 경우 상기 전이되는 시점이 상기 마스킹 구간 내에 속하지 않도록 변경된 변형 센싱 구동 신호를 생성하는 단계에서,
    상기 전이되는 시점은 상기 마스킹 구간을 설정한 두 경계선 중 어느 하나가 위치하는 시점인,
    터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 센싱 구동 신호의 상태가 전이되는 시점이 상기 마스킹 구간에 속하는 경우 상기 전이되는 시점이 상기 마스킹 구간 내에 속하지 않도록 변경된 변형 센싱 구동 신호를 생성하는 단계에서,
    상기 전이되는 시점은 상기 디스플레이 구동 신호와 동일한 주파수를 갖는 신호 파형의 전이 시점을 근거로 상기 마스킹 구간 내에 속하지 않도록 변경되는,
    터치 센싱 패널의 노이즈 회피 방법.
  16. 디스플레이 구동 신호와 상이한 주파수를 갖는 센싱 구동 신호를 생성하는 비동기 구동 신호 생성부;
    디스플레이 노이즈 발생 구간 중에서 노이즈 피크(peak)가 존재할 것으로 예상되는 구간을 포함시켜 마스킹 구간으로 설정하는 마스킹 구간 설정부; 및
    상기 센싱 구동 신호의 상태가 전이되는 시점이 상기 마스킹 구간에 속하는 경우 상기 전이되는 시점이 상기 마스킹 구간 내에 속하지 않도록 변경된 변형 센싱 구동 신호를 생성하는 변형 비동기 구동 신호 생성부를 포함하는,
    터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 변형 센싱 구동 신호를 터치 센싱 패널에 인가하는 구동 신호 인가부를 더 포함하는,
    터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 마스킹 구간의 길이는 상기 노이즈 피크가 상기 마스킹 구간에 포함될 확률 및 전달 함수 상의 조화 성분의 크기를 고려하여 사전 설정되는,
    터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 변형 비동기 구동 신호 생성부는,
    상기 마스킹 구간을 설정한 두 경계선 중 어느 하나가 위치하는 시점으로 상기 전이되는 시점을 변경하는,
    터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 변형 비동기 구동 신호 생성부는,
    상기 디스플레이 구동 신호와 동일한 주파수를 갖는 신호 파형의 전이 시점을 근거로 상기 전이되는 시점을 상기 마스킹 구간 내에 속하지 않도록 변경하는,
    터치 센싱 패널의 노이즈 회피 장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021088083A1 (zh) * 2019-11-08 2021-05-14 深圳市汇顶科技股份有限公司 触控检测方法、触控检测电路、触控芯片以及电子设备
CN113052076B (zh) * 2021-03-25 2024-02-27 敦泰电子(深圳)有限公司 信号优化方法、电子装置以及存储芯片

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110091380A (ko) * 2010-02-05 2011-08-11 삼성전자주식회사 터치 패널의 노이즈 보상 방법 및 장치
US8493356B2 (en) 2010-04-22 2013-07-23 Maxim Integrated Products, Inc. Noise cancellation technique for capacitive touchscreen controller using differential sensing
KR101697342B1 (ko) 2010-05-04 2017-01-17 삼성전자 주식회사 터치 감지 시스템의 캘리브레이션 방법 및 장치와 이를 적용한 터치 감지 시스템
KR101763939B1 (ko) 2010-12-08 2017-08-01 엘지디스플레이 주식회사 터치스크린 패널 일체형 표시장치와 그의 노이즈 보상방법
US20130106779A1 (en) 2011-10-31 2013-05-02 Analog Devices, Inc. Noise compensation techniques for capacitive touch screen systems
KR101209112B1 (ko) * 2011-11-29 2012-12-06 (주) 넥스트칩 오프셋 전하량과 저주파 노이즈를 제거한 터치 패널의 전하량 감지장치
KR102215876B1 (ko) 2014-02-03 2021-02-17 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 구동 방법
KR102345662B1 (ko) * 2015-09-09 2022-01-03 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 패널 및 그의 구동방법
US20170139536A1 (en) * 2015-11-13 2017-05-18 Pixart Imaging Inc. Fdm based capacitive touch system and operating method thereof
US10120509B2 (en) 2015-12-29 2018-11-06 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd Common mode noise reduction in capacitive touch sensing
US20170185218A1 (en) * 2015-12-29 2017-06-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Touch controller, touch sensing device, and touch sensing method
US10503326B2 (en) 2016-08-25 2019-12-10 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd Display noise compensation in touch screen display using capacitive dividers
TWI588714B (zh) * 2016-09-01 2017-06-21 友達光電股份有限公司 時序控制器及觸控面板的雜訊抑制方法
KR102593262B1 (ko) * 2016-11-02 2023-10-26 삼성전자주식회사 터치 센서 컨트롤러

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