KR20220096882A

KR20220096882A - 터치 표시 장치, 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 센싱 데이터 전송 방법

Info

Publication number: KR20220096882A
Application number: KR1020200189721A
Authority: KR
Inventors: 박현규; 전재훈; 황준연
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2020-12-31
Filing date: 2020-12-31
Publication date: 2022-07-07
Also published as: US20220206625A1; US11435848B2

Abstract

본 발명의 실시예들은 터치 표시 장치, 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 센싱 데이터 전송 방법에 관한 것으로서, 터치 구동 회로가 센싱 데이터를 부호화하여 터치 컨트롤러로 전송함으로써, 센싱 데이터 전송 량을 줄여줄 수 있는 효과가 있다.

Description

터치 표시 장치, 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 센싱 데이터 전송 방법{TOUCH DISPLAY DEVICE, TOUCH DRIVING CIRCUIT, TOUCH CONTROLLER, AND SENSING DATA TRANSMISSION METHOD}

본 발명의 실시예들은 터치 표시 장치, 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 센싱 데이터 전송 방법에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치, 유기발광표시장치 등의 다양한 표시 장치가 개발되고 있다.

이러한 표시 장치 중에는 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력방식에서 탈피하여, 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력방식을 제공할 수 있는 터치 표시 장치가 있다.

터치 표시 장치는, 사용자의 터치를 센싱하기 위하여, 터치 패널과 터치 패널을 센싱하여 센싱 데이터를 전송하는 터치 구동 회로와, 터치 구동 회로부터 센싱 데이터를 수신하여 터치 좌표를 결정하는 터치 컨트롤러를 포함할 수 있다.

고성능의 터치 감도를 위하여 터치 패널 내 터치 전극의 개수가 많아지는 경우, 터치 구동 회로와 터치 컨트롤러 간의 센싱 데이터의 전송량도 그 만큼 많아질 수밖에 없다. 이러한 데이터 전송량의 증가는 터치 구동 회로 및 터치 컨트롤러의 처리 부담을 증가시킬 뿐만 아니라, 터치 센싱 속도를 저하시키고, 소비 전력을 증가시키는 문제점을 초래할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 터치 시스템 내 데이터 전송량 및 데이터 전송 시간을 절감시킬 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 센싱 데이터 전송 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 부호화 기능을 통해 터치 시스템 내 전송되는 데이터 량을 크게 줄여줄 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 센싱 데이터 전송 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 터치 시스템 내 데이터 전송 횟수를 줄여줄 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 센싱 데이터 전송 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 터치 센싱 속도를 높여줄 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 센싱 데이터 전송 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 전력 소모를 줄여줄 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 센싱 데이터 전송 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 다수의 센싱 노드를 포함하는 터치 패널과, 다수의 센싱 노드의 전체 또는 일부를 센싱하여 얻어진 센싱 데이터를 부호화하여 부호화 센싱 데이터를 생성하여 전송하는 터치 구동 회로와, 부호화 센싱 데이터에 대한 복호화를 통해 센싱 데이터를 복원하고, 센싱 데이터를 토대로 터치 유무 또는 터치 좌표를 결정하는 터치 컨트롤러를 포함하는 터치 표시 장치를 제공할 수 있다.

다수의 센싱 노드는 서로 인접한 제1 센싱 노드 및 제2 센싱 노드를 포함할 수 있다.

센싱 데이터는 제1 센싱 노드의 센싱값과 제2 센싱 노드의 센싱값을 포함할 수 있다.

부호화 센싱 데이터는 제1 센싱 노드의 센싱값과 제2 센싱 노드의 부호화 센싱값을 포함할 수 있다.

제2 센싱 노드의 부호화 센싱값은 제2 센싱 노드의 센싱값과 제1 센싱 노드의 센싱값 간의 차이값일 수 있다.

제1 센싱 노드의 센싱값과 제2 센싱 노드의 센싱값 각각은 S개의 비트로 된 비트 열이고, 부호화 센싱값은 S보다 작은 D개의 비트로 된 비트 열일 수 있다.

센싱 데이터는 제2 센싱 노드와 인접한 제3 센싱 노드의 센싱값을 더 포함할 수 있다.

만약, 제3 센싱 노드의 센싱값과 제2 센싱 노드의 센싱값 간의 차이값이 D개의 비트로 된 비트 열로 표현이 가능하거나, D개에서 부호 비트를 제외한 비트로 된 비트 열로 표현이 가능한 경우, 부호화 센싱 데이터는 제3 센싱 노드의 부호화 센싱값을 포함하고, 제3 센싱 노드의 부호화 센싱값은 제3 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 센싱값 간의 차이값일 수 있다.

이 경우, 제3 센싱 노드는 터치 좌표와 대응되지 않는 센싱 노드일 수 있다.

만약, 제3 센싱 노드의 센싱값과 제2 센싱 노드의 센싱값 간의 차이값이 D개의 비트로 된 비트 열로 표현이 불가능하거나, D개에서 부호 비트를 제외한 비트로 된 비트 열로 표현이 불가능한 경우, 부호화 센싱 데이터는, 제3 센싱 노드의 부호화 센싱값을 포함하지 않고, 미리 정해진 특정 비트 열과 제3 센싱 노드의 센싱값을 포함할 수 있다.

이 경우, 제3 센싱 노드는 터치 좌표와 대응되는 센싱 노드일 수 있다.

미리 정해진 특정 비트 열은 D개의 1을 포함하는 비트 열일 수 있다.

터치 컨트롤러는 특정 비트 열이 확인되는 경우, 터치 발생 상황으로 인식할 수 있다.

다수의 센싱 노드는 다수의 센싱 그룹으로 그룹화 되고, 다수의 센싱 그룹은 제1 센싱 그룹 및 제2 센싱 그룹을 포함할 수 있다.

터치 구동 회로는, 제1 센싱 그룹에 포함된 센싱 노드들을 센싱하여 제1 센싱 신호들을 출력하고, 제2 센싱 그룹에 포함된 센싱 노드들을 센싱하여 제2 센싱 신호들을 출력하는 센싱 유닛 블록과, 제1 변환 기간에 제1 센싱 신호들을 디지털 값에 해당하는 제1 센싱값들로 변환하고, 제1 변환 기간과 다른 제2 변환 기간에 제2 센싱 신호들을 디지털 값에 해당하는 제2 센싱값들로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터와, 제1 부호화 기간에 제1 센싱값들과 제2 센싱값들이 포함된 제1 센싱 데이터를 부호화하여 제1 부호화 센싱 데이터를 생성하는 인코더와, 제1 전송 기간에 제1 부호화 센싱 데이터를 전송하는 통신 프로세서를 포함할 수 있다.

제1 부호화 기간은 제1 변환 기간 및 제2 변환 기간이 종료된 이후 종료되고, 제1 전송 기간은 제1 변환 기간 및 제2 변환 기간이 종료된 이후 시작될 수 있다.

터치 구동 회로는, 부호화 센싱 데이터의 뒷부분에 추가된 엔드 마커(End Marker)를 전송할 수 있다.

또는, 터치 구동 회로는, 부호화 센싱 데이터의 앞부분에 추가된 데이터 스트림들의 개수 정보 또는 길이 정보를 전송할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 다수의 센싱 노드의 전체 또는 일부를 센싱하여 얻어진 센싱 데이터를 생성하는 터치 센싱 프로세서와, 센싱 데이터를 부호화하여 부호화 센싱 데이터를 생성하는 인코더와, 부호화 센싱 데이터를 전송하는 통신 프로세서를 포함하는 터치 구동 회로를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 부호화 센싱 데이터를 수신하는 통신 프로세서와, 부호화 센싱 데이터에 대한 복호화를 통해 센싱 데이터를 복원하는 디코더와, 센싱 데이터를 토대로 터치 유무 또는 터치 좌표를 결정하는 터치 프로세스 유닛을 포함하는 터치 컨트롤러를 제공할 수 있다.

센싱 데이터는, 터치 패널에서의 다수의 센싱 노드 중 서로 인접한 제1 센싱 노드 및 제2 센싱 노드 각각의 센싱값을 포함할 수 있다.

부호화 센싱 데이터는, 제1 센싱 노드의 센싱값과 제2 센싱 노드의 부호화 센싱값을 포함할 수 있다.

제2 센싱 노드의 부호화 차이값은 제2 센싱 노드의 센싱값과 제1 센싱 노드의 센싱값 간의 차이값일 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 터치 구동 회로가 다수의 센싱 노드의 전체 또는 일부를 센싱하여 얻어진 센싱 데이터를 생성하는 단계와, 터치 구동 회로가 센싱 데이터를 부호화하여 부호화 센싱 데이터를 생성하는 단계와, 터치 구동 회로가 부호화 센싱 데이터를 터치 컨트롤러로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

센싱 데이터는, 제1 센싱 노드의 센싱값과 제2 센싱 노드의 센싱값을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 시스템 내 데이터 전송량 및 데이터 전송 시간을 절감시킬 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 센싱 데이터 전송 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 부호화 기능을 통해 터치 시스템 내 전송되는 데이터 량을 크게 줄여줄 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 센싱 데이터 전송 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 시스템 내 데이터 전송 횟수를 줄여줄 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 센싱 데이터 전송 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 센싱 속도를 높여줄 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 센싱 데이터 전송 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 전력 소모를 줄여줄 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 센싱 데이터 전송 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 디스플레이 파트를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 터치 센싱 파트를 나타낸 도면들이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템의 터치 센싱 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 구동 회로를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 구동 회로 내 센싱 유닛을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템 내 터치 구동 회로와 터치 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 그룹 구동 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템 내 터치 구동 회로에서 터치 컨트롤러로 센싱 데이터를 전송하기 위한 동작 타이밍 다이어그램이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 터치 센싱 시스템 내 데이터 전송 량 절감을 위한 센싱 데이터 부호화를 나타낸 다이어그램이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템 내 터치 구동 회로에서 터치 컨트롤러로 부호화 센싱 데이터를 전송하기 위한 동작 타이밍 다이어그램이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 센싱 데이터의 부호화를 위한 부호화 기법을 설명하기 위한 센싱 노드들을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서, 센싱 데이터의 부호화를 위한 차분 부호화 기법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치에서 터치 발생 시, 센싱 데이터의 부호화를 위한 차분 부호화 기법의 적용 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템 내 터치 구동 회로에서 터치 컨트롤러로 부호화 센싱 데이터를 전송하는 횟수를 줄이기 위한 동작 타이밍 다이어그램이다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템 내 터치 구동 회로에서 터치 컨트롤러로 부호화 센싱 데이터를 효율적으로 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템의 센싱 데이터 전송 방법에 대한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, 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 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.

구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.

구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 시스템 구성도이다.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 영상을 표시하는 영상 표시 기능을 제공할 수 있고, 터치 오브젝트로서 손가락 및/또는 펜 등에 의한 터치 센싱 기능도 제공할 수 있다. 여기서, '펜'은 스타일러스(Stylus) 또는 스타일러스 펜(Stylus Pen)이라고도 하며, 신호 송수신 기능을 갖거나 터치 표시 장치(100)와 연동 동작을 수행할 수 있거나 자체 전원을 포함하는 액티브 펜(Active Pen)과, 신호 송수신 기능 및 자체 전원 등이 없는 패시브 펜(Passive Pen) 등을 포함할 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 텔레비전(TV), 컴퓨터 모니터, 차량용 모니터 등일 수도 있고, 태블릿, 스마트 폰 등의 모바일 디바이스일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 영상 표시 기능을 제공하기 위한 디스플레이 파트(Display Part)와 터치 센싱을 위한 터치 센싱 파트(Touch Sensing Part)를 포함할 수 있다.

아래에서는, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 디스플레이 파트(Display Part)를 더욱 상세하게 설명하고, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 센싱 파트(Touch Sensing Part)에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 디스플레이 파트(Display Part)를 나타낸 도면이다.

도 2a를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 디스플레이 파트(Display Part)는 표시 패널(210), 데이터 구동 회로(220), 게이트 구동 회로(230) 및 디스플레이 컨트롤러(240) 등을 포함할 수 있다.

표시 패널(210)은 기판(SUB)과, 기판(SUB) 상에 배치된 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)을 포함하고, 기판(SUB) 상에 배치되며 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)과 연결된 다수의 서브픽셀(SP)을 포함할 수 있다.

표시 패널(210)은 영상이 표시되는 표시영역(DA)과 영상이 표시되지 않는 비-표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 패널(210)의 표시영역(DA)에는 다수의 서브픽셀(SP)이 배열될 수 있다. 표시 패널(210)의 비-표시영역(NDA)에는 각종 신호 배선이 배치될 수 있다.

표시 패널(210)의 비-표시영역(NDA)에는 데이터 구동 회로(220) 및 게이트 구동 회로(230)가 전기적으로 연결될 수 있다.

데이터 구동 회로(220)는 다수의 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압들을 공급하여 다수의 데이터 라인(DL)을 구동한다.

게이트 구동 회로(230)는 다수의 게이트 라인(GL)으로 게이트 신호들(스캔 신호들이라고 함)를 공급하여 다수의 게이트 라인(GL)을 구동한다.

디스플레이 컨트롤러(240)는 데이터 구동 회로(220) 및 게이트 구동 회로(230)로 각종 제어신호(DCS, GCS)를 공급하여, 데이터 구동 회로(220) 및 게이트 구동 회로(230)의 동작을 제어한다.

디스플레이 컨트롤러(240)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 입력 영상 데이터를 데이터 구동 회로(220)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터(DATA)를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다.

디스플레이 컨트롤러(240)는, 통상의 디스플레이 기술에서 이용되는 타이밍 컨트롤러(TCON: Timing Controller)이거나, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함하는 제어 장치일 수 있다.

디스플레이 컨트롤러(240)는, 데이터 구동 회로(220)와 별도의 부품으로 구현될 수도 있고, 데이터 구동 회로(220)와 함께 집적 회로로 구현될 수도 있다.

데이터 구동 회로(220)는, 표시 패널(210)의 일측(예: 상측 또는 하측)에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라 표시 패널(210)의 양측(예: 상측과 하측)에 모두 위치할 수도 있다.

데이터 구동 회로(220)는 표시 패널(210)의 비-표시영역(NDA)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 경우에 따라, 표시 패널(210)의 표시 영역(DA)과 중첩되게 배치될 수도 있다.

데이터 구동 회로(220)는, 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로(Source Driver Integrated Circuit)를 포함하여 구현될 수 있다. 여기서, 각 소스 드라이버 집적회로는, 쉬프트 레지스터(Shift Register), 래치 회로(Latch Circuit), 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital to Analog Converter), 출력 버퍼(Output Buffer) 등을 포함할 수 있다. 각 소스 드라이버 집적회로는, 경우에 따라서, 아날로그 디지털 컨버터(Analog to Digital Converter)를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 데이터 구동 회로(220)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식으로 표시 패널(210)과 연결되거나, 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 또는 칩 온 패널(COP: Chip On Panel) 방식으로 표시 패널(210)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현되어 표시 패널(210)과 연결될 수 있다.

게이트 구동 회로(230)는, 표시 패널(210)의 일 측(예: 좌측 또는 우측 또는 상측 또는 하측)에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라 표시 패널(210)의 양측(예: 좌측과 우측)에 모두 위치할 수도 있다.

게이트 구동 회로(230)는 표시 패널(210)의 비-표시영역(NDA)에 전기적으로 연결되거나 표시 패널(210)의 비-표시영역(NDA)에 배치될 수 있으며, 경우에 따라, 표시 패널(210)의 표시 영역(DA)과 중첩되게 배치될 수도 있다.

게이트 구동 회로(230)는, 적어도 하나의 게이트 드라이버 집적회로(Gate Driver Integrated Circuit)를 포함하여 구현될 수 있다. 여기서, 각 게이트 드라이버 집적회로는 쉬프트 레지스터(Shift Register), 레벨 쉬프터(Level Shifter) 등을 포함할 수 있다.

예를 들어, 게이트 구동 회로(230)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식으로 표시 패널(210)과 연결되거나, 칩 온 글래스(COG) 또는 칩 온 패널(COP) 방식으로 표시 패널(210)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 칩 온 필름(COF) 방식에 따라 표시 패널(210)과 연결될 수 있다. 또는, 게이트 구동 회로(230)는 게이트 인 패널(GIP: Gate In Panel) 타입으로 표시 패널(210)의 비-표시영역(NDA)에 형성될 수 있다. 게이트 구동 회로(230)는 기판(SUB) 상에 배치되거나 기판(SUB)에 연결될 수 있다. 즉, 게이트 구동 회로(230)는 GIP 타입인 경우 기판(SUB)의 비-표시영역(NDA)에 배치될 수 있다. 게이트 구동 회로(230)는 칩 온 글래스(COG) 타입, 칩 온 필름(COF) 타입 등인 경우 기판(SUB)에 연결될 수 있다.

한편, 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130) 중 적어도 하나의 구동 회로는 표시영역(DA)에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130) 중 적어도 하나의 구동 회로는 서브픽셀들(SP)과 중첩되지 않게 배치될 수도 있고, 서브픽셀들(SP)과 일부 또는 전체가 중첩되게 배치될 수도 있다.

한편, 표시 패널(210)은 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널 및 플라즈마 표시 패널 등의 다양한 타입의 표시 패널일 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치의 터치 센싱 파트(Touch Sensing Part)를 나타낸 도면들이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 센싱 시스템은, 손가락 및/또는 펜에 의한 터치 입력을 센싱하기 위하여, 터치 패널(TSP)과 터치 센싱 회로(300) 등을 포함할 수 있다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 터치 센싱 회로(300)는, 터치 패널(TSP)을 구동하고 센싱하여 센싱 데이터를 출력하는 터치 구동 회로(310)와, 터치 구동 회로(310)로부터 센싱 데이터를 수신하여 터치 알고리즘을 수행하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표(터치 위치)를 결정하는 터치 컨트롤러(320) 등을 포함할 수 있다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 터치 패널(TSP)은 다수의 터치 전극(TE)을 포함하는 터치 센서를 포함할 수 있다. 또한, 터치 패널(TSP)은 다수의 터치 전극(TE)을 터치 구동 회로(310)와 전기적으로 연결시켜 주기 위한 다수의 터치 라인(TL) 등을 더 포함할 수 있다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 터치 구동 회로(310)는 다수의 터치 전극(TE)의 전체 또는 일부로 터치 구동 신호(TDS)를 공급하고, 다수의 터치 전극(TE)의 전체 또는 일부를 센싱하여 센싱 데이터를 생성하여 터치 컨트롤러(320)에 제공할 수 있다. 여기서, 터치 구동 회로(310)가 터치 전극(TE)을 센싱한다는 것은 터치 전극(TE)에서의 전기적인 신호를 검출한다는 의미일 수 있다.

터치 컨트롤러(320)는 터치 구동 회로(310)와 통신할 수 있고, 터치 구동 회로(310)의 동작을 제어할 수 있으며, 터치 구동 회로(310)로부터 수신한 센싱 데이터를 이용하여 터치 알고리즘을 수행하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표(터치 위치)를 결정할 수 있다.

터치 컨트롤러(320)는 터치 구동 회로(310)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 터치 동기화 신호를 터치 구동 회로(310)로 제공할 수 있다. 터치 컨트롤러(320)는 터치 구동 신호(TDS) 또는 이와 대응된 신호를 터치 구동 회로(310)로 제공할 수 있다.

터치 구동 신호(TDS)는 시간에 따라 전압 레벨이 변화하는 신호일 수 있다. 예를 들어, 터치 구동 신호(TDS)는 구형파, 삼각파, 또는 사인파 등의 다양한 타입일 수 있다. 터치 구동 신호(TDS)가 구형파인 경우, 터치 구동 신호(TDS)는 펄스 폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation, 이하 PWM이라고 함) 신호일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 각 터치 전극(TE)에 형성된 캐패시턴스 또는 그 변화를 측정하여 터치를 센싱하는 셀프-캐패시턴스(Self-capacitance) 기반의 터치 센싱 기능을 제공하거나, 터치 전극들(TE) 간의 캐패시턴스 또는 그 변화를 측정하여 터치를 센싱하는 뮤추얼-캐패시턴스(Mutual-Capacitance) 기반의 터치 센싱 기능을 제공할 수도 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기능과 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기능을 모두 제공할 수도 있다. 예를 들어, 터치 표시 장치(100)는 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기능과 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기능을 서로 다른 시간대 또는 서로 다른 상황에서 제공할 수 있다.

도 3a에 도시된 터치 센서 구조는 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱에 적합하고, 도 3b에 도시된 터치 센서 구조는 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱에 적합하다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 터치 센서 구조들은 등가 회로 형태로 도시된 것으로서, 전극 모양, 전극 크기, 전극 배치, 배선 구조, 배선 배치 등의 다양한 변형이 가능할 수 있다.

도 3a를 참조하면, 터치 표시 장치(100)가 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기능을 제공하는 경우, 터치 패널(TSP)은 서로 분리된 다수의 터치 전극(TE)과, 다수의 터치 전극(TE)과 터치 구동 회로(310)를 전기적으로 연결해주는 다수의 터치 라인(TL)을 포함할 수 있다.

하나의 터치 전극(TE)이 형성되는 영역의 크기는 하나의 서브픽셀(SP)이 형성되는 영역의 크기와 대응될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 터치 전극(TE)이 형성되는 영역의 크기는 하나의 서브픽셀(SP)이 형성되는 영역의 크기보다 클 수 있다.

하나의 터치 전극(TE)이 형성되는 영역의 크기가 둘 이상의 서브픽셀(SP)이 형성되는 영역의 크기보다 큰 경우, 하나의 터치 전극(TE)은 둘 이상의 데이터 라인(DL) 및 둘 이상의 게이트 라인(GL)과 중첩될 수 있다.

도 3a를 참조하면, 터치 표시 장치(100)가 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기능을 제공하는 경우, 터치 구동 회로(310)는 다수의 터치 전극(TE) 각각으로 터치 구동 신호(TDS)를 공급하고, 터치 구동 신호(TDS)가 공급된 터치 전극(TE)을 센싱하고, 센싱된 결과에 따른 센싱값들을 포함하는 센싱 데이터를 생성하여 출력할 수 있다. 여기서, 센싱값은 손가락 등의 터치 오브젝트와 터치 전극(TE) 간의 캐패시턴스와 대응된다.

도 3a의 터치 센서 구조에서, 각 터치 전극(TE)이 센싱 노드(SN: Sensing Node)에 해당한다. 여기서, 센싱 노드(SN)는 터치 좌표와 대응되는 지점(영역, 위치)이며, 센싱값과 대응된다.

도 3b를 참조하면, 터치 표시 장치(100)가 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기능을 제공하는 경우, 터치 패널(TSP)에 배치된 다수의 터치 전극(TE)은 구동 터치 전극들(TE_TX)과 센싱 터치 전극들(TE_RX)로 분류될 수 있다. 터치 패널(TSP)에 배치된 다수의 터치 라인(TL)은 구동 터치 전극들(TE_TX)과 전기적으로 연결된 구동 터치 라인들(TL_TX)과 센싱 터치 전극들(TE_RX)과 전기적으로 연결된 센싱 터치 라인들(TL_RX)로 분류될 수 있다.

도 3b에서는, 가로 방향으로 배치된 터치 전극들(TE)이 구동 터치 전극들(TE_TX)로 분류되고, 세로 방향으로 배치된 터치 전극들(TE)이 센싱 터치 전극들(TE_RX)로 분류되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 세로 방향으로 배치된 터치 전극들(TE)이 구동 터치 전극들(TE_TX)로 분류되고, 가로 방향으로 배치된 터치 전극들(TE)이 센싱 터치 전극들(TE_RX)로 분류될 수도 있다.

또한, 도 3b에서는, 하나의 구동 터치 전극(TE_TX) 및 하나의 센싱 터치 전극(TE_RX) 각각이 긴 바(Bar) 모양으로 도시되어 있으나, 경우에 따라서, 하나의 구동 터치 전극(TE_TX) 및 하나의 센싱 터치 전극(TE_RX) 각각은 전기적으로 연결된 여러 개의 전극들로 구성될 수도 있다. 또한, 구동 터치 전극(TE_TX)은 송신 터치 전극이라고도 하고, 센싱 터치 전극(TE_RX)은 수신 터치 전극이라고도 한다.

도 3b를 참조하면, 터치 표시 장치(100)가 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기능을 제공하는 경우, 터치 구동 회로(310)는 구동 터치 전극들(TE_TX)로 터치 구동 신호(TDS)를 공급하고, 센싱 터치 전극들(TE_RX)을 센싱하고, 센싱된 결과에 따른 센싱값들을 포함하는 센싱 데이터를 생성하여 출력할 수 있다. 여기서, 센싱값은 구동 터치 전극(TE_TX)과 센싱 터치 전극(TE_RX) 간의 캐패시턴스와 대응된다.

도 3b의 터치 센서 구조에서, 구동 터치 전극(TE_TX)과 센싱 터치 전극(TE_RX)이 교차하는 지점(영역)이 센싱 노드(SN)에 해당한다. 여기서, 센싱 노드(SN)는 터치 좌표와 대응되는 지점(영역, 위치)이며, 센싱값과 대응된다.

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 터치 패널(TSP)은 표시 패널(210)의 외부에 존재할 수도 있고, 표시 패널(210)에 내장될 수도 있다.

터치 패널(TSP)이 표시 패널(210)에 외부에 존재하는 경우, 터치 패널(TSP)과 표시 패널(210)은 별도의 제작 공정에 따라 제작된 이후, 터치 패널(TSP)과 표시 패널(210)이 본딩될 수 있다.

터치 패널(TSP)이 표시 패널(210)에 내장된 경우, 표시 패널(210)이 제작되는 공정 중에 다수의 터치 전극(TE)이 함께 형성될 수 있다.

한편, 다수의 터치 전극(TE)은 터치 센싱을 위한 전용 전극일 수 있다. 또는 다수의 터치 전극(TE)은 디스플레이 구동 시에도 활용 가능한 전극일 수도 있다. 예를 들어, 다수의 터치 전극(TE)은 터치 센싱에 활용되면서, 디스플레이 구동 시 공통 전압이 인가되는 공통 전극의 역할을 할 수 있다.

아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 터치 표시 장치(100)가 셀프-캐패시턴스 기반의 터치 센싱 기능을 제공하고, 터치 패널(TSP)은 표시 패널(210)에 내장된 타입인 것으로 가정한다.

예를 들어, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 패널(TSP)에서, 다수의 터치 전극(TE)은 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 다수의 터치 전극(TE) 각각은 하나 이상의 터치 라인(TL)을 통해 터치 구동 회로(310)와 전기적으로 연결될 수 있다. 다수의 터치 라인(TL)은 하나 이상의 터치 전극(TE)과 중첩될 수 있다. 경우에 따라, 다수의 터치 라인(TL)은 다수의 터치 전극(TE)이 배치되지 않은 영역으로 우회하여 터치 구동 회로(310)와 연결될 수도 있다.

하나의 터치 전극(TE) 또는 하나의 터치 전극(TE)이 차지하는 영역이 사각 블록 형상을 가지고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐, 다양한 모양(예: 다이아몬드, 긴 직사각형 등)으로 설계될 수 있다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 각 터치 전극(TE) 또는 각 터치 전극(TE)의 영역의 크기 및 모양은 설명의 편의를 위한 예시일 뿐, 다양하게 변형될 수 있다.

하나의 터치 전극(TE)은 개구부가 없는 플레이트 타입의 전극일 수도 있고, 적어도 하나의 개구부가 있는 메쉬 타입의 전극일 수 있다.

터치 구동 회로(310) 및 터치 컨트롤러(320)는 개별 부품으로 구현되거나 하나의 부품으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 터치 구동 회로(310)는 리드아웃 집적회로(ROIC: Readout IC)로 구현될 수도 있고, 터치 컨트롤러(320)는 마이크로 컨트롤 유닛(MCU: Micro Control Unit)으로 구현될 수 있다.

한편, 터치 구동 회로(310)와 데이터 구동 회로(220)는 하나의 집적회로 칩 내에 통합되어 구현될 수도 있다. 터치 구동 회로(310)와 데이터 구동 회로(220)가 통합된 구동 회로는 하나 이상의 집적회로 칩으로 구현될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템의 터치 센싱 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템은, 터치 패널(TSP) 내 하나 이상의 터치 전극(TE)을 센싱하여 센싱 데이터를 생성하고 생성된 센싱 데이터를 전송하는 터치 구동 회로(310)와, 터치 구동 회로(310)로부터 센싱 데이터를 수신하고 수신된 센싱 데이터를 토대로 터치 유무 및/또는 터치 위치를 결정하는 터치 컨트롤러(320) 등을 포함할 수 있다.

터치 구동 회로(310)는, 터치 전극들(TE)로 터치 구동 신호(TDS)를 인가하고, 터치 전극들(TE)을 통해 검출되는 센싱 신호들을 디지털 값에 해당하는 센싱값들로 변환하여, 변환된 센싱값들을 포함하는 센싱 데이터를 생성하고, 생성된 센싱 데이터를 터치 컨트롤러(320)로 전송할 수 있다.

터치 구동 회로(310)는, 하나 이상의 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호(TDS)를 공급하고, 하나 이상의 터치 전극(TE)을 센싱하는 터치 센싱 처리를 수행할 수 있다. 이와 같이, 터치 센싱 처리가 이루어지는 구간은 터치 센싱 구간이라고 한다.

터치 구동 회로(310)는, 터치 전극(TE)을 통해 검출되는 센싱 신호를 디지털 값에 해당하는 센싱값으로 변환하는 아날로그 디지털 변환(ADC: Analog to Digital Converting, 이하, 'ADC'라 함) 처리를 수행할 수 있다. 이러한 ADC 처리가 수행되는 구간은 ADC 구간이라고 한다.

터치 구동 회로(310)는, ADC 처리를 통해 변환된 센싱값들을 포함하는 센싱 데이터를 전송할 수 있다. 이와 같이 센싱 데이터가 전송되는 구간은, 센싱 데이터 전송 구간이라고 한다.

도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 구동 회로(310)를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 구동 회로(310) 내 센싱 유닛(SU: Sensing Unit)을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 터치 구동 회로(310)는, 터치 센싱 처리 및 아날로그 디지털 변환 처리를 위한 터치 센싱 프로세서(510)와, 터치 컨트롤러(320)와 통신하여 데이터 송수신을 수행하는 통신 프로세서(520) 등을 포함할 수 있다.

본 명세서에서, 터치 센싱 처리는, 터치 패널(TSP)에 대한 센싱 처리를 의미하는 것으로서, 터치 구동 회로(310)가 터치 패널(TSP)을 구동하여(즉, 터치 패널(TSP)에 배치된 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호(TDS))를 공급하여), 터치 패널(TSP)로부터 터치 센싱 신호를 수신하는 것을 의미한다.

터치 센싱 프로세서(510)는, Q*R개의 터치 패드(TP), 제1 멀티플렉서 회로(511), Q개의 센싱 유닛(SU #1 ~ SU #Q)을 포함하는 센싱 유닛 블록(512), 제2 멀티플렉서 회로(513) 및 아날로그 디지털 컨버터(514) 등을 포함할 수 있다. 여기서, Q는 1 이상의 자연수이고, R은 2 이상의 자연수이다.

Q*R개의 터치 패드(TP)는 Q*R개의 터치 라인(TL)과 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 멀티플렉서 회로(511)는, Q*R개의 터치 패드(TP) 중 Q개의 터치 패드(TP)를 선택하여 Q개의 센싱 유닛(SU #1 ~ SU #Q)과 전기적으로 연결해줄 수 있다. 이에 따라, 선택된 Q개의 터치 패드(TP)와 전기적으로 연결된 Q개의 터치 라인(TL)이 Q개의 센싱 유닛(SU #1 ~ SU #Q)과 전기적으로 연결된다.

제1 멀티플렉서 회로(511)는, R:1 멀티플렉싱(Multiplexing)을 수행할 수 있는 회로로서, 적어도 하나의 멀티플렉서(Multiplexer)로 구성될 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, Q개의 센싱 유닛(SU #j, j=1~Q) 각각은, 전치 증폭기(Pre-AMP), 적분기(INTG), 샘플 앤 홀드 회로(SHA: Sample and Hold Circuit) 등을 포함할 수 있다.

도 6을 참조하면, 전치 증폭기(Pre-AMP)는 연산 증폭기(OP-AMP)와 피드백 캐패시터(Cfb)를 포함할 수 있다. 연산 증폭기(OP-AMP)는 터치 구동 신호(TDS)가 입력되는 제1 입력단(IN1)과, 제1 멀티플렉서 회로(511)와 전기적으로 연결되는 제2 입력단(IN2)과, 출력 신호가 출력되는 출력단(OUT)을 포함할 수 있다. 피드백 캐패시터(Cfb)는 연산 증폭기(OP-AMP)의 제2 입력단(IN2)과 출력단(OUT) 사이에 연결될 수 있다.

전치 증폭기(Pre-AMP)는, 제1 입력단(IN1)을 통해 터치 구동 신호(TDS)를 입력 받고, 입력 받은 터치 구동 신호(TDS)를 제2 입력단(IN2)으로 출력할 수 있다.

전치 증폭기(Pre-AMP)의 제2 입력단(IN2)로 출력된 터치 구동 신호(TDS)는, 제2 입력단(IN2)과 전기적으로 연결된 제1 멀티플렉서 회로(511)를 통해 해당 터치 패드(TP)로 출력될 수 있다. 이에 따라, 터치 구동 신호(TDS)는 터치 패드(TP)와 전기적으로 연결된 터치 라인(TL)을 통해 터치 전극(TE)에 인가될 수 있다.

터치 구동 신호(TDS)가 터치 전극(TE)에 인가된 이후, 터치 전극(TE)과 터치 오브젝트(예: 손가락, 펜 등) 사이에 캐패시터가 형성된다. 이러한 캐패시터에 충전된 전하는, 터치 유무에 따라 달라질 수 있다.

터치 전극(TE)과 터치 오브젝트(예: 손가락, 펜 등) 사이에 형성된 캐패시터에 충전된 전하는, 전치 증폭기(Pre-AMP)의 피드백 캐패시터(Cfb)에 충전될 수 있다.

제1 멀티플렉서 회로(511)는, R:1 멀티플렉싱을 수행할 수 있는 회로로서, Q*R개의 터치 패드(TP)로부터 수신되는 신호(터치 센싱 신호) 중에서 Q개의 신호를 선택할 수 있다.

선택된 Q개의 신호는 센싱 유닛 블록(512) 내 Q개의 센싱 유닛(SU #1 ~ SU #Q) 각각으로 전달되고, Q개의 센싱 유닛(SU #1 ~ SU #Q) 내에서, 전치 증폭기(Pre-AMP)를 통해 적분기(INTG)로 입력된다.

적분기(INTG)는, 전치 증폭기(Pre-AMP)의 출력단(OUT)으로 출력되는 출력 신호의 적분값을 출력한다. 적분기(INTG)는 비교기, 캐패시터 등의 소자들로 구성될 수 있다. 적분기(INTG)에서 출력된 적분값은 샘플 앤 홀드 회로(SHA)로 입력된다.

샘플 앤 홀드 회로(SHA)는 적분기(INTG)에서 출력되는 적분값을 전압 형태로 저장할 수 있는 회로이다.

제2 멀티플렉서 회로(513)는 Q:1 멀티플렉싱을 위한 회로로서, 적어도 하나의 멀티플렉서로 구성될 수 있으며, Q개의 센싱 유닛(SU #1 ~ SU #Q) 중 하나를 선택하여 선택된 센싱 유닛의 샘플 앤 홀드 회로(SHA)에서 유지하고 있던 전압을 아날로그 디지털 컨버터(514)로 입력해준다.

아날로그 디지털 컨버터(514)는 입력된 전압(센싱 신호)을 디지털 값에 해당하는 센싱값으로 변환하여 변환된 센싱값(ADC Data)을 출력할 수 있다.

터치 구동 회로(310)의 통신 프로세서(520)는 센싱값들을 포함하는 센싱 데이터를 터치 컨트롤러(320)로 전송할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템 내 터치 구동 회로(310)와 터치 컨트롤러(320)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 전술한 바와 같이, 터치 구동 회로(310)는, 터치 센싱 처리 및 ADC 처리를 위한 터치 센싱 프로세서(510)와, 터치 컨트롤러(320)와 통신하여 데이터 송수신을 수행하는 통신 프로세서(520) 등을 포함할 수 있다.

터치 센싱 프로세서(510)는 제1 멀티플렉서 회로(511), 센싱 유닛 블록(512), 제2 멀티플렉서 회로(512) 및 아날로그 디지털 컨버터(514) 등을 포함할 수 있다.

도 7을 참조하면, 터치 컨트롤러(320)는 터치 구동 회로(310)의 통신 프로세서(520)와 통신하는 통신 프로세서(720)와, 터치 알고리즘을 수행하여 터치 유무 또는 터치 좌표를 결정하는 터치 프로세스 유닛(710) 등을 포함할 수 있다.

터치 컨트롤러(320)의 통신 프로세서(720)는 터치 구동 회로(310)의 통신 프로세서(520)로부터 센싱 데이터(SENDATA)를 수신하고, 수신된 센싱 데이터(SENDATA)를 터치 프로세스 유닛(710)으로 전달한다.

전술한 바와 같이, 터치 구동 회로(310)의 통신 프로세서(520)에서 터치 컨트롤러(320)의 통신 프로세서(720)로 센싱 데이터(SENDATA)가 전송되고, 터치 컨트롤러(320)의 통신 프로세서(720)에서 터치 구동 회로(310)의 통신 프로세서(520)로 커맨드 등이 전송될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템은, 터치 컨트롤러(320)와 터치 구동 회로(310) 간의 통신을 위하여, 통신 인터페이스(I/F)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 통신 인터페이스(I/F)는 직렬 주변기기 인터페이스(SPI: Serial Peripheral Interface) 등을 포함할 수 있다. 직렬 주변기기 인터페이스(SPI)는, 터치 구동 회로(310)와 터치 컨트롤러(320)가 데이터(신호, 정보)를 송수신하기 위해 동시에 각각 독립된 회선(신호 라인)을 사용하는 통신 방식인 전이중 통신(Full Duplex) 모드로 동작하는 인터페이스로서, 동기화 직렬 데이터 연결 방식이다.

터치 컨트롤러(320)와 터치 구동 회로(310) 간의 통신 인터페이스(I/F)에서, 터치 구동 회로(310)와 터치 컨트롤러(320)는 마스터-슬레이브 모드(Master-Slave Mode)로 동작할 수 있다. 즉, 터치 구동 회로(310)는 슬레이브(Slave)로 동작하고, 터치 컨트롤러(320)는 마스터(Master)로 동작할 수 있다.

터치 컨트롤러(320)와 터치 구동 회로(310) 간의 통신 인터페이스(I/F)는, 터치 컨트롤러(320)와 터치 구동 회로(310) 각각에 포함되는 통신 소프트웨어 모듈을 의미할 수 있고, 터치 컨트롤러(320)와 터치 구동 회로(310) 각각에 포함되는 통신 하드웨어 모듈을 의미할 수도 있고, 또는 터치 컨트롤러(320)와 터치 구동 회로(310) 간의 통신 프로토콜을 의미할 수도 있고, 통신 소프트웨어 모듈, 통신 하드웨어 모듈 및 통신 프로토콜 등 중 둘 이상을 포함하는 개념일 수도 있다.

터치 컨트롤러(320)와 터치 구동 회로(310) 간의 통신 인터페이스(I/F)는 슬레이브 선택 신호 선(L1), 클럭 신호 선(L2), 마스터 데이터 출력 선(L3), 슬레이브 데이터 출력 선(L4) 등의 신호 선들을 포함할 수 있다.

슬레이브 선택 신호 선(L1)은, 터치 컨트롤러(320)가 터치 구동 회로(310)로 슬레이브 선택 신호(SSN)를 출력하기 위한 라인이다.

슬레이브 선택 신호(SSN)는, 터치 컨트롤러(320)가 다수의 슬레이브에 해당하는 다수의 터치 구동 회로(310) 중 하나의 터치 구동 회로(310)를 통신을 위한 슬레이브로 선택하기 위한 신호이다.

슬레이브 선택 신호(SSN)는 제1 상태 전압 또는 제2 상태 전압을 가질 수 있다. 여기서, 제1 상태 전압은 슬레이브 선택 신호 선(L1)과 연결된 슬레이브인 터치 구동 회로(310)가 통신을 위해 선택되었다는 의미이고, 제2 상태 전압은 슬레이브 선택 신호 선(L1)과 연결된 슬레이브인 터치 구동 회로(310)가 통신을 위해 선택되지 않았다는 의미이다. 예를 들어, 제1 상태 전압은 로우 레벨 전압이고, 제2 상태 전압은 하이 레벨 전압일 수 있다. 이와 다르게, 제1 상태 전압은 하이 레벨 전압이고, 제2 상태 전압은 로우 레벨 전압일 수도 있다.

만약, 터치 구동 회로(310)가 집적회로 칩(IC Chip)으로 구현되는 경우, 슬레이브 선택 신호(SSN)는 칩 선택 신호(Chip Select Signal)라고도 할 수 있고, 이 경우, 슬레이브 선택 신호 선(L1)은 칩 선택 신호 선이라고도 할 수 있다.

클럭 신호 선(L2)은, 터치 컨트롤러(320)에서 터치 구동 회로(310)로 클럭 신호(SCLK)를 전송하기 위한 라인이다. 클럭 신호(SCLK)는 터치 구동 회로(310)의 동작 타이밍을 동기화하기 위한 신호이다.

마스터 데이터 출력 선(L3)은, 터치 컨트롤러(320)에서 터치 구동 회로(310)로 마스터 데이터(MOSI)를 전송하기 위한 라인이다. 여기서, 마스터 데이터(MOSI)는 마스터 아웃 슬레이브 인(Master Out Slave In) 데이터라고도 한다.

슬레이브 데이터 출력 선(L4)은, 터치 구동 회로(310)에서 터치 컨트롤러(320)로 슬레이브 데이터(MISO)를 전송하기 위한 라인이다. 여기서, 슬레이브 데이터(MISO)는 마스터 인 슬레이브 아웃(Master In Slave Out) 데이터라고도 한다. 여기서, 터치 구동 회로(310)가 출력하는 센싱 데이터(SENDATA)는 슬레이브 데이터(MISO)의 한 종류일 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 그룹 구동 구조를 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 터치 패널(TSP)은 N행(Row 1 ~ Row N)과 Q열(Col. 1 ~ Col. Q)로 배열되는 다수의 터치 전극(TE)을 포함할 수 있다. 여기서, N은 2 이상의 자연수이고, Q는 1 이상의 자연수이다. 즉, 터치 패널(TSP)은 N개의 터치 전극 행을 포함하고, Q개의 터치 전극 열을 포함할 수 있다.

터치 구동 회로(310)는 터치 패널(TSP)에 포함된 다수의 터치 전극(TE)을 구동하고 센싱하기 위하여, Q개의 제1 멀티플렉서(MUX #1 ~ MUX #Q)를 포함하는 제1 멀티플렉서 회로(511)와, Q개의 센싱 유닛(SU #1 ~ SU #Q)를 포함하는 센싱 유닛 블록(512)과, 하나 이상의 제1 멀티플렉서를 포함하는 제2 멀티플렉서 회로(513) 및 하나 이상의 아날로그 디지털 컨버터(514) 등을 포함할 수 있다.

Q개의 제1 멀티플렉서(MUX #1 ~ MUX #Q)의 개수는, 다수의 터치 전극(TE) 중 동시에 센싱될 수 있는 터치 전극들(TE)의 개수와 일치할 수 있다. 그리고, Q개의 센싱 유닛(SU #1 ~ SU #Q)은 Q개의 제1 멀티플렉서(MUX #1 ~ MUX #Q)와 일대일로 대응될 수 있다.

N개의 터치 전극 행 각각에 배치된 Q개의 터치 전극(TE)이 동시에 센싱될 수 있다. 이 경우, 터치 구동 회로(310)는 Q개의 제1 멀티플렉서(MUX #1 ~ MUX #Q)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는 동시에 구동되어 동시에 센싱될 수 있는 터치 전극들(TE)을 하나의 멀티플렉싱 구동 그룹(Multiplexing Drive Group, MXDG #1 ~ MXDG #N)으로 정의한다. 즉, 터치 구동 회로(310)는 N개의 멀티플렉싱 구동 그룹(MXDG #1 ~ MXDG #N) 각각에 포함되는 Q개의 터치 전극(TE)으로 터치 구동 신호(TDS)를 동시에 공급하고 동시에 센싱할 수 있다.

도 8에서는, 멀티플렉싱 구동 그룹 개수가 터치 전극 행의 개수인 N개와 동일한 것으로 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 멀티플렉싱 구동 그룹 개수는 터치 전극 행의 개수인 N개와 동일할 수도 다를 수도 있다. 예를 들어, 2개의 터치 전극 행이 1개의 멀티플렉싱 구동 그룹에 포함될 수도 있다. 이 경우, N개의 터치 전극 행에 대하여, (N/2)개의 멀티플렉싱 구동 그룹이 존재할 수도 있다.

도 8을 참조하면, 터치 표시 장치(100)에서는, 터치 구동 회로(310)는 N개의 멀티플렉싱 구동 그룹(MXDG #1 ~ MXDG #N)을 순차적으로 하되, N개의 멀티플렉싱 구동 그룹(MXDG #1 ~ MXDG #N) 각각에 포함된 Q개의 터치 전극(TE)을 동시에 구동하고 센싱한다.

도 8의 예시의 경우, 하나의 프레임 시간(터치 프레임 시간)은 터치 구동 회로(310)가 N개의 멀티플렉싱 구동 그룹(MXDG #1 ~ MXDG #N)을 모두 센싱하는 데 걸리는 기간이다.

터치 구동 회로(310)의 제1 멀티플렉서 회로(511)에 포함된 Q개의 제1 멀티플렉서(MUX #1 ~ MUX #Q) 각각은 동일한 터치 전극 열에 배열된 N개의 터치 전극(TE)과 N개의 터치 라인(TL)을 통해 연결된다. 여기서, 동일한 터치 전극 열에 배열된 N개의 터치 전극(TE)은 N개의 멀티플렉싱 구동 그룹(MXDG #1 ~ MXDG #N)에 하나씩 포함된다.

터치 구동 회로(310)의 제1 멀티플렉서 회로(511)에 포함된 Q개의 제1 멀티플렉서(MUX #1 ~ MUX #Q) 각각은, N개의 터치 전극(TE) 중 하나를 선택하여, 센싱 유닛 블록(512)에 포함된 Q개의 센싱 유닛(SU #1 ~ SU #Q) 중 하나와 전기적으로 연결해준다. 따라서, 센싱 유닛 블록(512)에 포함된 Q개의 센싱 유닛(SU #1 ~ SU #Q) 각각은 제1 멀티플렉서 회로(511)에 의해 N개의 터치 전극(TE) 중 선택된 하나의 터치 전극(TE)을 센싱할 수 있다.

터치 구동 회로(310)가 N개의 멀티플렉싱 구동 그룹(MXDG #1 ~ MXDG #N)을 순차적으로 센싱할 수 있도록, 제1 멀티플렉서 회로(511)에 포함된 Q개의 제1 멀티플렉서(MUX #1 ~ MUX #Q) 각각은 N개의 터치 전극(TE)을 순차적으로 선택한다. 이에 따라, 터치 구동 회로(310)에 포함된 Q개의 센싱 유닛(500) 각각은 N개의 터치 전극(TE)을 순차적으로 센싱할 수 있다.

터치 구동 회로(310)에 포함된 제2 멀티플렉서 회로(513)는 Q개의 센싱 유닛(SU #1 ~ SU #Q) 중 하나를 선택하여 아날로그 디지털 컨버터(514)와 연결해준다. 이에 따라, 아날로그 디지털 컨버터(514)는 는 Q개의 센싱 유닛(SU #1 ~ SU #Q) 중 선택된 센싱 유닛이 터치 전극(TE)을 센싱하여 출력한 신호를 디지털 센싱값으로 변환할 수 있다.

터치 구동 회로(310)는 아날로그 디지털 컨버터(514)에서 디지털 값으로 변환된 센싱값들을 포함하는 센싱 데이터(SENDATA)를 터치 컨트롤러(320)로 전송할 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템 내 터치 구동 회로(310)에서 터치 컨트롤러(320)로 센싱 데이터(SENDATA)를 전송하기 위한 동작 타이밍 다이어그램이다.

도 9를 참조하면, 다수의 센싱 노드(SN)는 N개의 센싱 그룹으로 그룹화 될 수 있다. N개의 센싱 그룹 각각은 동시에 센싱 되는 센싱 노드 그룹으로서, 동시에 센싱 처리 될 수 있다. N개의 센싱 그룹은 도 8의 N개의 멀티플렉싱 구동 그룹(MXDG #1 ~ MXDG #N)과 대응될 수 있다.

터치 구동 회로(310)는 다수의 N개의 센싱 채널(CH 1 ~ CH N) 각각에 대응되는 N개의 센싱 그룹을 순차적으로 센싱할 수 있다. 여기서, N개의 센싱 그룹 각각은 하나 이상의 센싱 노드(SN)를 포함할 수 있다.

터치 구동 회로(310)는 N개의 센싱 채널(CH 1 ~ CH N) 각각에 대응되는 N개의 센싱 그룹을 순차적으로 센싱할 때마다, 센싱 신호들에 대한 아날로그 디지털 변환(ADC) 처리를 수행하고, 이후, 센싱 데이터(SENDATA)를 생성하여 터치 컨트롤러(320)로 전송할 수 있다(Sensing -> ADC -> Transmission). 이에 대하여 아래에서 더욱 상세하게 설명한다.

터치 구동 회로(310)는 제1 센싱 채널(CH 1)에 대응되는 제1 센싱 그룹에 포함되는 센싱 노드들(SN)에 대한 제1 센싱 처리를 수행하고, 이후, 제1 센싱 처리를 통해 얻어진 제1 센싱 신호들에 대한 제1 아날로그 디지털 변환(ADC 1) 처리를 수행할 수 있다.

터치 구동 회로(310)는 제1 아날로그 디지털 변환(ADC 1) 처리를 통해 생성된 센싱 데이터(SENDATA)를 생성하여 터치 컨트롤러(320)로 전송하는 제1 전송 처리(TX 1)를 수행할 수 있다.

터치 구동 회로(310)는, 제1 아날로그 디지털 변환(ADC 1) 처리가 종료되면, 제1 전송 처리(TX 1)가 수행되는 동안, 제2 센싱 채널(CH 2)에 대응되는 제2 센싱 그룹에 포함되는 센싱 노드들(SN)에 대한 제2 센싱 처리를 병렬로 수행할 수 있다.

터치 구동 회로(310)는, 제2 센싱 채널(CH 2)에 대응되는 제2 센싱 그룹에 포함되는 센싱 노드들(SN)에 대한 제2 센싱 처리를 수행한 이후, 제2 센싱 처리를 통해 얻어진 제2 센싱 신호들에 대한 제2 아날로그 디지털 변환(ADC 2) 처리를 수행할 수 있다.

터치 구동 회로(310)는 제2 아날로그 디지털 변환(ADC 2) 처리를 통해 생성된 센싱 데이터(SENDATA)를 생성하여 터치 컨트롤러(320)로 전송하는 제2 전송 처리(TX 2)를 수행할 수 있다.

터치 구동 회로(310)는, 제2 아날로그 디지털 변환(ADC 2) 처리가 종료되면, 제2 전송 처리(TX 2)가 수행되는 동안, 제3 센싱 채널(CH 3)에 대응되는 제3 센싱 그룹에 포함되는 센싱 노드들(SN)에 대한 제3 센싱 처리를 병렬로 수행할 수 있다.

터치 구동 회로(310)는, 제3 센싱 채널(CH 3)에 대응되는 제3 센싱 그룹에 포함되는 센싱 노드들(SN)에 대한 제3 센싱 처리를 수행한 이후, 제3 센싱 처리를 통해 얻어진 제3 센싱 신호들에 대한 제3 아날로그 디지털 변환(ADC 3) 처리를 수행할 수 있다.

터치 구동 회로(310)는 제3 아날로그 디지털 변환(ADC 3) 처리를 통해 생성된 센싱 데이터(SENDATA)를 생성하여 터치 컨트롤러(320)로 전송하는 제3 전송 처리(TX 3)를 수행할 수 있다.

터치 구동 회로(310)와 터치 컨트롤러(320) 간의 제1 내지 제N 전송 처리(TX 1 ~ TX N) 각각은 통신 인터페이스(I/F)를 통해 이루어진다. 아래에서는, 도 9 및 도 7을 함께 참조하여, 제1 내지 제N 전송 처리(TX 1 ~ TX N) 중 제1 전송 처리(TX 1)를 대표적으로 설명한다.

제1 전송 처리(TX 1)는 터치 구동 회로(310)가 센싱 데이터(SENDATA)를 터치 컨트롤러(320)로 전송하기 위한 처리로서, 터치 구동 회로(310)가 터치 컨트롤러(320)에 제공할 센싱 데이터(SENDATA)를 터치 표시 장치(100) 내 메모리에 저장하고, 터치 컨트롤러(320)가 메모리에 저장된 센싱 데이터(SENDATA)를 읽어 가는 읽기 처리(Read Process)이다.

도 9 및 도 7을 함께 참조하면, 터치 구동 회로(310)는 제1 아날로그 디지털 변환(ADC 1) 처리가 완료되면, 제1 전송 처리(TX 1)를 수행하기 위하여 인터럽트 요청 신호(IRQ: Interrupt Request Signal)를 터치 컨트롤러(320)로 전송할 수 있다.

터치 구동 회로(310)는 인터럽트 요청 신호(IRQ)는 슬레이브 데이터 출력 선(L4)을 통해 전송할 수 있다. 인터럽트 요청 신호(IRQ)는 슬레이브 데이터(MISO)의 한 종류일 수 있다.

도 9 및 도 7을 참조하면, 터치 컨트롤러(320)는, 슬레이브 선택 신호 선(L1)을 통해, 제1 전압 상태와 제2 전압 상태 중 제1 전압 상태를 갖는 슬레이브 선택 신호(SSN)를 인터럽트 요청 신호(IRQ)를 전송한 터치 구동 회로(310)로 출력할 수 있다.

터치 컨트롤러(320)는, 클럭 신호 선(L2)을 통해, 다수의 펄스들을 포함하는 클럭 신호(SCLK)를 인터럽트 요청 신호(IRQ)를 전송한 터치 구동 회로(310)로 출력할 수 있다.

위에서 언급한 슬레이브 선택 신호(SSN)는 제1 상태 전압 또는 제2 상태 전압을 가질 수 있다. 여기서, 제1 상태 전압은 슬레이브 선택 신호 선(L1)과 연결된 슬레이브인 터치 구동 회로(310)가 통신을 위해 선택되었다는 의미이고, 제2 상태 전압은 슬레이브 선택 신호 선(L1)과 연결된 슬레이브인 터치 구동 회로(310)가 통신을 위해 선택되지 않았다는 의미이다.

예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 상태 전압은 로우 레벨 전압이고, 제2 상태 전압은 하이 레벨 전압일 수 있다. 이와 다르게, 제1 상태 전압은 하이 레벨 전압이고, 제2 상태 전압은 로우 레벨 전압일 수도 있다.

슬레이브 선택 신호(SSN)가 제1 상태 전압을 갖는 기간 동안, 클럭 신호(SCLK)는 다수의 펄스들을 갖는다. 터치 컨트롤러(320) 및 터치 구동 회로(310)의 동작 타이밍은 클럭 신호(SCLK)에 따라 동기화 된다.

도 9 및 도 7을 참조하면, 터치 컨트롤러(320)는 슬레이브 선택 신호 선(L1)을 통해 슬레이브 선택 신호(SSN)를 출력한 이후, 마스터 데이터 출력 선(L3)을 통해, 주소 정보(ADDR) 및 커맨드 정보(CMD)를 터치 구동 회로(310)로 전송할 수 있다.

위에서 언급한 주소 정보(ADDR) 및 커맨드 정보(CMD)는 마스터 데이터(MOSI)의 한 종류일 수 있다. 주소 정보(ADDR)는 터치 표시 장치(100) 내 메모리의 주소 정보로서, 센싱 데이터(SENDATA)가 저장될 주소 정보이다. 커맨드 정보(CMD)는 처리 종류를 터치 구동 회로(310)에 알려주는 정보를 포함할 수 있다. 센싱 데이터(SENDATA)의 전송과 관련하여, 커맨드 정보(CMD)는 읽기 처리(Read Process)를 터치 구동 회로(310)에 알려주는 정보를 포함할 수 있다.

도 9 및 도 7을 참조하면, 슬레이브 선택 신호(SSN)가 제1 상태 전압을 갖는 기간 동안, 터치 구동 회로(310)는 커맨트 정보(CMD)를 통해 읽기 처리를 처리 종류로 인식하고, 주소 정보(ADDR)를 통해 센싱 데이터(SENDATA)를 저장할 메모리 내 주소를 확인할 수 있다.

이에 따라, 터치 구동 회로(310)는 제1 아날로그 디지털 변환(ADC 1) 처리를 통해 생성된 센싱 데이터(SENDATA)를 슬레이브 데이터 출력 선(L4)을 통해 출력한다. 여기서, 센싱 데이터(SENDATA)는 슬레이브 데이터(MISO)의 한 종류일 수 있다.

터치 구동 회로(310)가 슬레이브 데이터 출력 선(L4)을 통해 센싱 데이터(SENDATA)를 출력하게 되면, 센싱 데이터(SENDATA)는 주소 정보(ADDR)에서 지시된 메모리 내 주소에 저장된다.

터치 컨트롤러(320)는 주소 정보(ADDR)에 지시된 메모리 내 주소에 저장된 센싱 데이터(SENDATA)에 해당하는 데이터 스트림들(DATA)을 읽어갈 수 있다.

전술한 과정을 통해, 터치 컨트롤러(320)는 제1 내지 제N 전송 처리(TX 1 ~ TX N)를 통해 터치 구동 회로(310)에서 생성되어 출력된 센싱 데이터들(SENDATA)을 모두 입수하게 되고, 입수된 센싱 데이터들(SENDATA)을 이용하여 터치 알고리즘을 수행하여 터치 유무 및/또는 터치 좌표를 결정할 수 있다.

전술한 바와 같이, 터치 구동 회로(310)와 터치 컨트롤러(320) 간의 제1 내 제N 전송 처리(TX 1 ~ TX N) 각각의 처리 시간은 전송할 센싱 데이터(SENDATA)의 데이터 량에 따라 상당히 길어질 수도 잇다. 제1 내 제N 전송 처리(TX 1 ~ TX N) 각각의 처리 시간이 길어지게 되면, 센싱 처리 및 아날로그 디지털 변환(ADC) 처리의 시작 시간도 지연될 수 밖에 없고, 결국에는 터치 센싱 속도를 저하시키는 요인이 될 수 있다.

이에, 본 발명의 실시예들은 터치 센싱 시스템 내 데이터 전송 량을 줄여줄 수 있는 방안을 제시한다. 아래에서, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템 내 데이터 전송 량 절감 방안에 대하여 상세하게 설명한다.

도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)의 터치 센싱 시스템 내 데이터 전송 량 절감을 위한 센싱 데이터(SENDATA)의 부호화를 나타낸 다이어그램이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 터치 패널(TSP)에 포함된 다수의 센싱 노드(SN)의 전체 또는 일부를 센싱하여 얻어진 센싱 데이터(SENDATA)를 부호화하여 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 생성하여 전송하는 터치 구동 회로(310)와, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)에 대한 복호화를 통해 센싱 데이터(SENDATA)를 복원하고, 복원된 센싱 데이터(SENDATA)를 토대로 터치 유무 또는 터치 좌표를 결정하는 터치 컨트롤러(320)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에서, 센싱 데이터(SENDATA)를 부호화한다는 것은 센싱 데이터(SENDATA)에 포함되는 센싱값을 부호화한다는 것을 의미할 수 있다.

본 발명의 실시예들에서, 다수의 센싱 노드(SN) 각각은 하나의 터치 전극(TE) 또는 그 위치(영역, 지점)일 수도 있고, 2개의 터치 전극(TE)의 교차하는 위치(영역, 지점)일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 구동 회로(310)는, 다수의 센싱 노드(SN)의 전체 또는 일부를 센싱하여 얻어진 센싱 데이터(SENDATA)를 생성하는 터치 센싱 프로세서(510)와, 센싱 데이터(SENDATA)를 부호화하여 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 생성하는 인코더(1010)와, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 전송하는 통신 프로세서(520)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 터치 컨트롤러(320)는, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 수신하는 통신 프로세서(720)와, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)에 대한 복호화를 통해 센싱 데이터(SENDATA)를 복원하는 디코더(1020)와, 복원된 센싱 데이터(SENDATA)를 토대로 터치 유무 또는 터치 좌표를 결정하는 터치 프로세스 유닛(710)을 포함할 수 있다.

위에서 언급한 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)는 센싱 데이터(SENDATA)를 부호화한 데이터로서, 센싱 데이터(SENDATA)의 데이터 량보다 적은 데이터 량을 갖는다. 따라서, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)는 센싱 데이터(SENDATA)에 대한 압축 데이터라고도 할 수 있다.

전술한 바와 같이, 터치 구동 회로(310)가 센싱 데이터(SENDATA)를 부호화하여 센싱 데이터(SENDATA)보다 적은 데이터 량을 갖는 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 전송함으로써, 터치 센싱 시스템 내 데이터 전송 량을 절감할 수 있다. 이에 따라, 터치 센싱 속도를 향상시킬 수 있다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)는, 터치 컨트롤러(320)와 터치 구동 회로(310) 간의 통신 인터페이스(I/F)를 더 포함할 수 있다.

통신 인터페이스(I/F)는, 터치 컨트롤러(320)와 터치 구동 회로(310) 각각에 포함되는 통신 소프트웨어 모듈을 의미할 수 있고, 터치 컨트롤러(320)와 터치 구동 회로(310) 각각에 포함되는 통신 하드웨어 모듈을 의미할 수도 있고, 또는 터치 컨트롤러(320)와 터치 구동 회로(310) 간의 통신 프로토콜을 의미할 수도 있고, 통신 소프트웨어 모듈, 통신 하드웨어 모듈 및 통신 프로토콜 등 중 둘 이상을 포함하는 개념일 수도 있다.

통신 인터페이스(I/F)는 슬레이브 선택 신호 선(L1), 클럭 신호 선(L2), 마스터 데이터 출력 선(L3), 슬레이브 데이터 출력 선(L4) 등의 신호 선들을 포함할 수 있다.

슬레이브 데이터 출력 선(L4)은, 터치 구동 회로(310)에서 터치 컨트롤러(320)로 슬레이브 데이터(MISO)를 전송하기 위한 라인이다. 여기서, 슬레이브 데이터(MISO)는 마스터 인 슬레이브 아웃(Master In Slave Out) 데이터라고도 한다. 여기서, 터치 구동 회로(310)가 출력하는 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)는 슬레이브 데이터(MISO)의 한 종류일 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템 내 터치 구동 회로(310)에서 터치 컨트롤러(320)로 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 전송하기 위한 동작 타이밍 다이어그램이다.

도 11을 참조하면, 다수의 센싱 노드(SN)는 다수의 센싱 그룹으로 그룹화 될 수 있다. 다수의 센싱 그룹은 제1 내지 제N 센싱 그룹을 포함할 수 있다. 제1 내지 제N 센싱 그룹 각각은 동시에 센싱 되는 센싱 노드 그룹으로서, 동시에 센싱 처리 될 수 있다. 제1 내지 제N 센싱 그룹은 도 8의 N개의 멀티플렉싱 구동 그룹(MXDG #1 ~ MXDG #N)과 대응될 수 있다.

터치 구동 회로(310)는 N개의 센싱 채널(CH 1 ~ CH N) 각각에 대응되는 N개의 센싱 그룹을 순차적으로 센싱할 때마다, 센싱 신호들에 대한 아날로그 디지털 변환(ADC) 처리를 수행하여 센싱 데이터(SENDATA)를 생성하고, 생성된 센싱 데이터(SENDATA)를 부호화하고, 부호화된 센싱 데이터(SENDATA)인 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 터치 컨트롤러(320)로 전송할 수 있다(Sensing -> ADC -> Transmission). 이에 대하여 아래에서 더욱 상세하게 설명한다.

터치 구동 회로(310)는 제1 센싱 채널(CH 1)에 대응되는 제1 센싱 그룹에 포함되는 센싱 노드들(SN)에 대한 제1 센싱 처리를 수행한다.

이후, 제1 변환 기간(t1(ADC)) 동안, 터치 구동 회로(310)는, 제1 센싱 처리를 통해 얻어진 제1 센싱 신호들에 대한 제1 아날로그 디지털 변환(ADC 1) 처리를 수행할 수 있다.

이후, 제1 부호화 기간(t1(ENC)) 동안, 터치 구동 회로(310)는 제1 아날로그 디지털 변환(ADC 1) 처리를 통해 생성된 센싱 데이터(SENDATA)에 대한 제1 부호화 처리(ENC 1)를 통해 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 생성할 수 있다.

이후, 제1 전송 기간(t1(TX)) 동안, 터치 구동 회로(310)는 제1 부호화 처리(ENC 1)를 통해 생성된 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 터치 컨트롤러(320)로 전송하는 제1 전송 처리(TX 1)를 수행할 수 있다.

터치 구동 회로(310)는, 제1 아날로그 디지털 변환(ADC 1) 처리가 종료되면, 제1 부호화 처리(ENC 1) 또는 제1 전송 처리(TX 1)가 수행되는 동안, 제2 센싱 채널(CH 2)에 대응되는 제2 센싱 그룹에 포함되는 센싱 노드들(SN)에 대한 제2 센싱 처리를 병렬로 수행할 수 있다.

터치 구동 회로(310)는, 제2 센싱 채널(CH 2)에 대응되는 제2 센싱 그룹에 포함되는 센싱 노드들(SN)에 대한 제2 센싱 처리를 수행한 이후, 제2 변환 기간(t2(ADC)) 동안, 제2 센싱 처리를 통해 얻어진 제2 센싱 신호들에 대한 제2 아날로그 디지털 변환(ADC 2) 처리를 수행할 수 있다.

이후, 제2 부호화 기간(t2(ENC)) 동안, 터치 구동 회로(310)는 제2 아날로그 디지털 변환(ADC 2) 처리를 통해 생성된 센싱 데이터(SENDATA)에 대한 제2 부호화 처리(ENC 2)를 통해 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 생성할 수 있다.

이후, 제2 전송 기간(t2(TX)) 동안, 터치 구동 회로(310)는 제2 부호화 처리(ENC 2)를 통해 생성된 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 터치 컨트롤러(320)로 전송하는 제2 전송 처리(TX 2)를 수행할 수 있다.

전술한 N개의 센싱 그룹에 대한 센싱 처리, 아날로그 디지털 변환 처리(ADC 1 ~ ADC N), 부호화 처리(ENC 1 ~ ENC N) 및 전송 처리(TX 1 ~ TX N)에 대하여, 터치 구동 회로(310)의 내부 구성 요소들의 관점에서 다시 설명한다.

터치 구동 회로(310)는 센싱 유닛 블록(512), 아날로그 디지털 컨버터(514), 인코더(1010) 및 통신 프로세서(520) 등을 포함하는데, 이러한 내부 구성요소들의 동작 관점에서 다시 설명한다.

터치 구동 회로(310)의 센싱 유닛 블록(512)은 N개의 센싱 그룹 중 제1 센싱 그룹에 포함된 센싱 노드(SN)들을 센싱하여 제1 센싱 신호들을 출력하고, N개의 센싱 그룹 중 제2 센싱 그룹에 포함된 센싱 노드(SN)들을 센싱하여 제2 센싱 신호들을 출력할 수 있다.

터치 구동 회로(310)의 아날로그 디지털 컨버터(514)는, 제1 변환 기간(t1(ADC))에 제1 센싱 신호들을 디지털 값에 해당하는 제1 센싱값들로 변환하고, 제1 변환 기간(t1(ADC))과 다른 제2 변환 기간(t2(ADC))에 제2 센싱 신호들을 디지털 값에 해당하는 제2 센싱값들로 변환할 수 있다.

터치 구동 회로(310)의 인코더(1010)는, 제1 부호화 기간(t1(ENC))에 제1 센싱값들이 포함된 제1 센싱 데이터(SENDATA)를 부호화하여 제1 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 생성하고, 제1 부호화 기간(t1(ENC))과 다른 제2 부호화 기간(t2(ENC))에 제2 센싱값들이 포함된 제2 센싱 데이터(SENDATA)를 부호화하여 제2 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 생성할 수 있다.

터치 구동 회로(310)의 통신 프로세서(520)는, 제1 전송 기간(t1(TX))에 제1 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 전송하고, 제1 전송 기간(t1(TX))과 다른 제2 전송 기간(t2(TX))에 제2 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 전송할 수 있다.

제1 변환 기간(t1(ADC)), 제1 부호화 기간(t1(ENC)) 및 제1 전송 기간(t1(TX))이 순서대로 종료될 수 있다.

제2 변환 기간(t2(ADC)), 제2 부호화 기간(t2(ENC)) 및 제2 전송 기간(t2(TX))이 순서대로 종료될 수 있다.

터치 구동 회로(310)와 터치 컨트롤러(320) 간의 제1 내지 제N 전송 처리(TX 1 ~ TX N) 각각은 통신 인터페이스(I/F)를 통해 이루어진다. 아래에서는, 도 11 및 도 7을 함께 참조하여, 제1 내지 제N 전송 처리(TX 1 ~ TX N) 중 제1 전송 처리(TX 1)를 대표적으로 설명한다.

제1 전송 처리(TX 1)는 터치 구동 회로(310)가 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 터치 컨트롤러(320)로 전송하기 위한 처리로서, 터치 구동 회로(310)가 터치 컨트롤러(320)에 제공할 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 터치 표시 장치(100) 내 메모리에 저장하고, 터치 컨트롤러(320)가 메모리에 저장된 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 읽어 가는 읽기 처리(Read Process)이다.

도 11 및 도 7을 함께 참조하면, 터치 구동 회로(310)는 제1 아날로그 디지털 변환(ADC 1) 처리가 완료되면, 제1 전송 처리(TX 1)를 수행하기 위하여 인터럽트 요청 신호(IRQ: Interrupt Request Signal)를 터치 컨트롤러(320)로 전송할 수 있다.

도 11 및 도 7을 참조하면, 터치 컨트롤러(320)는, 슬레이브 선택 신호 선(L1)을 통해, 제1 전압 상태와 제2 전압 상태 중 제1 전압 상태를 갖는 슬레이브 선택 신호(SSN)를 인터럽트 요청 신호(IRQ)를 전송한 터치 구동 회로(310)로 출력할 수 있다.

예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 상태 전압은 로우 레벨 전압이고, 제2 상태 전압은 하이 레벨 전압일 수 있다. 이와 다르게, 제1 상태 전압은 하이 레벨 전압이고, 제2 상태 전압은 로우 레벨 전압일 수도 있다.

도 11 및 도 7을 참조하면, 터치 컨트롤러(320)는 슬레이브 선택 신호 선(L1)을 통해 슬레이브 선택 신호(SSN)를 출력한 이후, 마스터 데이터 출력 선(L3)을 통해, 주소 정보(ADDR) 및 커맨드 정보(CMD)를 터치 구동 회로(310)로 전송할 수 있다.

위에서 언급한 주소 정보(ADDR) 및 커맨드 정보(CMD)는 마스터 데이터(MOSI)의 한 종류일 수 있다. 주소 정보(ADDR)는 터치 표시 장치(100) 내 메모리의 주소 정보로서, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)가 저장될 주소 정보이다. 커맨드 정보(CMD)는 처리 종류를 터치 구동 회로(310)에 알려주는 정보를 포함할 수 있다. 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)의 전송과 관련하여, 커맨드 정보(CMD)는 읽기 처리(Read Process)를 터치 구동 회로(310)에 알려주는 정보를 포함할 수 있다.

도 11 및 도 7을 참조하면, 슬레이브 선택 신호(SSN)가 제1 상태 전압을 갖는 기간 동안, 터치 구동 회로(310)는 커맨트 정보(CMD)를 통해 읽기 처리를 처리 종류로 인식하고, 주소 정보(ADDR)를 통해 센싱 데이터(SENDATA)를 저장할 메모리 내 주소를 확인할 수 있다.

이에 따라, 터치 구동 회로(310)는 제1 부호화 처리(ENC 1)를 통해 생성된 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 슬레이브 데이터 출력 선(L4)을 통해 출력한다. 여기서, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)는 슬레이브 데이터(MISO)의 한 종류일 수 있다.

터치 구동 회로(310)가 슬레이브 데이터 출력 선(L4)을 통해 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 출력하게 되면, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)는 주소 정보(ADDR)에서 지시된 메모리 내 주소에 저장된다.

터치 컨트롤러(320)는 주소 정보(ADDR)에 지시된 메모리 내 주소에 저장된 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)에 해당하는 데이터 스트림들(DATA)을 읽어갈 수 있다.

이후, 터치 컨트롤러(320)는 읽어 들인 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 복호화하여 센싱 데이터(SENDATA)를 복원하여 복원된 센싱 데이터(SENDATA)를 이용하여 터치 알고리즘을 수행할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예들은 센싱 데이터(SENDATA)의 부호화 기법으로서, 센싱 데이터(SENDATA)의 부호화에 적합한 차분 부호화(Differential Coding) 기법을 제시한다. 여기서, 차분 부호화(Differential Coding)는 차분 압축(Differential Compression), 예측 압축(Predictive Compression), 또는 예측 부호화(Predictive Coding)이라고도 한다.

아래에서는, 도 12 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 차분 부호화(Differential Coding) 기법을 설명한다.

도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 센싱 데이터(SENDATA)의 부호화를 위한 부호화 기법을 설명하기 위한 센싱 노드(SN)들을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서, 센싱 데이터(SENDATA)의 부호화를 위한 차분 부호화 기법을 설명하기 위한 도면들이다.

본 발명의 실시예들에 따른 차분 부호화(Differential Coding) 기법은, 서로 인접한 센싱 노드들(SN) 간의 센싱값 차이를 이용하여 센싱값들을 부호화하는 기법이다.

터치 센싱 환경에서는, 인접한 센싱 노드들(SN)의 센싱값들은 종종 동일하거나 작은 차이를 가질 확률이 높다. 따라서, 센싱값 차이를 적은 비트 수로 표현할 수 있다.

이에 따라, 터치 구동 회로(310)가 차분 부호화 기법을 통해, 센싱 데이터(SENDATA)를 부호화함으로써, 센싱 데이터(SENDATA)보다 훨씬 적은 데이터 량을 갖는 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 생성할 수 있다. 이에 따라, 터치 구동 회로(310)에서 터치 컨트롤러(320)로의 데이터 전송 량을 크게 줄일 수 있다.

도 12 및 도 13을 참조하여 차분 부호화 기법을 예를 들어 설명하면, 다수의 센싱 노드(SN)가 서로 인접한 제1 센싱 노드(SN0) 및 제2 센싱 노드(SN1)를 포함하고, 센싱 데이터(SENDATA)가 제1 센싱 노드(SN0)의 센싱값(T0)과 제2 센싱 노드(SN1)의 센싱값(T1)을 포함할 때, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)는, 제1 센싱 노드(SN0)의 센싱값(T0)과 제2 센싱 노드(SN1)의 부호화 센싱값(d1)을 포함한다.

여기서, 제2 센싱 노드(SN1)의 부호화 센싱값(d1)은 제2 센싱 노드(SN1)의 센싱값(T1)을 부호화한 값으로서, 제2 센싱 노드(SN1)의 센싱값(T1)과 제1 센싱 노드(SN0)의 센싱값(T0) 간의 차이값일 수 있다.

예를 들어, 제1 센싱 노드(SN0) 및 제2 센싱 노드(SN1) 각각의 센싱값은 12비트로 표현되고, 제2 센싱 노드(SN1)의 부호화 센싱값(d1)은 8비트로 표현될 수 있다.

위에서 언급한 부호화 센싱값은 센싱값의 부호(+, -)를 나타내는 1개 또는 2개 이상의 부호 비트를 포함할 수 있다. 따라서, 부호화 센싱값에 8비트가 할당된 경우, 센싱값들의 차이값은 7 비트로 표현된다.

도 12 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 차분 부호화를 더욱 상세하게 설명한다.

도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 차분 부호화를 예시적으로 설명하기 위한 32개의 센싱 노드(SNi, i=0, 1, 2, … , 31)를 나타낸 도면이다.

도 12를 참조하면, 터치 패널(TSP)에 포함되는 다수의 센싱 노드(SN)가 32개의 센싱 노드(SN0, SN1, SN2, … , SN31)를 포함하는 경우를 가정한다.

터치 패널(TSP)이 도 3a와 같은 구조를 갖는 경우, 32개의 센싱 노드(SN0, SN1, SN2, … , SN31)는 32개의 터치 전극(TE) 또는 그 위치들과 대응될 수 있다.

터치 패널(TSP)이 도 3b와 같은 구조를 갖는 경우, 32개의 센싱 노드(SN0, SN1, SN2, … , SN31)는 구동 터치 전극들(TE_TX)과 센싱 터치 전극들(TE_RX)이 교차하는 32개의 교차점과 대응될 수 있다.

도 12를 참조하면, 32개의 센싱 노드(SN0, SN1, SN2, … , SN31)는, 4행 8열로 배열된다고 가정한다. 즉, 1번째 행에는 센싱 노드들 SN0 ~ SN7이 배치되고, 2번째 행에는 센싱 노드들 SN8 ~ SN15이 배치되고, 3번째 행에는 센싱 노드들 SN16 ~ SN23이 배치되고, 4번째 행에는 센싱 노드들 SN24 ~ SN31이 배치될 수 있다.

센싱 노드들(SN0~SN31) 각각의 인접 센싱 노드는, 센싱 노드들(SN0~SN31) 각각의 동일 행에서 왼쪽에 위치하는 센싱 노드이다. 예를 들어, 센싱 노드 SN1의 인접 센싱 노드는 SN0이고, 센싱 노드 SN2의 인접 센싱 노드는 SN1이고, 센싱 노드 SN9의 인접 센싱 노드는 SN8이고, 센싱 노드 SN11의 인접 센싱 노드는 SN10이다.

도 13은 32개의 센싱 노드(SNi, i=0, 1, 2, … , 31)에 대한 32개의 센싱값들(Ti, i=0, 1, 2, … , 31)을 포함하는 센싱 데이터(SENDATA)와, 센싱 데이터(SENDATA)를 부호화하여 생성된 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 나타낸 도면이다.

도 13을 참조하면, 32개의 센싱 노드(SNi, i=0, 1, 2, … , 31)에 대한 32개의 센싱값들(T0, T1, T2, … , T31)은 ADC 처리 결과 값들이다.

도 13을 참조하면, 터치 구동 회로(310)는, 1번째 열의 센싱 노드들(SN0, SN8, SN16, SN24)에 대한 센싱값들(T0, T8, T16, T24)은 그대로 전송하고, 2번째 내지 8번째 열의 센싱 노드들(SN1~SN7, SN9~SN15, SN17~SN23, SN25~SN31)에 대한 센싱값들(T1~T7, T9~T15, T17~T23, T25~T31)은 그대로 전송하지 않고, 부호화 센싱값(d1~d7, d9~d15, d17~d23, d25~d31)을 전송한다.

즉, 터치 구동 회로(310)에서 생성되어 전송되는 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)는, 1번째 열의 센싱 노드들(SN0, SN8, SN16, SN24)에 대한 센싱값들(T0, T8, T16, T24)과, 2번째 내지 8번째 열의 센싱 노드들(SN1~SN7, SN9~SN15, SN17~SN23, SN25~SN31)에 대한 부호화 센싱값(d1~d7, d9~d15, d17~d23, d25~d31)을 포함할 수 있다.

아래에서, 차분 부호화 기법을 통한 센싱값 부호화에 대하여 도 13 및 도 14를 참조하여 살펴본다.

단, 센싱 노드들(SN0~SN31) 각각의 인접 센싱 노드는, 센싱 노드들(SN0~SN31) 각각의 동일 행에서 왼쪽에 위치하는 센싱 노드이다. 예를 들어, 센싱 노드 SN1의 인접 센싱 노드는 SN0이고, 센싱 노드 SN2의 인접 센싱 노드는 SN1이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 1번째 행의 센싱 노드들(SN0~SN7)의 센싱값들은 T0, T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7이다.

1번째 행의 센싱 노드들(SN0~SN7) 중에서, 2번째 열의 센싱 노드(SN1)의 부호화 센싱값(d1)은 2번째 열의 센싱 노드(SN1)의 센싱값(T1)과 인접한 1번째 열의 센싱 노드(SN0)의 센싱값(T0)의 차이값(T1-T0)이다.

1번째 행의 센싱 노드들(SN0~SN7) 중에서, 3번째 열의 센싱 노드(SN2)의 부호화 센싱값(d2)은, 3번째 열의 센싱 노드(SN2)의 센싱값(T2)과 인접한 2번째 열의 센싱 노드(SN1)의 센싱값(T1)의 차이값(T2-T1)이다.

1번째 행의 센싱 노드들(SN0~SN7) 중에서, 4번째 열의 센싱 노드(SN3)의 부호화 센싱값(d3)은, 4번째 열의 센싱 노드(SN3)의 센싱값(T3)과 인접한 3번째 열의 센싱 노드(SN2)의 센싱값(T2)의 차이값(T3-T2)이다.

1번째 행의 센싱 노드들(SN0~SN7) 중에서, 5번째 열의 센싱 노드(SN4)의 부호화 센싱값(d4)은, 5번째 열의 센싱 노드(SN4)의 센싱값(T4)과 인접한 4번째 열의 센싱 노드(SN3)의 센싱값(T3)의 차이값(T4-T3)이다.

1번째 행의 센싱 노드들(SN0~SN7) 중에서, 6번째 열의 센싱 노드(SN5)의 부호화 센싱값(d5)은, 6번째 열의 센싱 노드(SN5)의 센싱값(T5)과 인접한 5번째 열의 센싱 노드(SN4)의 센싱값(T4)의 차이값(T5-T4)이다.

1번째 행의 센싱 노드들(SN0~SN7) 중에서, 7번째 열의 센싱 노드(SN6)의 부호화 센싱값(d6)은, 7번째 열의 센싱 노드(SN6)의 센싱값(T6)과 인접한 6번째 열의 센싱 노드(SN5)의 센싱값(T5)의 차이값(T6-T5)이다.

1번째 행의 센싱 노드들(SN0~SN7) 중에서, 8번째 열의 센싱 노드(SN7)의 부호화 센싱값(d7)은, 8번째 열의 센싱 노드(SN7)의 센싱값(T7)과 인접한 7번째 열의 센싱 노드(SN6)의 센싱값(T6)의 차이값(T7-T6)이다.

전술한 방식에 따라, 2번째 행의 센싱 노드들(SN8~SN15) 중에서, 2번째 내지 8번째 열의 센싱 노드들(SN9~SN15)의 부호화 센싱값들(d9~d15)이 산출될 수 있다. 3번째 행의 센싱 노드들(SN16~SN23) 중에서, 2번째 내지 8번째 열의 센싱 노드들(SN17~SN23)의 부호화 센싱값들(d17~d23)이 산출될 수 있다. 4번째 행의 센싱 노드들(SN24~SN31) 중에서, 2번째 내지 8번째 열의 센싱 노드들(SN25~SN31)의 부호화 센싱값들(d25~d31)이 산출될 수 있다.

도 13을 참조하면, 센싱값은 12비트로 표현되고, 부호화 센싱값은 8비트로 표현된다고 가정할 때, 센싱 데이터(SENDATA)와 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA) 각각의 데이터 량을 비교해본다.

32개의 센싱값(T0~T31)을 포함하는 센싱 데이터(SENDATA)의 데이터 량은 384 비트(=32*12)이다.

차분 부호화 기법을 통해 부호화 된 센싱 데이터(SENDATA)인 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)의 데이터 량은 272 비트(=4*(12 +7*8))이다.

본 발명의 실시예들에 따른 차분 부호화에 따라, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)의 데이터 량이 센싱 데이터(SENDATA)의 데이터 량에 비해 30% 줄어듦에 따라, 터치 구동 회로(310)와 터치 컨트롤러(320) 간의 데이터 전송 량이 30% 절감될 수 있고, 데이터 전송 시간도 30% 절약될 수 있다. 이에 따라 소비 전력도 절감될 수 있다.

한편, 터치 발생 시, 터치 위치와 근접한 센싱 노드(SN)의 센싱값은 인접한 센싱 노드(SN)의 센싱값보다 크게 변하게 된다. 이 경우, 부호화 센싱값으로 할당된 비트 수로는 차이값을 표현할 수가 없다. 이에 따라, 터치 발생 시, 터치 구동 회로(310)는, 특정 비트 열(예: 11111111)을 전송하고, 터치 발생 위치와 대응되는 센싱 노드의 센싱값을 그대로 전송할 수 있다.

다시 말해, 터치 발생 시, 터치 구동 회로(310)에서 전송되는 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)는, 부호화 센싱값이 위치할 자리에, 부호화 센싱값 대신에, 미리 정의된 특정 비트 열(예: 11111111)과 원래의 센싱값이 포함될 수 있다.

여기서, 특정 비트 열은 터치 발생 사실을 터치 컨트롤러(320)에게 알려주는 역할도 한다.

터치 발생 시, 센싱값 부호화의 스킵(Skip) 처리 및 특정 비트 열 전송 처리에 대하여 도 15를 참조하여 예시적으로 설명한다.

도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100)에서 터치 발생 시, 센싱 데이터(SENDATA)의 부호화를 위한 차분 부호화 기법의 적용 예를 나타낸 도면이다.

도 15를 참조하면, 제1 센싱 노드(SN0)의 센싱값(T0)과 제2 센싱 노드(SN1)의 센싱값(T1) 각각은 S개의 비트로 된 비트 열이고, 부호화 센싱값은 S보다 작은 D개의 비트로 된 비트 열일 수 있다. 예를 들어, S는 12이고, D는 8일 수 있다. 즉, 센싱값은 12 비트로 된 비트 열이고, 부호화 센싱값은 8 비트로 비트 열일 수 있다.

센싱 데이터는 제2 센싱 노드(SN1)와 인접한 제3 센싱 노드(SN2)의 센싱값(T2)을 더 포함할 수 있다.

제3 센싱 노드(SN2)의 센싱값(T2)과 제2 센싱 노드(SN1)의 센싱값(T1) 간의 차이값(T2-T1)이 부호화 센싱값에 할당되는 비트 수(D개) 또는 부호화 센싱값에 할당되는 비트 수(D개)에서 부호 비트를 제외한 비트수(예: D-1개) 이하인 경우, 제3 센싱 노드(SN2)의 센싱값(T2)과 제2 센싱 노드(SN1)의 센싱값(T1) 간의 차이값(T2-T1)은 부호화 센싱값으로 나타낼 수 있다.

이 경우, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)는, 제3 센싱 노드(SN2)의 부호화 센싱값(d2)을 포함할 수 있다. 여기서, 제3 센싱 노드(SN2)의 부호화 센싱값(d2)은 제3 센싱 노드(SN2)의 센싱값(T2)과 제2 센싱 노드(SN1)의 센싱값(T1) 간의 차이값(T2-T1)이다.

제3 센싱 노드(SN2)의 센싱값(T2)과 제2 센싱 노드(SN1)의 센싱값(T1) 간의 차이값(T2-T1)이 부호화 센싱값에 할당되는 비트 수(D개) 또는 부호화 센싱값에 할당되는 비트 수(D개)에서 부호 비트를 제외한 비트수(예: D-1개)보다 많은 경우, 제3 센싱 노드(SN2)의 센싱값(T2)과 제2 센싱 노드(SN1)의 센싱값(T1) 간의 차이값(T2-T1)은 부호화 센싱값으로 나타낼 수 없다.

따라서, 제3 센싱 노드(SN2)에서 터치가 발생한 경우, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)는, 제3 센싱 노드(SN2)의 부호화 센싱값(d2)을 포함하지 않고, 미리 정해진 특정 비트 열과 S개의 비트 열로 표현되는 제3 센싱 노드(SN2)의 센싱값(T2)을 포함할 수 있다. 여기서, 제3 센싱 노드(SN)는 터치 좌표와 대응되는 센싱 노드(SN)일 수 있다.

예를 들어, 미리 정해진 특정 비트 열은 부호화 센싱값과 동일한 비트 수의 비트 열일 수 있다. 미리 정해진 특정 비트 열은 D개의 1을 포함하는 비트 열일 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템 내 터치 구동 회로(310)에서 터치 컨트롤러(320)로 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 전송하는 횟수를 줄이기 위한 동작 타이밍 다이어그램이다.

도 16을 참조하면, 터치 구동 회로(310)는, 제1 내재 제N 센싱 그룹에 대한 센싱 처리 타이밍에 맞추어 제1 내지 제N 아날로그 디지털 변환 처리(ADC 1 ~ ADC N)를 수행하는 동안, N개의 센싱 그룹에 대한 모든 센싱 데이터(SENDATA)에 대한 부호화 처리를 지속적으로 수행하여 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 생성한다.

터치 구동 회로(310)는, 1 내지 제N 아날로그 디지털 변환 처리(ADC 1 ~ ADC N) 중 마지막 번째 아날로그 디지털 변환 처리(ADC N)를 완료하고, 부호화 처리(ENC)도 완료하고, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)의 생성을 완료한다.

이후, 터치 구동 회로(310)는, N개의 센싱 그룹에 대한 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 한번의 전송 처리(TX 1)를 통해 터치 컨트롤러(320)로 전송할 수 있다.

한번의 전송 처리(TX 1) 과정에서, 터치 컨트롤러(320)는 N개의 센싱 그룹에 대한 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)에 해당하는 데이터 스트림들(DATA)을 수신할 수 있다. 즉, 한번의 전송 처리(TX 1) 과정에서, 터치 컨트롤러(320)는 터치 구동 회로(310)에 의해 지정된 메모리 주소에 저장된 N개의 센싱 그룹에 대한 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)인 데이터 스트림들(DATA)을 읽어갈 수 있다.

전술한 바에 따르면, 전송 처리 횟수 및 데이터 전송 횟수가 줄어들게 되고, 이에 따라, 센싱 처리 및 아날로그 디지털 변환 처리가 전송 처리의 영향을 받지 않고 수행될 수 있다. 따라서, 전체적인 터치 센싱 속도가 상당히 빨라질 수 있다.

터치 구동 회로(310)의 센싱 유닛 블록(512)는, 제1 센싱 채널(CH 1)과 대응되는 제1 센싱 그룹에 포함된 센싱 노드(SN)들을 센싱하여 제1 센싱 신호들을 출력하고, 제2 센싱 채널(CH 2)과 대응되는 제2 센싱 그룹에 포함된 센싱 노드(SN)들을 센싱하여 제2 센싱 신호들을 출력할 수 있다.

터치 구동 회로(310)의 인코더(1010)는, 제1 부호화 기간(t1(ENC))에 부호화 처리(ENC)를 수행하여, 제1 센싱값들과 제2 센싱값들이 모두 포함된 제1 센싱 데이터(SENDATA)가 부호화 된 제1 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 생성할 수 있다.

터치 구동 회로(310)의 통신 프로세서(520)는, 제1 전송 기간(t1(TX))에 제1 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 전송하는 전송 처리(TX 1)를 수행할 수 있다.

제1 부호화 기간(t1(ENC))은 제1 변환 기간(t1(ADC)) 및 제2 변환 기간(t2(ADC))이 종료된 이후 종료될 수 있다.

제1 전송 기간(t1(TX))은 제1 변환 기간(t1(ADC)) 및 제2 변환 기간(t2(ADC))이 종료된 이후 시작될 수 있다.

터치 구동 회로(310)와 터치 컨트롤러(320) 간의 제1 전송 처리(TX 1)는 통신 인터페이스(I/F)를 통해 이루어진다.

도 16 및 도 7을 함께 참조하면, 터치 구동 회로(310)는 제1 아날로그 디지털 변환(ADC 1) 처리가 완료되면, 제1 전송 처리(TX 1)를 수행하기 위하여 인터럽트 요청 신호(IRQ: Interrupt Request Signal)를 터치 컨트롤러(320)로 전송할 수 있다.

도 16 및 도 7을 참조하면, 터치 컨트롤러(320)는, 슬레이브 선택 신호 선(L1)을 통해, 제1 전압 상태와 제2 전압 상태 중 제1 전압 상태를 갖는 슬레이브 선택 신호(SSN)를 인터럽트 요청 신호(IRQ)를 전송한 터치 구동 회로(310)로 출력할 수 있다.

예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 상태 전압은 로우 레벨 전압이고, 제2 상태 전압은 하이 레벨 전압일 수 있다. 이와 다르게, 제1 상태 전압은 하이 레벨 전압이고, 제2 상태 전압은 로우 레벨 전압일 수도 있다.

도 16 및 도 7을 참조하면, 터치 컨트롤러(320)는 슬레이브 선택 신호 선(L1)을 통해 슬레이브 선택 신호(SSN)를 출력한 이후, 마스터 데이터 출력 선(L3)을 통해, 주소 정보(ADDR) 및 커맨드 정보(CMD)를 터치 구동 회로(310)로 전송할 수 있다.

도 16 및 도 7을 참조하면, 슬레이브 선택 신호(SSN)가 제1 상태 전압을 갖는 기간 동안, 터치 구동 회로(310)는 커맨트 정보(CMD)를 통해 읽기 처리를 처리 종류로 인식하고, 주소 정보(ADDR)를 통해 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 저장할 메모리 내 주소를 확인할 수 있다.

도 17 및 도 18은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템 내 터치 구동 회로(310)에서 터치 컨트롤러(320)로 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 효율적으로 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.

도 16을 참조하여 전술한 바와 같이, 데이터 전송 횟수를 줄이기 위하여, 터치 구동 회로(310)가 보다 많은 센싱 그룹에 대한 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 모아서 한 차례의 전송 처리(TX 1)를 통해 일괄적으로 전송하게 되면, 한 차례의 전송 처리(TX 1)를 통해 전송되는 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)가 길어질 수 있다.

이에 따라, 터치 컨트롤러(320)는 한 차례의 전송 처리(TX 1)를 통해 터치 구동 회로(310)에서 전송되는 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)에 대한 데이터 스트림의 길이 또는 끝을 알 수 있다면, 터치 컨트롤러(320)는 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)에 대한 보다 정확한 수신 처리(읽기 처리)를 수행할 수 있다.

이를 위해, 도 17에 도시된 바와 같이, 터치 구동 회로(310)는, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)의 뒷부분에 추가된 엔드 마커(END, End Marker)를 전송할 수 있다.

위에서 언급한 엔드 마커(END)는 미리 정의된 특정 값을 가질 수 있다.

예를 들어, 특정 값은 하나의 비트 값이거나, 둘 이상의 비트로 구성된 비트 열로 표현될 수 있다.

터치 컨트롤러(320)는 엔드 마커(END)를 인식하면, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)에 해당하는 데이터 스트림들(DATA)에 대한 모든 수신 처리(읽기 처리)가 완료되었음을 인식할 수 있다.

또한, 도 18에 도시된 바와 같이, 터치 구동 회로(310)는, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)의 앞부분에 추가된 데이터 스트림들(DATA)의 개수 정보(NUM) 또는 이와 대응되는 데이터 스트림들(DATA)의 길이 정보를 전송할 수 있다. 여기서, 데이터 스트림들(DATA)은 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 의미할 수 있다.

위에서 언급한 개수 정보(NUM) 또는 길이 정보는 미리 정의된 둘 이상의 비트로 구성된 비트 열로 표현될 수 있다.

터치 컨트롤러(320)는 개수 정보(NUM) 또는 길이 정보를 인식하면, 수신 처리(읽기 처리)를 해야 할 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)에 해당하는 데이터 스트림들(DATA)의 개수 또는 길이를 인식하고, 인식된 개수 또는 길이만큼의 데이터 스트림들(DATA)에 대한 수신 처리(읽기 처리)를 수행할 수 있다.

한편, 터치 구동 회로(310)의 인코더(1010)는 하나 이상의 부호화 기법을 사용하여 센싱 데이터(SENDATA)의 압축율을 더욱 높일 수 있다.

예를 들어, 터치 구동 회로(310)의 인코더(1010)는, 기본적으로 차분 부호화 기법을 사용하여 센싱 데이터(SENDATA)를 부호화하되, 압축율을 더욱 높이기 위하여, 차분 부호화 이전 또는 이후에 추가적인 부호화를 더 수행하여, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 생성하여 전송할 수 있다.

추가적인 부호화로서는, 이진 데이터의 무 손실 압축을 위한 부호화 기법이 활용될 수 있다. 무 손실 압축은 오류 없이 데이터 스트림을 완전히 재구성할 수 있는 압축 기술이다.

예를 들어, 무 손실 압축 기법은, 가변 길이 부호화(VLC: Variable Length Coding), 런 길이 부호화(RLE: Run Length Encoding) 및 허프만(Huffman) 부호화 등을 포함할 수 있다.

이상에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 센싱 데이터 전송 방법(부호화 포함)에 대하여 설명하였다. 아래에서, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 센싱 데이터 전송 방법(부호화 포함)을 간략하게 도 19를 참조하여 설명한다.

도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 표시 장치(100) 내 터치 센싱 시스템의 센싱 데이터 전송 방법에 대한 흐름도이다.

도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 시스템의 센싱 데이터 전송 방법은, 터치 구동 회로(310)가 다수의 센싱 노드(SN)의 전체 또는 일부를 센싱하여 얻어진 센싱 데이터(SENDATA)를 생성하는 단계(S10)와, 터치 구동 회로(310)가 센싱 데이터(SENDATA)를 부호화하여 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 생성하는 단계(S20)와, 터치 구동 회로(310)가 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)를 터치 컨트롤러(320)로 전송하는 단계(S30) 등을 포함할 수 있다.

다수의 센싱 노드(SN)가 서로 인접한 제1 센싱 노드(SN0) 및 제2 센싱 노드(SN1)를 포함하고, 센싱 데이터(SENDATA)가 제1 센싱 노드(SN0)의 센싱값(T0)과 제2 센싱 노드(SN1)의 센싱값(T1)을 포함할 때, 부호화 센싱 데이터(ENC_SENDATA)는, 제1 센싱 노드(SN0)의 센싱값(T0)과 제2 센싱 노드(SN1)의 부호화 센싱값(d1)을 포함한다.

여기서, 제2 센싱 노드(SN1)의 부호화 센싱값(d1)은 제2 센싱 노드(SN1)의 센싱값(T1)을 부호화한 값으로서, 제2 센싱 노드(SN1)의 센싱값(T1)과 제1 센싱 노드(SN0)의 센싱값(T0) 간의 차이값(T1-T0)일 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 의하면, 터치 시스템 내 데이터 전송량 및 데이터 전송 시간을 절감시킬 수 있는 터치 표시 장치, 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 센싱 데이터 전송 방법을 제공할 수 있다.

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. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 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 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

다수의 센싱 노드를 포함하는 터치 패널;
상기 다수의 센싱 노드의 전체 또는 일부를 센싱하여 얻어진 센싱 데이터를 부호화하여 부호화 센싱 데이터를 생성하여 전송하는 터치 구동 회로; 및
상기 부호화 센싱 데이터에 대한 복호화를 통해 상기 센싱 데이터를 복원하고, 상기 센싱 데이터를 토대로 터치 유무 또는 터치 좌표를 결정하는 터치 컨트롤러를 포함하고,
상기 다수의 센싱 노드는 서로 인접한 제1 센싱 노드 및 제2 센싱 노드를 포함하고,
상기 센싱 데이터는 상기 제1 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 센싱값을 포함하고,
상기 부호화 센싱 데이터는 상기 제1 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 부호화 센싱값을 포함하고, 상기 제2 센싱 노드의 부호화 센싱값은 상기 제2 센싱 노드의 센싱값과 상기 제1 센싱 노드의 센싱값 간의 차이값인 터치 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 센싱값 각각은 S개의 비트로 된 비트 열이고,
상기 부호화 센싱값은 S보다 작은 D개의 비트로 된 비트 열이고,
상기 센싱 데이터는 상기 제2 센싱 노드와 인접한 제3 센싱 노드의 센싱값을 더 포함하고,
상기 제3 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 센싱값 간의 차이값이 D개의 비트로 된 비트 열로 표현이 불가능하거나, D개에서 부호 비트를 제외한 비트로 된 비트 열로 표현이 불가능한 경우,
상기 부호화 센싱 데이터는, 상기 제3 센싱 노드의 부호화 센싱값을 포함하지 않고, 미리 정해진 특정 비트 열과 상기 제3 센싱 노드의 센싱값을 포함하는 터치 표시 장치.
제2항에 있어서,
상기 미리 정해진 특정 비트 열은 D개의 1을 포함하는 비트 열인 터치 표시 장치.
제2항에 있어서,
상기 제3 센싱 노드는 상기 터치 좌표와 대응되는 센싱 노드인 터치 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 센싱값 각각은 S개의 비트로 된 비트 열이고, 상기 부호화 센싱값은 S보다 작은 D개의 비트로 된 비트 열이고,
상기 센싱 데이터는 상기 제2 센싱 노드와 인접한 제3 센싱 노드의 센싱값을 더 포함하고,
상기 제3 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 센싱값 간의 차이값이 D개의 비트로 된 비트 열로 표현이 가능하거나, D개에서 부호 비트를 제외한 비트로 된 비트 열로 표현이 가능한 경우,
상기 부호화 센싱 데이터는 상기 제3 센싱 노드의 부호화 센싱값을 포함하고,
상기 제3 센싱 노드의 부호화 센싱값은 상기 제3 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 센싱값 간의 차이값인 터치 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 다수의 센싱 노드는 다수의 센싱 그룹으로 그룹화 되고,
상기 다수의 센싱 그룹은 제1 센싱 그룹 및 제2 센싱 그룹을 포함하고,
상기 터치 구동 회로는,
상기 제1 센싱 그룹에 포함된 센싱 노드들을 센싱하여 제1 센싱 신호들을 출력하고, 상기 제2 센싱 그룹에 포함된 센싱 노드들을 센싱하여 제2 센싱 신호들을 출력하는 센싱 유닛 블록과,
제1 변환 기간에 상기 제1 센싱 신호들을 디지털 값에 해당하는 제1 센싱값들로 변환하고, 상기 제1 변환 기간과 다른 제2 변환 기간에 상기 제2 센싱 신호들을 디지털 값에 해당하는 제2 센싱값들로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터와,
제1 부호화 기간에 상기 제1 센싱값들이 포함된 제1 센싱 데이터를 부호화하여 제1 부호화 센싱 데이터를 생성하고, 상기 제1 부호화 기간과 다른 제2 부호화 기간에 상기 제2 센싱값들이 포함된 제2 센싱 데이터를 부호화하여 제2 부호화 센싱 데이터를 생성하는 인코더와,
제1 전송 기간에 상기 제1 부호화 센싱 데이터를 전송하고, 상기 제1 전송 기간과 다른 제2 전송 기간에 상기 제2 부호화 센싱 데이터를 전송하는 통신 프로세서를 포함하고,
상기 제1 변환 기간, 상기 제1 부호화 기간 및 상기 제1 전송 기간이 순서대로 종료되고,
상기 제2 변환 기간, 상기 제2 부호화 기간 및 상기 제2 전송 기간이 순서대로 종료되는 터치 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 다수의 센싱 노드는 다수의 센싱 그룹으로 그룹화 되고,
상기 다수의 센싱 그룹은 제1 센싱 그룹 및 제2 센싱 그룹을 포함하고,
상기 터치 구동 회로는,
상기 제1 센싱 그룹에 포함된 센싱 노드들을 센싱하여 제1 센싱 신호들을 출력하고, 상기 제2 센싱 그룹에 포함된 센싱 노드들을 센싱하여 제2 센싱 신호들을 출력하는 센싱 유닛 블록과,
제1 변환 기간에 상기 제1 센싱 신호들을 디지털 값에 해당하는 제1 센싱값들로 변환하고, 상기 제1 변환 기간과 다른 제2 변환 기간에 상기 제2 센싱 신호들을 디지털 값에 해당하는 제2 센싱값들로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터와,
제1 부호화 기간에 상기 제1 센싱값들과 상기 제2 센싱값들이 포함된 제1 센싱 데이터를 부호화하여 제1 부호화 센싱 데이터를 생성하는 인코더와,
제1 전송 기간에 상기 제1 부호화 센싱 데이터를 전송하는 통신 프로세서를 포함하는 터치 표시 장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 부호화 기간은 상기 제1 변환 기간 및 상기 제2 변환 기간이 종료된 이후 종료되고,
상기 제1 전송 기간은 상기 제1 변환 기간 및 상기 제2 변환 기간이 종료된 이후 시작되는 터치 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 터치 구동 회로는, 상기 부호화 센싱 데이터의 뒷부분에 추가된 엔드 마커(End Marker)를 전송하거나, 상기 부호화 센싱 데이터의 앞부분에 추가된 데이터 스트림들의 개수 정보 또는 길이 정보를 전송하는 터치 표시 장치.
다수의 센싱 노드의 전체 또는 일부를 센싱하여 얻어진 센싱 데이터를 생성하는 터치 센싱 프로세서;
상기 센싱 데이터를 부호화하여 부호화 센싱 데이터를 생성하는 인코더; 및
상기 부호화 센싱 데이터를 전송하는 통신 프로세서를 포함하고,
상기 다수의 센싱 노드는 서로 인접한 제1 센싱 노드 및 제2 센싱 노드를 포함하고,
상기 센싱 데이터는, 상기 제1 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 센싱값을 포함하고,
상기 부호화 센싱 데이터는 상기 제1 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 부호화 센싱값을 포함하고,
상기 제2 센싱 노드의 부호화 센싱값은 상기 제2 센싱 노드의 센싱값과 상기 제1 센싱 노드의 센싱값 간의 차이값인 터치 구동 회로.
제10항에 있어서,
상기 제1 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 센싱값 각각은 S개의 비트로 된 비트 열이고, 상기 제2 센싱 노드의 부호화 센싱값은 S보다 작은 D개의 비트로 된 비트 열이고,
상기 센싱 데이터는 상기 제2 센싱 노드와 인접한 제3 센싱 노드의 센싱값을 더 포함하고,
상기 제3 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 센싱값 간의 차이값이 D개의 비트로 된 비트 열로 표현이 불가능하거나, D개에서 부호 비트를 제외한 비트로 된 비트 열로 표현이 불가능한 경우,
상기 부호화 센싱 데이터는, 상기 제3 센싱 노드의 부호화 센싱값을 포함하지 않고, 미리 정해진 특정 비트 열과 상기 제3 센싱 노드의 센싱값을 포함하는 터치 구동 회로.
제11항에 있어서,
상기 미리 정해진 특정 비트 열은 D개의 1을 포함하는 비트 열인 터치 구동 회로.
제11항에 있어서,
상기 제3 센싱 노드는 상기 터치 좌표와 대응되는 센싱 노드인 터치 구동 회로.
제10항에 있어서,
상기 다수의 센싱 노드는 다수의 센싱 그룹으로 그룹화 되고,
상기 다수의 센싱 그룹은 제1 센싱 그룹 및 제2 센싱 그룹을 포함하고,
상기 터치 구동 회로는,
상기 제1 센싱 그룹에 포함된 센싱 노드들을 센싱하여 제1 센싱 신호들을 출력하고, 상기 제2 센싱 그룹에 포함된 센싱 노드들을 센싱하여 제2 센싱 신호들을 출력하는 센싱 유닛 블록과,
제1 변환 기간에 상기 제1 센싱 신호들을 디지털 값에 해당하는 제1 센싱값들로 변환하고, 상기 제1 변환 기간과 다른 제2 변환 기간에 상기 제2 센싱 신호들을 디지털 값에 해당하는 제2 센싱값들로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터와,
제1 부호화 기간에 상기 제1 센싱값들과 상기 제2 센싱값들이 통합되어 포함된 제1 센싱 데이터를 부호화하여 제1 부호화 센싱 데이터를 생성하는 인코더와,
제1 전송 기간에 상기 제1 부호화 센싱 데이터를 전송하는 통신 프로세서를 포함하는 터치 구동 회로.
제14항에 있어서,
상기 제1 부호화 기간은 상기 제1 변환 기간 및 상기 제2 변환 기간이 종료된 이후 종료되고,
상기 제1 전송 기간은 상기 제1 변환 기간 및 상기 제2 변환 기간이 종료된 이후 시작되는 터치 구동 회로.
제10항에 있어서,
상기 통신 프로세서는,
상기 부호화 센싱 데이터의 뒷부분에 추가된 엔드 마커(End Marker)를 전송하거나, 상기 부호화 센싱 데이터의 앞부분에 추가된 데이터 스트림들의 개수 정보 또는 길이 정보를 전송하는 터치 구동 회로.
부호화 센싱 데이터를 수신하는 통신 프로세서;
상기 부호화 센싱 데이터에 대한 복호화를 통해 상기 센싱 데이터를 복원하는 디코더; 및
상기 센싱 데이터를 토대로 터치 유무 또는 터치 좌표를 결정하는 터치 프로세스 유닛을 포함하고,
상기 센싱 데이터는, 터치 패널에서의 다수의 센싱 노드 중 서로 인접한 제1 센싱 노드 및 제2 센싱 노드 각각의 센싱값을 포함하고,
상기 부호화 센싱 데이터는, 상기 제1 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 부호화 센싱값을 포함하고,
상기 제2 센싱 노드의 부호화 차이값은 상기 제2 센싱 노드의 센싱값과 상기 제1 센싱 노드의 센싱값 간의 차이값인 터치 컨트롤러.
제17항에 있어서,
상기 제1 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 센싱값 각각은 S개의 비트로 된 비트 열이고, 상기 제2 센싱 노드의 부호화 센싱값은 S보다 작은 D개의 비트로 된 비트 열이고,
상기 센싱 데이터는 상기 제2 센싱 노드와 인접한 제3 센싱 노드의 센싱값을 더 포함하고,
상기 제3 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 센싱값 간의 차이값이 D개의 비트로 된 비트 열로 표현이 불가능하거나, D개에서 부호 비트를 제외한 비트로 된 비트 열로 표현이 불가능한 경우, 상기 부호화 센싱 데이터는, 상기 제3 센싱 노드의 부호화 센싱값을 포함하지 않고, 미리 정해진 특정 비트 열과 상기 제3 센싱 노드의 센싱값을 포함하는 터치 컨트롤러.
제18항에 있어서,
상기 터치 컨트롤러는 상기 특정 비트 열이 확인되는 경우, 터치 발생 상황으로 인식하는 터치 컨트롤러.
터치 구동 회로가 다수의 센싱 노드의 전체 또는 일부를 센싱하여 얻어진 센싱 데이터를 생성하는 단계;
상기 터치 구동 회로가 상기 센싱 데이터를 부호화하여 부호화 센싱 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 터치 구동 회로가 상기 부호화 센싱 데이터를 터치 컨트롤러로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 다수의 센싱 노드는 서로 인접한 제1 센싱 노드 및 제2 센싱 노드를 포함하고,
상기 센싱 데이터는, 상기 제1 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 센싱값을 포함하고,
상기 부호화 센싱 데이터는 상기 제1 센싱 노드의 센싱값과 상기 제2 센싱 노드의 부호화 센싱값을 포함하고,
상기 제2 센싱 노드의 부호화 센싱값은 상기 제2 센싱 노드의 센싱값과 상기 제1 센싱 노드의 센싱값 간의 차이값인 센싱 데이터 전송 방법.