KR20200140434A - 터치 패널 컨트롤러 및 이를 포함하는 센싱 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 센싱 장치는, 복수의 제1 센서 전극들 및 복수의 제2 센서 전극들을 포함하는 터치 패널, 및 상기 터치 패널로부터 센싱 신호를 획득하고, 상기 센싱 신호에 기초하여 사용자 입력을 검출하는 터치 패널 컨트롤러를 포함하고, 상기 터치 패널 컨트롤러는, 제1 전력으로 동작하는 제1 모드에서, 상기 복수의 제1 센서 전극들 및 상기 복수의 제2 센서 전극들 중 적어도 하나로부터 상기 센싱 신호를 획득하고, 상기 제1 전력보다 작은 제2 전력으로 동작하는 제2 모드 및 근접 센싱 동작을 수행하는 제3 모드에서, 상기 복수의 제1 센서 전극들 및 상기 복수의 제2 센서 전극들 중 어느 하나로부터 제1 송신 전극, 제2 송신 전극, 및 복수의 수신 전극들을 선택한 후, 상기 제1 송신 전극에 제1 구동 신호를 입력하고, 상기 제2 송신 전극에 상기 제1 구동 신호와 180 도의 위상차를 갖는 제2 구동 신호를 입력할 수 있다.
Description
본 발명은 터치 패널 컨트롤러 및 이를 포함하는 센싱 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치의 소형화 추세에 따라, 디스플레이 장치에 포함되는 터치 패널과 디스플레이 패널 사이의 상호 간섭이 커지고 있다. 이에 따라, 디스플레이 장치에 유발되는 노이즈 신호들의 크기 또한 커지고 있다.
디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널에서 터치 패널로 유입되는 노이즈 신호는 센싱 감도를 저하시킬 수 있으며, 터치 패널에서 디스플레이 패널로 유입되는 노이즈 신호는 영상 품질을 저하시킬 수 있다. 따라서, 이러한 노이즈 신호들을 모두 제거할 수 있는 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 터치 패널과 디스플레이 패널 간의 각종 노이즈 신호들을 제거하고 소비 전력을 최소화할 수 있는 터치 패널 컨트롤러 및 이를 포함하는 센싱 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 센싱 장치는, 복수의 제1 센서 전극들 및 복수의 제2 센서 전극들을 포함하는 터치 패널, 및 상기 터치 패널로부터 센싱 신호를 획득하고, 상기 센싱 신호에 기초하여 사용자 입력을 검출하는 터치 패널 컨트롤러를 포함하고, 상기 터치 패널 컨트롤러는, 제1 전력으로 동작하는 제1 모드에서, 상기 복수의 제1 센서 전극들 및 상기 복수의 제2 센서 전극들 중 적어도 하나로부터 상기 센싱 신호를 획득하고, 상기 제1 전력보다 작은 제2 전력으로 동작하는 제2 모드 및 근접 센싱 동작을 수행하는 제3 모드에서, 상기 복수의 제1 센서 전극들 및 상기 복수의 제2 센서 전극들 중 어느 하나로부터 제1 송신 전극, 제2 송신 전극, 및 복수의 수신 전극들을 선택한 후, 상기 제1 송신 전극에 제1 구동 신호를 입력하고, 상기 제2 송신 전극에 상기 제1 구동 신호와 180 도의 위상차를 갖는 제2 구동 신호를 입력할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 센싱 장치는, 1 구동 신호를 입력 받는 제1 전극 및 제2 구동 신호를 입력 받는 제2 전극, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 같은 방향으로 연장되는 복수의 제3 전극들, 상기 복수의 제3 전극들 중 일부와 상기 제1 전극 사이의 커패시턴스 변화에 대응하는 제1 전압 신호를 출력하고, 상기 복수의 제3 전극들 중 나머지와 상기 제2 전극 사이의 커패시턴스 변화에 대응하는 제2 전압 신호를 출력하는 전하 증폭부, 및 상기 제1 전압 신호 및 상기 제2 전압 신호에 기초하여, 사용자 입력을 검출하는 프로세서를 포함하고, 상기 제1 구동 신호와 상기 제2 구동 신호는 180 도의 위상차를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 패널 컨트롤러는, 복수의 제1 센서 전극들 및 복수의 제2 센서 전극들을 포함하는 터치 패널을 구동하고, 상기 제1 센서 전극들 및 상기 제2 센서 전극들 중 어느 하나로부터 복수의 제1 수신 전극들, 복수의 제2 수신 전극들, 및 적어도 하나의 차폐 전극을 선택하고, 상기 제1 수신 전극들 및 상기 제2 수신 전극들로부터 센싱 신호를 획득하는 센싱 회로, 및 상기 센싱 회로를 제어하고, 상기 센싱 신호에 기초하여 사용자 입력을 검출하는 프로세서를 포함하고, 상기 차폐 전극은 상기 제1 수신 전극들 및 상기 제2 수신 전극들 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 패널 컨트롤러는 디스플레이 패널에서 터치 패널로 유입되는 노이즈 신호를 제거함으로써 센싱 감도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 패널 컨트롤러는 동일한 면적을 갖는 오브젝트에 대한 센싱 감도를 높일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 패널 컨트롤러는 터치 패널에서 디스플레이 패널로 유입되는 노이즈 신호를 제거함으로써 디스플레이 패널의 영상 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 센싱 장치는 사용자 입력을 검출하기 위해 필요한 센서 전극들의 개수를 최소화함으로써 전력 소모를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 센싱 장치는 최소한의 센서 전극들을 구동하여 사용자 입력의 발생 여부를 보다 신속하게 검출할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점 및 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러를 포함하는 센싱 장치를 간단하게 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치의 동작 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러의 일 예를 나타낸 회로도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러가 터치 패널을 구동하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러가 노이즈 신호를 제거하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러의 구동 채널 수 감소 효과를 설명하기 위한 도면들이다.
도 9 및 도 10은 도 5의 터치 패널 구동 방법의 다양한 예들을 나타낸 도면들이다.
도 11 내지 도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러가 터치 패널을 구동하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 센싱 장치를 포함하는 전자기기를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치의 동작 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러의 일 예를 나타낸 회로도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러가 터치 패널을 구동하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러가 노이즈 신호를 제거하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러의 구동 채널 수 감소 효과를 설명하기 위한 도면들이다.
도 9 및 도 10은 도 5의 터치 패널 구동 방법의 다양한 예들을 나타낸 도면들이다.
도 11 내지 도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러가 터치 패널을 구동하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 센싱 장치를 포함하는 전자기기를 간단하게 나타낸 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세하게 설명한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러를 포함하는 센싱 장치를 간단하게 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치는 터치 패널(100), 터치 패널 컨트롤러(200) 및 디스플레이 패널(300)을 포함할 수 있다. 터치 패널(100) 및 터치 패널 컨트롤러(200)는 센싱 장치를 구성할 수 있다.
터치 패널(100)은 디스플레이 패널(300)의 상부에 디스플레이 패널(300)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 예컨대, 터치 패널(100)은 디스플레이 패널(300)의 영상 표시면의 상부에 배치될 수 있다. 도 1에서는 터치 패널(100)이 디스플레이 패널(300)과 이격적으로 배치되는 경우를 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것일 뿐, 본 발명의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 터치 패널(100)은 디스플레이 패널(300)과 일체로서 형성될 수도 있다.
터치 패널(100)은 적어도 하나 이상의 투명 기판 및 투명 기판 상에 형성되는 복수의 센서 전극들(110, 120)을 포함할 수 있다. 복수의 센서 전극들(110, 120)은 ITO(Indium Tin Oxide), ZnO(Zinc Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 탄소 나노 튜브 등과 같은 투명 전도성 물질로 형성되거나, 또는 매우 얇은 금속 미세 패턴으로 형성될 수도 있다.
복수의 센서 전극들(110, 120)은, 투명 기판 상에 제1 방향(DIR1)으로 연장되는 복수의 제1 센서 전극들(110), 및 제1 방향(DIR1)에 수직한 제2 방향(DIR2)으로 연장되는 복수의 제2 센서 전극들(120)을 포함할 수 있다.
도 1에서 제1 센서 전극들(110) 및 제2 센서 전극들(120)은 매트릭스 형상을 갖는 것으로 도시되고 있으나, 제1 센서 전극들(110) 및 제2 센서 전극들(120)은 다른 다양한 형상들을 가질 수도 있다. 예컨대, 제1 센서 전극들(110) 및 제2 센서 전극들(120)은 다이아몬드 형상, 원형 등 다양한 형상을 가질 수도 있다.
제1 센서 전극들(110)은 제2 센서 전극들(120)과 전기적으로 분리될 수 있다. 예컨대, 제1 센서 전극들(110)은, 제1 및 제2 방향들(DIR1, DIR2)과 수직한 제3 방향(DIR3)에서 제2 센서 전극들(120)과 서로 이격됨으로써, 제2 센서 전극들(120)과 전기적으로 분리될 수 있다. 이 경우, 제1 센서 전극들(110) 및 제2 센서 전극들(120) 사이의 공간은 실리콘 산화물 등과 같은 절연 물질을 이용하여 절연될 수 있다.
터치 패널 컨트롤러(200)는 터치 패널(100)과 전기적으로 연결되어 사용자 입력을 검출하는 데 필요한 각종 신호들을 송수신할 수 있다. 예컨대, 센싱 장치가 결합 커패시턴스(mutual-capacitance) 방식으로 동작하는 경우, 터치 패널 컨트롤러(200)는 터치 패널(100)의 제1 센서 전극들(110) 및 제2 센서 전극들(120) 중 적어도 하나에 구동 신호를 송신하고, 제1 센서 전극들(110) 및 제2 센서 전극들(120) 중 적어도 하나로부터 센싱 신호를 수신할 수 있다. 또한, 센싱 장치가 자체 커패시턴스(self-capacitance) 방식으로 동작하는 경우, 터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 센서 전극들(110) 및 제2 센서 전극들(120) 중 적어도 하나로부터 센싱 신호를 수신할 수 있다. 본 명세서에서, 구동 신호를 입력 받는 센서 전극들은 송신 전극(TXE)으로 지칭될 수 있고, 센싱 신호를 출력하는 센서 전극들은 수신 전극(RXE)으로 지칭될 수 있다.
터치 패널 컨트롤러(200)는 사용자 입력을 검출하는 데 필요한 각종 신호들을 송수신하기 위한 아날로그 회로, 아날로그-디지털 컨버터, 및 프로세서 등을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(300)은 복수의 스캔 라인들 및 복수의 데이터 라인들을 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(300)은 스캔 라인들 및 데이터 라인들에 연결된 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(300)은 스캔 라인들 및 데이터 라인들을 통해 각종 구동 신호들을 입력 받아 복수의 픽셀들을 구동함으로써, 각종 영상들을 표시할 수 있다. 디스플레이 패널(300)은 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 패널 등을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치의 동작 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 센싱 장치의 동작 모드는 구동전력 레벨이나 센서 라인 구동 방식 등에 따라 동작 타이밍을 달리하는 제1 내지 제3 모드를 포함할 수 있다.
제1 모드에서, 센싱 장치는 소정의 임계값(Pth) 이상인 제1 전력(P1)을 공급받아 센싱 동작을 수행할 수 있다. 일부 예에서, 센싱 장치는 정전용량 방식으로 센싱 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 센싱 장치는 제1 센서 전극들 및 제2 센서 전극들로부터 복수의 송신 전극들 및 수신 전극들을 선택할 수 있다.
제1 모드에서, 센싱 장치의 하나의 프레임 주기는 활성화 구간(act1) 및 비활성화 구간(inact1)을 포함할 수 있다. 활성화 구간(act1)에서, 센싱 장치는 사용자 입력의 발생 여부 및 발생 위치(좌표 값)를 모두 검출할 수 있다. 비활성화 구간(inact1)에서, 센싱 장치는 전력 소모를 최소화하기 위해 센싱 동작을 수행하지 않을 수 있다. 일부 예에서, 활성화 구간(act1)의 시간(tact1)은 비활성화 구간(inact1)의 시간(tinact1)보다 길 수 있다.
제2 모드에서, 센싱 장치는 소정의 임계값(Pth) 미만인 제2 전력(P2)을 공급받아 센싱 동작을 수행할 수 있다. 일부 예에서, 센싱 장치는 정전용량 방식으로 센싱 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 센싱 장치는 제1 센서 전극들 및 제2 센서 전극들 중 어느 하나로부터 복수의 송신 전극들 및 수신 전극들을 선택할 수 있다.
제2 모드에서, 센싱 장치의 하나의 프레임 주기는 활성화 구간(act2) 및 비활성화 구간(inact2)을 포함할 수 있다. 활성화 구간(act2)에서, 센싱 장치는 사용자 입력의 발생 여부만을 검출할 수 있다. 비활성화 구간(inact2)에서, 센싱 장치는 전력 소모를 최소화하기 위해 센싱 동작을 수행하지 않을 수 있다. 일부 예에서, 활성화 구간(act2)의 시간(tact2)는 비활성화 구간(inact2)의 시간(tinact2)보다 짧을 수 있다.
제3 모드에서, 센싱 장치는 구동전력의 제한 없이 정전용량 방식으로 센싱 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 센싱 장치는 신호대 잡음비(SNR)가 최대가 되는 호버링 신호를 획득하기 위하여 제1 전력(P1) 이상의 전력을 공급받아, 근접 센싱 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 센싱 장치는 제1 센서 전극들 및 제2 센서 전극들 중 어느 하나로부터 복수의 송신 전극들 및 수신 전극들을 선택할 수 있다.
제3 모드에서, 센싱 장치의 하나의 프레임 주기는 활성화 구간(act3) 만을 포함할 수 있다. 활성화 구간(act3) 동안, 센싱 장치는 근접 센싱 동작을 수행할 수 있다. 근접 센싱 동작의 경우, 터치 센싱 동작에 비해 커패시턴스의 변화가 작기 때문에 센싱 감도를 높일 필요가 있다. 따라서, 제3 모드에서, 센싱 장치는 센싱 동작을 수행하는 활성화 구간(act3)의 시간(tact3)을 다른 모드들의 경우(tact1, tact2)보다 길게 하거나, 구동 신호의 크기를 크게 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 터치 패널 컨트롤러(200)는 센싱 회로(210) 및 프로세서(230)를 포함할 수 있다.
센싱 회로(210)는 터치 패널(100)과 전기적으로 연결되어 사용자 입력을 검출하는 데 필요한 각종 신호들을 송수신할 수 있다. 예컨대, 센싱 장치가 결합 정전용량 방식으로 동작하는 경우, 센싱 회로(210)는 송신 전극(TXE)에 구동 신호를 송신하고, 수신 전극(RXE)으로부터 센싱 신호를 수신할 수 있다. 또한, 센싱 장치가 자체 정전용량 방식으로 동작하는 경우, 센싱 회로(210)는 수신 전극(RXE)으로부터 센싱 신호를 수신할 수 있다. 일부 예에서, 구동 신호는 구형파 신호일 수 있고, 센싱 신호는 센서 전극들에서 생성된 전하에 대응하는 전기 신호일 수 있다.
센싱 회로(210)는 송신 전극(TXE) 및 수신 전극(RXE)을 선택하고 송신 전극(TXE)에 구동 신호를 송신하는 구동부, 수신 전극(RXE)에서 생성된 전하를 전압 신호로 변환하여 출력하는 전하 증폭부, 전하 증폭부가 출력하는 전압 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터 등을 포함할 수 있다.
프로세서(230)는 터치 패널 컨트롤러(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있으며, 센싱 회로(210)로부터 디지털 신호를 입력받아 사용자 입력의 발생 여부, 발생 위치(좌표 값) 등을 검출할 수 있다. 프로세서(230)는 디지털 처리 프로세서(Digital Signal Processor, DSP) 등으로 구현될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러의 일 예를 나타낸 회로도이다.
도 4를 참조하면, 터치 패널 컨트롤러(200)는 센싱 회로(210) 및 프로세서(230)를 포함할 수 있다.
센싱 회로(210)는 구동부(211), 전하 증폭부(213), 아날로그-디지털 컨버터(215), 및 타이밍 제어부(217)를 포함할 수 있다.
구동부(211)는 터치 패널(100)의 제1 센서 전극들 및 제2 센서 전극들 중에서 적어도 하나의 송신 전극(TXE) 및 수신 전극(RXE)을 선택할 수 있다. 일부 예에서, 구동부(211)는 송신 전극(TXE) 및 수신 전극(RXE)을 선택하기 위한 멀티플렉서(MUX)를 포함할 수 있다.
구동부(211)는 트랜스미터(TX)를 통해 송신 전극(TXE)에 구동 신호를 입력할 수 있고, 리시버(RX)를 통해 수신 전극(RXE)로부터 센싱 신호를 수신할 수 있다. 일부 예에서, 구동 신호는 소정의 피크-투-피크(VTX)를 갖는 구형파 전압 신호일 수 있다.
전하 증폭부(213)는 연산 증폭기(AMP)와 피드백 저항(RFB) 및 피드백 커패시터(CFB)를 포함할 수 있다. 피드백 저항(RFB)은 연산 증폭기(AMP)의 반전 입력 단자와 출력 단자 사이에 연결되며, 피드백 커패시터(CFB)는 피드백 저항(RFB)과 병렬 연결될 수 있다. 연산 증폭기(AMP)의 비반전 입력 단자에는 소정의 기준 전압(VREF)이 입력될 수 있다. 일 실시예에서, 기준 전압(VREF)은 수신 전극(RXE)과 디스플레이 패널(100)의 공통 전극 사이에 발생하는 디스플레이 노이즈 신호(VDN)일 수 있다. 전하 증폭부(213)는, 디스플레이 노이즈 신호(VDN)을 기준 전압(VREF)으로 이용하여 증폭 동작을 수행함으로써, 디스플레이 노이즈 신호(VDN)를 제거할 수 있다. 한편, 피드백 저항(RFB) 및 피드백 커패시터(CFB)는 전하 증폭부(213)가 출력하는 전압 신호에서 리플 성분을 제거하는 필터 기능을 수행할 수 있다.
아날로그-디지털 컨버터(215)는 전하 증폭부(213)가 출력하는 전압 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력할 수 있다.
일부 예에서, 센싱 회로(210)는 최대한의 다이나믹 레인지(dynamic range)를 확보하기 위하여, 전하 증폭부(213)의 출력단 및 아날로그-디지털 컨버터(215)의 입력단 사이에 연결되는 이득 증폭기(Programmable Gain Amplifier, PGA), 또는 적분기를 더 포함할 수 있다.
또한, 센싱 회로(210)는 최대한의 다이나믹 레인지(dynamic range)를 확보하기 위하여, 전하 증폭부(213)의 반전 입력 단자에 연결되어 수신 전극(RXE)이 생성하는 전하의 오프셋을 제거하는 오프셋 보상부(219)를 더 포함할 수 있다.
이상의 구동부(211) 내지 오프셋 보상부(219)는, 프로세서(220)의 제어 하에 타이밍 제어부(217)가 생성한 타이밍 신호들(TCON1-TCON4)에 따라 동작할 수 있다.
한편, 터치 패널(100)의 수신 전극(RXE)과 디스플레이 패널의 공통 전극 사이에 발생하는 제1 기생 커패시턴스(CS) 성분으로 인해 디스플레이 패널에서 터치 패널(100)로 유입되는 제1 노이즈 신호(VDN)가 발생할 수 있다. 제1 노이즈 신호(VDN)는 수신 전극(RXE)에서 출력되는 센싱 신호의 크기를 감소시켜 센싱 감도를 저하시킬 수 있다.
또한, 터치 패널(100)의 송신 전극(TXE)과 디스플레이 패널의 공통 전극 사이에 발생하는 제2 기생 커패시턴스(CD) 성분으로 인해 터치 패널(100)에서 디스플레이 패널로 유입되는 제2 노이즈 신호(VTN)가 발생할 수 있다. 제2 노이즈 신호(VTN)는 디스플레이 패널의 영상 품질을 저하시킬 수 있다.
제1 노이즈 신호(VDN) 및 제2 노이즈 신호(VTN) 각각의 크기는 터치 패널(100)과 디스플레이 패널 사이의 간격이 좁아짐에 따라 커질 수 있다. 따라서, 터치 패널 컨트롤러(200)는, 제1 노이즈 신호(VDN) 및 제2 노이즈 신호(VTN)를 제거하고 전력 소모를 최소화하기 위하여, 센싱 장치의 동작 모드에 따라 터치 패널(100)을 다르게 구동할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러가 동작 모드에 따라 터치 패널을 구동하는 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러가 터치 패널을 구동하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러가 노이즈 신호를 제거하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 센싱 장치가 제1 모드로 동작하는 경우 터치 패널(500)의 구동 방법을 나타내고, 도 6은 센싱 장치가 제2 모드 및 제3 모드로 동작하는 경우 터치 패널(600)의 구동 방법을 나타낸다. 또한, 도 5 및 도 6은 센싱 장치가 결합 정전용량 방식으로 센싱 동작을 수행하는 경우를 전제로 한다.
도 5를 참조하면, 센싱 장치가 제1 모드로 동작하는 경우, 터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 센서 전극들(510)을 송신 전극들(TXE)로 선택하고 제2 센서 전극들(520)을 수신 전극들(RXE)로 선택할 수 있다.
터치 패널 컨트롤러(200)는 트랜스미터(TX)를 통해 송신 전극들(TXE)에 구동 신호(IN)를 입력할 수 있다. 또한, 터치 패널 컨트롤러(200)는 리시버(RX)를 통해 수신 전극들(RXE)로부터 센싱 신호를 수신하여 사용자 입력의 발생 여부 및 발생 위치(좌표 값)를 검출할 수 있다.
한편, 도 5에서는, 제1 센서 전극들(510)이 송신 전극들(TXE)이고 제2 센서 전극들(520)이 수신 전극들(RXE)인 경우를 도시하지만, 이는 예시적인 것이므로, 터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 센서 전극들(510)을 수신 전극들(RXE)로 선택하고 제2 센서 전극들(520)을 송신 전극들(TXE)로 선택할 수도 있다.
도 6을 참조하면, 센싱 장치가 제2 모드 또는 제3 모드로 동작하는 경우, 터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 센서 전극들(610) 및 제2 센서 전극들(620) 중 어느 하나로부터 적어도 한 쌍의 송신 전극들(TXE+, TXE-)을 선택할 수 있다. 각각의 송신 전극 쌍(TXE+, TXE-)은 제1 송신 전극(TXE+) 및 제2 송신 전극(TXE-)을 포함할 수 있다. 제1 송신 전극(TXE+) 및 제2 송신 전극(TXE-) 사이에는 복수의 센서 전극들이 배치될 수 있다.
터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 송신 전극(TXE+) 및 제2 송신 전극(TXE-) 사이에 배치되는 복수의 센서 전극들로부터 복수의 수신 전극들(RXE+, RXE-)을 선택할 수 있다. 복수의 수신 전극들(RXE+, RXE-)은 제1 수신 전극(RXE+) 및 제2 수신 전극(RXE-)을 포함할 수 있다. 제1 수신 전극(RXE+)은 인접한 제1 송신 전극(TXE+)과 결합 커패시턴스(CM)를 형성하고, 제2 수신 전극(RXE-)은 인접한 제2 송신 전극(TXE-)과 결합 커패시턴스(CM)를 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 송신 전극(TXE+)과 제2 수신 전극(RXE-), 및 제2 송신 전극(TXE-)과 제1 수신 전극(RXE+) 사이에 결합 커패시턴스(CM)가 형성되는 것을 방지하기 위하여, 송신 전극(TXE+) 및 제2 송신 전극(TXE-) 사이에 배치되는 적어도 하나의 차폐(shielding) 전극을 선택할 수 있다. 일 실시예에서, 터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 송신 전극(TXE+) 및 이에 인접한 제2 송신 전극(TXE-) 사이에 배치된 복수의 센서 전극들 중 적어도 하나를 선택하여 접지 전원에 연결하거나 플로팅(floating) 시킴으로써 차폐 전극을 형성할 수 있다.
터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 송신 전극(TXE+)에는 트랜스미터(TX+)를 통해 제1 구동 신호(IN1)를 입력할 수 있다. 또한, 터치 패널 컨트롤러(200)는 제2 송신 전극(TXE-)에는 트랜스미터(TX-)를 통해 제1 구동 신호(IN1)와 180 도의 위상 차이를 갖는 제2 구동 신호(IN2)를 입력할 수 있다.
터치 패널 컨트롤러(200)는 각각의 송신 전극 쌍(TXE+, TXE-)에 180 도의 위상 차이를 갖는 제1 구동 신호(IN1) 및 제2 구동 신호(IN2)를 입력함으로써, 제2 기생 커패시턴스(CD) 성분으로 인해 터치 패널(600)에서 디스플레이 패널로 유입되는 제2 노이즈 신호(VTN)를 제거할 수 있다. 또한, 터치 패널 컨트롤러(200)는 각각의 송신 전극 쌍(TXE+, TXE-)에 180 도의 위상 차이를 갖는 제1 구동 신호(IN1) 및 제2 구동 신호(IN2)를 입력함으로써, 제1 기생 커패시턴스(CS) 성분으로 인해 디스플레이 패널에서 터치 패널(600)로 유입되는 제1 노이즈 신호(VDN)를 제거할 수 있다.
터치 패널 컨트롤러(200)는, 송신 전극들(TXE) 및 수신 전극들(RXE)이 전혀 선택되지 않는, 제1 센서 전극들(610) 및 제2 센서 전극들(620) 중 어느 하나를 접지 전원에 연결하거나 플로팅 시킴으로써, 비구동 센서 전극들이 송신 전극들(TXE) 및 수신 전극들(RXE)에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
한편, 도 6에서는, 송신 전극들(TXE) 및 수신 전극들(RXE)이 제2 센서 전극들(620) 중에서 선택된 경우를 도시하지만, 이는 예시적인 것이므로, 터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 센서 전극들(610) 중에서 송신 전극들(TXE) 및 수신 전극들(RXE)을 선택할 수도 있다.
터치 패널 컨트롤러(200)가 제1 노이즈 신호(VDN) 및 제2 노이즈 신호(VTN)를 제거하는 원리를 도 7을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
설명의 편의상, 도 7에서는 터치 패널(700)에 포함된 5 개의 제1 센서 전극들(711-715) 만을 도시한다.
도 7을 참조하면, 터치 패널 컨트롤러(200)는 첫번째 제1 센서 전극(711)을 제1 송신 전극(TXE+)으로 선택하고, 다섯번째 제1 센서 전극(715)을 제2 송신 전극(TXE-)으로 선택할 수 있다. 또한, 터치 패널 컨트롤러(200)는 두번째 제1 센서 전극(712)을 제1 수신 전극(RXE+)으로 선택하고, 네번째 제1 센서 전극(714)을 제2 수신 전극(RXE-)으로 선택할 수 있다. 또한, 터치 패널 컨트롤러(200)는 세번째 제1 센서 전극(713)을 플로팅시켜 차폐 전극으로 선택할 수 있다.
터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 송신 전극(TXE+)으로 제1 구동 신호(IN1)를 입력하고, 제2 송신 전극(TXE-)으로 제1 구동 신호(IN1)와 크기(VTX)는 같고 위상이 180 도 차이가 나는 제2 구동 신호(IN2)를 입력할 수 있다. 이 경우, 제1 송신 전극(TXE+)과 제1 수신 전극(RXE+) 사이에 결합 커패시턴스(CM)가 발생하며, 이를 통해 전류 패스가 형성될 수 있다. 또한, 제2 송신 전극(TXE-)과 제2 수신 전극(RXE-) 사이에 결합 커패시턴스(CM)가 발생하며, 이를 통해 전류 패스가 형성될 수 있다.
한편, 제1 센서 라인들(611-615) 각각은 동일한 면적과 길이를 가지므로, 공정상 오차를 무시하는 경우, 수신 전극들(RXE+, RXE-) 각각에 발생하는 제1 기생 커패시턴스들(CS)는 서로 같을 수 있고, 송신 전극들(TXE+, TXE-) 각각에 발생하는 제2 기생 커패시턴스들(CD)는 서로 같을 수 있다.
제1 송신 전극(TXE+)으로부터 디스플레이 패널의 공통 전극으로 유입되는 노이즈는 CD×VTX 이고, 제2 송신 전극(TXE-)으로부터 디스플레이 패널의 공통 전극으로 유입되는 노이즈는 -CD×VTX 가 되므로, 해당 노이즈들은 서로 상쇄되어 제거될 수 있다.
제1 수신 전극(RXE+)으로부터 출력되는 제1 센싱 신호(OUT1)는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
여기서, VDN 은 수신 전극(RXE+, RXE-)과 디스플레이 패널의 공통 전극 사이에 발생하는 제1 기생 커패시턴스(CS)의 양단 전압일 수 있다.
또한, 제2 수신 전극(RXE-)으로부터 출력되는 제2 센싱 신호(OUT2)는 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
여기서, VDN 은 수신 전극(RXE)과 디스플레이 패널의 공통 전극 사이에 발생하는 디스플레이 노이즈일 수 있다.
터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 센싱 신호(OUT1)에서 제2 센싱 신호(OUT2)를 차분함으로써, 사용자 입력을 검출하는 데 이용되는 최종 센싱 신호(OUT)를 생성할 수 있다. 따라서, 최종 센싱 신호(OUT)는 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
수학식 3을 참조하면, 디스플레이 노이즈들(VDN)은 서로 상쇄되어 제거될 수 있다. 또한, 최종 센싱 신호(OUT)의 크기는 각각의 센싱 신호(OUT1, OUT2) 보다 2 배 커질 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러(200)는 송신 전극들(TXE+, TXE-)을 180 도 위상 차이가 나는 신호들이 각각 입력되는 적어도 하나의 쌍으로 구성하고, 수신 전극들(RXE+, RXE-)을 송신 전극들(TXE+, TXE-)과 평행하게 배치되도록 선택한 후, 각각의 수신 전극(RXE+, RXE-)으로부터 출력되는 센싱 신호들(OUT1, OUT2)에 대해 차분 연산을 수행함으로써, 터치 패널(600)과 디스플레이 패널 사이의 상호 간섭에 의한 노이즈 성분들을 모두 제거할 수 있다. 따라서, 터치 패널 컨트롤러(200)는 노이즈 성분을 고려할 필요없이 구동 신호(IN1, IN2)의 크기(VTX)를 보다 크게 할 수 있으므로, 센싱 감도 및 디스플레이 패널의 영상 품질을 함께 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러(200)는 최종 센싱 신호(OUT)의 크기를 각각의 센싱 신호(OUT1, OUT2)의 크기보다 2 배 증가시킬 수 있다. 따라서, 터치 패널 컨트롤러(200)는 동일한 크기의 센싱 영역에서 사용자 입력을 검출하는 데 필요한 센서 라인들의 개수를 감소시킬 수 있으므로, 전력 소모를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러의 구동 채널 수의 감소 효과를 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a 내지 도 8c에서 센싱 영역(SA)는 모두 동일한 면적을 갖는 동일 영역인 것을 전제로 한다.
도 8a를 참조하면, 센싱 장치가 제1 동작 모드로 동작하는 경우 결합 정전용량 방식으로 센싱 동작을 수행하기 위해, 5 개의 송신 라인들(TXE)과 3 개의 수신 라인들(RXE)을 필요로 한다.
도 8b를 참조하면, 센싱 장치가 제1 동작 모드로 동작하는 경우 자체 정전용량 방식으로 센싱 동작을 수행하기 위해, 5 개의 수신 라인들(RXE)을 필요로 한다.
이에 반해, 도 8c를 참조하면, 센싱 장치가 제2 동작 모드 또는 제3 동작 모드로 동작하는 경우 결합 정전용량 방식으로 센싱 동작을 수행하기 위해, 2 개의 송신 라인들(TXE+, TXE-)과 2 개의 수신 라인들(RXE+, RXE-)을 필요로 한다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러(200)는 보다 적은 개수의 센서 라인들만을 이용하여 동일한 면적 범위를 센싱할 수 있기 때문에, 전력 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.
이하, 도 9 및 도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러가 터치 패널을 구동하는 다양한 변형예들을 살펴보기로 한다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러가 터치 패널을 구동하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
우선, 도 9를 참조하면, 센싱 장치가 제2 모드 또는 제3 모드로 동작하는 경우, 터치 패널 컨트롤러(200)는 터치 패널(900)의 제2 센서 전극들(920) 중에서 두번째 제2 센서 전극(922)을 제1 송신 전극(TXE+)으로 선택하고, n-1번째 제2 센서 전극(928)을 제2 송신 전극(TXE-)으로 선택할 수 있다.
터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 송신 전극(TXE+, 922)과 인접한 첫번째 및 세번째 제2 센서 전극들(921, 923)을 제1 수신 전극들(RXE+)로 선택할 수 있다. 제1 수신 전극들(RXE+)은 제1 송신 전극(TXE+, 922)과 결합 커패시턴스(CM)를 형성할 수 있다. 또한, 터치 패널 컨트롤러(200)는 제2 송신 전극(TXE-, 928)과 인접한 n-2번째 및 n번째 제2 센서 전극들(927, 929)를 제2 수신 전극들(RXE-)로 선택할 수 있다. 제2 수신 전극들(RXE-)은 제2 송신 전극(TXE-, 928)과 결합 커패시턴스(CM)를 형성할 수 있다.
한편, 도 9에서와 같이 제1 송신 전극(TXE+)과 제2 송신 전극(TXE-) 사이의 간격이 상대적으로 먼 경우, 터치 패널 컨트롤러(200)는 별도의 차폐 전극을 선택하지 않을 수 있다.
도 9의 구동 방식은, 사용자 입력의 발생 여부 만을 검출하고자 할 때 최소한의 센서 전극들을 구동함으로써, 전력 소모를 최소화하고 보다 신속하게 사용자 입력을 검출할 수 있는 효과가 있다.
다음으로, 도 10을 참조하면, 센싱 장치가 제2 모드 또는 제3 모드로 동작하는 경우, 터치 패널 컨트롤러(200)는 터치 패널(1000)의 제2 센서 전극들(1020) 중에서 첫번째 제2 센서 전극(1021)을 제1 송신 전극(TXE+)으로 선택하고, 일곱번째 제2 센서 전극(1027)을 제2 송신 전극(TXE-)으로 선택할 수 있다. 그 결과, 첫번째 제2 센서 전극(1021) 및 일곱번째 제2 센서 전극(1027)은 하나의 송신 전극 쌍(TXE+, TXE-)을 구성할 수 있다.
터치 패널 컨트롤러(200)는 두번째 및 세번째 제2 센서 전극들(1022, 1023)을 제1 송신 전극(TXE+)(1021)과 결합 커패시턴스를 발생시키는 제1 수신 전극들(RXE+)로 선택할 수 있다. 또한, 터치 패널 컨트롤러(200)는 다섯번째, 여섯번째, 여덟번째 및 아홉번째 제2 센서 전극들(1025, 1026, 1028, 1029)을 제2 송신 전극(TXE-)(1027)과 결합 커패시턴스를 발생시키는 제2 수신 전극들(RXE-)로 선택할 수 있다.
이와 같은 방법으로, 터치 패널 컨트롤러(200)는 수신 전극들(RXE+, RXE-)을 복수 개로 구성함으로써, 센싱 신호의 크기를 증가시킬 수 있다. 따라서, 도 10의 구동 방식은 각종 노이즈에 의한 영향을 최소화하면서 높은 센싱 감도로 사용자 입력을 검출할 수 있는 효과가 있다.
도 11 내지 도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 컨트롤러가 터치 패널을 구동하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11은 센싱 장치가 제1 모드로 동작하는 경우 터치 패널(1100)의 구동 방법을 나타내고, 도 12 및 도 13은 센싱 장치가 제2 모드 및 제3 모드로 동작하는 경우 터치 패널(1100)의 구동 방법을 나타낸다. 한편, 도 11 내지 도 13은 센싱 장치가 자체 정전용량 방식으로 센싱 동작을 수행하는 경우를 전제로 한다.
도 11을 참조하면, 센싱 장치가 제1 모드로 동작하는 경우, 터치 패널 컨트롤러(200)는 제2 센서 전극들(1120)을 수신 전극들(RXE)로 선택할 수 있다.
터치 패널 컨트롤러(200)는 수신 전극들(RXE)로부터 출력되는 전기 신호를 수신하여 사용자 입력의 발생 여부 및 발생 위치(좌표 값)를 검출할 수 있다.
도 12를 참조하면, 센싱 장치가 제2 모드 또는 제3 모드로 동작하는 경우, 터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 센서 전극들(1210) 중에서 적어도 한 쌍의 수신 전극들(RXE+, RXE-)을 선택할 수 있다. 각각의 수신 전극 쌍(RXE+, RXE-)은 리시버(RX+)를 통해 제1 센싱 신호(OUT2, OUT4)를 출력하는 제1 수신 전극(RXE+), 및 리시버(RX-)를 통해 제2 센싱 신호(OUT1, OUT3)를 출력하는 제2 수신 전극(RXE-)을 포함할 수 있다. 제1 센싱 신호(OUT2, OUT4) 및 제2 센싱 신호(OUT1, OUT3)는 크기(Vsig)는 같고, 위상은 180 도 차이가 날 수 있다.
제1 수신 전극(RXE+) 및 제2 수신 전극(RXE-) 사이에는 적어도 하나의 센서 전극들이 배치될 수 있다. 터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 수신 전극(RXE+) 및 제2 수신 전극(RXE-) 사이에 배치된 센서 전극들 중에서 적어도 하나를 차폐 전극으로 선택할 수 있다. 일 실시예에서, 터치 패널 컨트롤러(200)는 인접한 제1 수신 전극(RXE+) 및 제2 수신 전극(RXE-) 사이에 배치된 하나의 센서 전극을 접지 전원에 연결하거나 플로팅시킴으로써 차폐 전극을 구성할 수 있다.
한편, 도시하지는 않았으나, 터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 센서 전극들(1210)과 직교하는 제2 센서 전극들을 수신 전극들(RXE)로 선택할 수도 있다.
도 13을 참조하면, 센싱 장치가 제2 모드 또는 제3 모드로 동작하는 경우, 터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 센서 전극들(1310) 중에서 적어도 한 쌍의 수신 전극들(RXE+, RXE-)을 선택할 수 있다. 각각의 수신 전극 쌍(RXE+, RXE-)은 복수의 제1 수신 전극들(RXE+) 및 복수의 제2 수신 전극들(RXE-)를 포함할 수 있다.
제1 수신 전극들(RXE+)은 리시버(RX+)를 통해 제1 센싱 신호(OUT3, OUT4, OUT7, OUT8)를 출력할 수 있다. 제2 수신 전극들(RXE-)은 리시버(RX-)를 통해 제2 센싱 신호(OUT1, OUT2, OUT5, OUT6)를 출력할 수 있다. 제1 센싱 신호(OUT3, OUT4, OUT7, OUT8) 및 제2 센싱 신호(OUT1, OUT2, OUT5, OUT6)는 크기(Vsig)는 같고, 위상은 180 도 차이가 날 수 있다.
각각의 수신 전극 쌍에서, 제1 수신 전극들(RXE+) 및 제2 수신 전극들(RXE-) 사이에는 적어도 하나의 센서 전극들이 배치될 수 있다. 터치 패널 컨트롤러(200)는 해당 센서 전극들 중 적어도 하나를 차폐 전극으로 선택할 수 있다. 차폐 전극은 접지 전원에 연결되거나 플로팅됨으로써, 인접한 제1 수신 전극들(RXE+) 및 제2 수신 전극들(RXE-) 사이의 간섭을 제거할 수 있다.
한편, 도시하지는 않았으나, 터치 패널 컨트롤러(200)는 제1 센서 전극들(1310)과 직교하는 제2 센서 전극들을 수신 전극들(RXE)로 선택할 수도 있다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 센싱 장치를 포함하는 전자기기를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 14를 참조하면, 전자기기(1400)는 디스플레이 장치(1410), 입출력 장치(1420), 메모리(1430), 프로세서(1440), 및 포트(1450) 등을 포함할 수 있다. 또한, 전자기기(1400)는 유무선 통신 장치, 전원 장치 등을 더 포함할 수 있다. 도 14에 도시된 구성 요소 가운데, 포트(1450)는 전자기기(1400)가 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드 등과 통신하기 위해 제공되는 장치일 수 있다. 전자기기(1400)는 일반적인 데스크톱 컴퓨터나 랩톱 컴퓨터 외에 스마트폰, 태블릿 PC, 스마트 웨어러블 기기 등을 모두 포괄하는 개념일 수 있다.
프로세서(1440)는 특정 연산이나 명령어 및 태스크 등을 수행할 수 있다. 프로세서(1440)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 마이크로프로세서 유닛(MCU), 시스템 온 칩(SoC) 등일 수 있으며, 버스(1460)를 통해 센싱 장치(1410), 디스플레이(1420), 메모리(1430)는 물론, 포트(1450)에 연결된 다른 장치들과 통신할 수 있다. 또한, 프로세서(1440)는 도 1 내지 도 13을 참조하여 전술한 디스플레이 장치(1410)의 프로세서(230)와 일체로서 제공될 수도 있다.
메모리(1430)는 전자기기(1400)의 동작에 필요한 데이터, 또는 멀티미디어 데이터 등을 저장하는 저장 매체일 수 있다. 메모리(1430)는 휘발성 메모리, 또는 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한 메모리(1430)는 저장장치로서 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), 하드 디스크 드라이브(HDD), 및 광학 드라이브(ODD) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 입출력 장치(1420)는 사용자에게 제공되는 키보드, 마우스, 터치스크린 등과 같은 입력 장치 및 디스플레이, 오디오 출력부 등과 같은 출력 장치를 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(1410)는 버스(1460) 또는 다른 통신 수단에 의해 프로세서(1440)와 연결될 수 있다. 디스플레이 장치(1410)는 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명한 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 형태로 전자기기(1400)에 채용될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
Claims (10)
- 복수의 제1 센서 전극들 및 복수의 제2 센서 전극들을 포함하는 터치 패널; 및
상기 터치 패널로부터 센싱 신호를 획득하고, 상기 센싱 신호에 기초하여 사용자 입력을 검출하는 터치 패널 컨트롤러;를 포함하고,
상기 터치 패널 컨트롤러는,
제1 전력으로 동작하는 제1 모드에서, 상기 복수의 제1 센서 전극들 및 상기 복수의 제2 센서 전극들 중 적어도 하나로부터 상기 센싱 신호를 획득하고,
상기 제1 전력보다 작은 제2 전력으로 동작하는 제2 모드 및 근접 센싱 동작을 수행하는 제3 모드에서, 상기 복수의 제1 센서 전극들 및 상기 복수의 제2 센서 전극들 중 어느 하나로부터 제1 송신 전극, 제2 송신 전극, 및 복수의 수신 전극들을 선택한 후, 상기 제1 송신 전극에 제1 구동 신호를 입력하고, 상기 제2 송신 전극에 상기 제1 구동 신호와 180 도의 위상차를 갖는 제2 구동 신호를 입력하는,
센싱 장치. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 수신 전극들 각각은,
상기 제1 송신 전극 및 상기 제2 송신 전극 중 어느 하나와 결합 커패시턴스를 형성하는,
센싱 장치. - 제2항에 있어서,
상기 복수의 수신 전극들 중에서,
상기 제1 송신 전극과 결합 커패시턴스를 형성하는 수신 전극들의 개수는 상기 제2 송신 전극과 결합 커패시턴스를 형성하는 수신 전극들의 개수는 서로 동일한,
센싱 장치. - 제1항에 있어서,
상기 터치 패널 컨트롤러는,
상기 제1 송신 전극 및 상기 제2 송신 전극 사이에 배치된 복수의 센서 전극들 중 적어도 하나를 차폐(shielding) 전극으로 선택하는,
센싱 장치. - 제1항에 있어서,
상기 터치 패널 컨트롤러는,
상기 제1 송신 전극, 상기 제2 송신 전극, 및 상기 복수의 수신 전극들을 선택하는 구동부;
상기 복수의 수신 전극들로부터 수신된 제1 센싱 신호들을 전압 신호들로 변환하는 전하 증폭부; 및
상기 전압 신호들을 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환부;를 포함하는,
센싱 장치. - 제1 구동 신호를 입력 받는 제1 전극 및 제2 구동 신호를 입력 받는 제2 전극;
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 같은 방향으로 연장되는 복수의 제3 전극들;
상기 복수의 제3 전극들 중 일부와 상기 제1 전극 사이의 커패시턴스 변화에 대응하는 제1 전압 신호를 출력하고, 상기 복수의 제3 전극들 중 나머지와 상기 제2 전극 사이의 커패시턴스 변화에 대응하는 제2 전압 신호를 출력하는 전하 증폭부; 및
상기 제1 전압 신호 및 상기 제2 전압 신호에 기초하여, 사용자 입력을 검출하는 프로세서;를 포함하고,
상기 제1 구동 신호와 상기 제2 구동 신호는 180 도의 위상차를 갖는,
센싱 장치. - 제6항에 있어서,
상기 복수의 제3 전극들 사이에 배치되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 차폐(shielding)하는 적어도 하나의 제4 전극을 더 포함하는,
센싱 장치. - 복수의 제1 센서 전극들 및 복수의 제2 센서 전극들을 포함하는 터치 패널을 구동하고, 상기 제1 센서 전극들 및 상기 제2 센서 전극들 중 어느 하나로부터 복수의 제1 수신 전극들, 복수의 제2 수신 전극들, 및 적어도 하나의 차폐 전극을 선택하고, 상기 제1 수신 전극들 및 상기 제2 수신 전극들로부터 센싱 신호를 획득하는 센싱 회로; 및
상기 센싱 회로를 제어하고, 상기 센싱 신호에 기초하여 사용자 입력을 검출하는 프로세서를 포함하고,
상기 차폐 전극은 상기 제1 수신 전극들 및 상기 제2 수신 전극들 사이에 배치되는,
터치 패널 컨트롤러. - 제8항에 있어서,
상기 센싱 회로는,
상기 제1 수신 전극들 사이에 배치되고 제1 구동 신호를 입력하는 적어도 하나의 제1 송신 전극, 및 상기 제2 수신 전극들 사이에 배치되고 상기 제1 구동 신호와 180 도의 위상차를 갖는 제2 구동 신호를 입력하는 적어도 하나의 제2 송신 전극을 더 선택하는,
터치 패널 컨트롤러. - 제9항에 있어서,
상기 센싱 회로는,
상기 제1 송신 전극과 상기 제1 수신 전극들 사이에서 발생하는 제1 결합 커패시턴스의 변화, 및 상기 제2 송신 전극과 상기 제2 수신 전극들 사이에서 발생하는 제2 결합 커패시턴스의 변화를 검출함으로써, 상기 센싱 신호를 획득하는,
터치 패널 컨트롤러.
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|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |