KR20230017505A - 터치 센싱 장치 및 이를 구동하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 구동 장치는 터치 센싱 기간 동안 터치 센서로부터 터치 센싱 데이터를 수신하는 터치 구동 장치; 상기 디스플레이 기간 동안 상기 터치 구동 장치로부터 터치 센싱 데이터를 수신하는 터치 컨트롤러(TMCU); 및 상기 터치 구동 장치 및 터치 컨트롤러를 연결하는 제1 버스; 를 포함하고, 상기 터치 구동 장치는 상기 디스플레이 기간 동안 터치 구동 장치에서 상기 터치 컨트롤러로 상기 터치 센싱 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

터치 센싱 장치 및 이를 구동하는 방법{Apparatus and Method for Touch Sensing Device}
본 명세서는 터치 센싱 장치 및 이를 구동하는 방법에 관한 것이다.
영상을 표시하는 디스플레이 장치로는 액정을 이용한 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD), 유기발광 다이오드를 이용한 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 디스플레이 등이 대표적이다.
최근에는 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력방식에서 탈피하여, 사용자의 손가락 또는 스타일러스 펜 등에 의한 터치입력을 감지할 수 있는 터치스크린 패널(Touch Screen Panel)을 구비한 디스플레이 장치(이하, '터치 디스플레이 장치'라 함)가 널리 이용되고 있다. 상술한 터치 디스플레이 장치는 터치 센싱 장치를 포함한다.
터치 디스플레이 장치를 구동하기 위한 터치 디스플레이 구동 장치는 디스플레이 장치를 구동하는 디스플레이 구동 장치 및 터치 유무 및 터치 좌표(또는 터치 위치)를 검출하는 터치 센싱 장치를 포함한다. 구체적으로, 터치 센싱 장치는 터치 센서(또는 터치 전극)들을 구동하여 터치 센싱 데이터를 검출하고, 검출된 터치 센싱 데이터를 이용하여 터치 유무 또는 터치 좌표를 포함하는 터치 정보를 검출한다.
특히, 복수 개의 리드아웃 집적회로와 터치 컨트롤러를 연결하는 배선의 수가 많으며, 이에 따라, 배선들은 큰 면적을 차지할 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수 개의 리드아웃 집적회로와 터치 컨트롤러 사이를 연결하는 배선이 차지하는 면적을 감소시키기 위한 터치 센싱 장치 및 이를 구동하는 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 구동 장치는 터치 센싱 기간 동안 터치 센서로부터 터치 센싱 데이터를 수신하는 터치 구동 장치; 상기 디스플레이 기간 동안 상기 터치 구동 장치로부터 터치 센싱 데이터를 수신하는 터치 컨트롤러; 및 상기 터치 구동 장치 및 터치 컨트롤러를 연결하는 제1 버스; 를 포함하고, 상기 터치 구동 장치는 상기 디스플레이 기간 동안 터치 구동 장치에서 상기 터치 컨트롤러로 상기 터치 센싱 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 복수의 리드아웃 집적회로들이 하나의 버스를 공유하고, 공유된 버스를 이용하여 터치 컨트롤러와 통신하기 때문에, 복수의 리드아웃 집적회로들과 터치 컨트롤러 사이를 연결하는 버스들의 수가 감소하고, 이에 따라, 복수의 리드아웃 집적회로들과 터치 컨트롤러 사이를 연결하는 버스들이 차지하는 면적이 감소한다.
본 발명에 따르면, 터치 센싱 데이터 전송시 클럭이 인가되는 버스를 이용하여 2비트 이상의 3진 심볼의 터치 센싱 데이터를 전송하기 때문에, 보다 신속하게 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 라이트 모드 및 리드 요청 모드시 클럭이 인가되는 버스에 리드 오퍼레이션 모드에서는 클럭이 인가되지 않기 때문에, 클럭으로 인한 전자방해잡음을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치를 포함하는 디스플레이 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치를 포함하는 디스플레이 장치의 하나의 프레임의 구성을 나타내는 타이밍도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 데이터와 3진 심볼의 터치 센싱 데이터의 대응 관계를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치와 터치 컨트롤러의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 신호의 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 라이트 모드시 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 라이트 모드시 데이터 전송방향을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 리드 모드에서의 타이밍도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 리드 요청 모드시 데이터 전송방향을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 리드 오퍼레이션 모드시 데이터 전송방향을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 신호의 타이밍도이다.
도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 리드 모드에서의 타이밍도이다.
도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 리드 요청 모드시 데이터 전송방향을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 리드 오퍼레이션 모드시 데이터 전송방향을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 장치의 데이터 배선의 수에 따른 작동 클럭 수를 나타내는 도면이다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 핵심 구성과 관련이 없는 경우 및 본 발명의 기술분야에 공지된 구성과 기능에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다. 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치를 포함하는 디스플레이 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치를 포함하는 디스플레이 장치의 하나의 프레임의 구성을 나타내는 타이밍도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 데이터와 3진 심볼의 터치 센싱 데이터의 대응 관계를 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치와 터치 컨트롤러의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 패널(100), 디스플레이 구동 장치(210) 및 터치 센싱 장치(220)를 포함한다.
디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 기능과 터치 센싱 기능을 수행하는 것으로서, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display:LCD) 또는 유기 발광 다이오드 디스플레이(Organic Light Emitting Diode:OLED)와 같은 평판 디스플레이로 구현될 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이 기간(DP)과 터치 센싱 기간(TP)으로 작동할 수 있다. 디스플레이 패널(100)은 디스플레이 기간(DP)동안 백라이트 유닛으로부터 조사되는 광을 이용하여 영상을 표시하고, 터치 센싱 기간(TP) 동안 터치 센싱을 위한 터치 패널의 역할을 수행한다.
디스플레이 패널(100)은 소정 계조의 영상을 표시하거나 터치를 입력 받는다. 디스플레이 패널(100)은 정전용량방식을 이용한 인셀(In-cell) 터치 타입의 디스플레이 패널일 수 있다. 또는, 디스플레이 패널(100)은 자기정전용량(Self Capacitance) 방식을 이용한 인셀 터치 타입의 디스플레이 패널 또는 상호정전용량(Mutual Capacitance) 방식을 이용한 인셀 터치 타입의 디스플레이 패널일 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 복수 개의 게이트 라인(G1~Gn), 복수 개의 데이터 라인(D1~Dm), 복수 개의 픽셀(P), 복수 개의 터치 센서(TE) 및 복수 개의 터치 라인(T1~Tk)을 포함한다.
복수 개의 게이트 라인(G1~Gm) 각각은 디스플레이 기간(DP)시 스캔 펄스를 입력받는다. 복수 개의 데이터 라인(D1~Dn) 각각은 디스플레이 기간(DP)시 데이터 신호를 입력받는다. 복수 개의 게이트 라인(G1~Gn)과 복수 개의 데이터 라인(D1~Dn) 각각은 기판 상에 서로 교차하도록 위치하여 복수 개의 픽셀 영역을 정의한다. 복수 개의 픽셀(P) 각각은 인접한 게이트 라인 및 데이터 라인에 연결된 박막 트랜지스터(미도시), 박막 트랜지스터에 연결된 픽셀 전극(미도시) 및 픽셀 전극에 연결된 스토리지 커패시터(미도시)를 포함할 수 있다.
복수 개의 터치 센서(TE) 각각은 터치를 센싱하는 터치 전극의 역할을 수행하거나 픽셀 전극과 함께 전계를 형성시켜 액정을 구동시키는 공통 전극의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 복수 개의 터치 센서(TE) 각각은 터치 센싱 기간(TP)시 터치 전극으로 이용되고, 디스플레이 기간(DP)시 공통 전극으로 이용될 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 터치 센서(TE) 각각은 투명 전도성 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.
복수 개의 터치 센서(TE) 각각은 터치 센싱 기간(TP)시 자기정전용량 방식의 터치 센서로 사용되기 때문에 터치 객체와 디스플레이 패널(100) 간의 최소 접촉 크기보다 큰 크기를 가져야 한다. 이에 따라, 복수 개의 터치 센서(TE) 각각은 하나 이상의 픽셀(P)과 대응되는 크기를 가질 수 있다. 복수 개의 터치 센서(TE)는 복수 개의 수평 라인과 복수 개의 수직 라인을 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 복수 개의 터치 센서(TE) 각각은 디스플레이 기간(DP)시 복수 개의 터치라인(T1~Tk) 각각은 해당하는 터치 센서(TE)에 공통 전압을 공급한다. 복수 개의 터치 라인(T1~Tk) 각각은 복수 개의 터치 센서(TE) 각각에 개별적으로 연결된다.
디스플레이 구동 장치(210)는 디스플레이 기간(DP)시 디스플레이 패널(100)에 포함된 복수 개의 픽셀(P)에 데이터 신호가 공급되도록 하여 디스플레이 패널(100)을 통해 영상이 표시되도록 한다.
디스플레이 구동부(210)는 타이밍 컨트롤러(211), 게이트 구동 장치(212) 및 데이터 구동 장치(213)을 포함한다.
타이밍 컨트롤러(211)는 외부 시스템(미도시)으로부터 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블(DE: Data Enable) 신호, 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호들을 수신하여 게이트 구동 장치(212)를 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GCS: Gate Control signal) 및 데이터 구동 장치(213)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS: Data Control Signal)를 생성한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(211)는 외부 시스템으로부터 영상신호(RGB)를 수신하여 데이터 구동 장치(213)에서 처리 가능한 형태의 영상신호(RGB')로 전환하여 출력한다.
한편, 타이밍 컨트롤러(211)는 호스트 시스템으로부터 전송되는 외부 데이터 인에이블 신호를 미리 설정된 디스플레이 기간(DP) 내로 압축하여 내부 데이터 인에이블 신호(internal Data Enable: iDE)를 발생시킬 수 있다. 타이밍 컨트롤러(211)는 수직동기신호(Vsync)와 내부 데이터 인에이블 신호의 타이밍에 맞추어 1 프레임 기간을 디스플레이 기간(DP)과 터치 센싱 기간(TP)로 시분할하는 터치 동기 신호(Tsync)를 생성할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(211)는 터치 동기 신호(Tsync)를 게이트 구동 장치(212), 데이터 구동 장치(213), 터치 구동 장치(221), 및 터치 컨트롤러(222)로 전송할 수 있다.
호스트 시스템은 디지털 영상데이터를 디스플레이 패널(100)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템은 디지털 영상데이터와 함께 타이밍 신호들을 타이밍 컨트롤러(211)로 전송한다. 호스트 시스템은 텔레비전 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템 중 어느 하나로 구현되어 입력영상을 수신한다.
한편, 호스트 시스템은 터치 컨트롤러(222)로부터 터치 입력 좌표를 수신하고, 수신된 터치 입력 좌표에 연계된 응용 프로그램을 실행할 수 있다.
게이트 구동 장치(212)는 디스플레이 기간(DP) 동안 타이밍 컨트롤러(211)로부터 게이트 제어 신호(GCS)를 수신받는다. 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC), 및 게이트 출력 인에이블 신호(Gate Output Enable) 등을 포함할 수 있다. 게이트 구동 장치(212)는 수신 받은 게이트 제어 신호(GCS)를 통해 데이터 신호에 동기되는 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)를 발생하고, 발생된 게이트 펄스를 쉬프트하여 게이트 라인들(G1~Gm)에 순차적으로 공급한다. 이를 위해 게이트 구동 장치(212)는 복수개의 게이트 드라이브 IC(미도시)를 포함할 수 있다. 게이트 드라이브 IC들은 디스플레이 기간(DP) 동안 타이밍 컨트롤러(211)의 제어에 따라 데이터 신호와 동기되는 게이트 펄스를 게이트 라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 신호가 기입되는 데이터 라인을 선택한다. 게이트 펄스는 게이트 하이전압과 게이트 로우전압 사이에서 스윙한다.
게이트 구동 장치(212)는 터치 센싱 기간(TP) 동안 게이트 펄스를 발생하지 않고 게이트 로우전압(VGL)을 게이트 라인들(G1~Gm)에 공급할 수 있다. 이에 따라, 게이트 라인들(G1~Gm)은 디스플레이 기간(DP) 동안 게이트 펄스를 각 픽셀들의 박막 트랜지스터(TFT)에 공급하여 디스플레이 패널(100)에서 데이터 신호가 기입될 데이터 라인을 순차적으로 선택하고, 터치 센싱 기간(TP) 동안 게이트 로우전압을 유지하여 터치 센서들의 출력 변동을 방지한다.
데이터 구동 장치(213)는 디스플레이 기간(DP) 동안 타이밍 컨트롤러(211)로부터 데이터 제어 신호(DCS) 및 영상신호(RGB')를 수신받는다. 데이터 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock; SSC), 및 소스 출력 인에이블 신호(Source Output Enable: SOE) 등을 포함할 수 있다. 소스 스타트 펄스는 데이터 구동 장치(213)를 구성하는 n개의 소스 드라이브 IC(미도시)의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 소스 드라이브 IC 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호는 각 소스 드라이브 IC의 출력 타이밍을 제어한다.
또한, 데이터 구동 장치(213)는 수신한 영상신호(RGB')를 아날로그 형태의 데이터 신호로 변환하여 복수 개의 데이터 라인(D1~Dn)을 통해 픽셀(P)들에 공급한다.
터치 센싱 장치(220)는 터치 센싱 기간(TP)시 터치 센서(TE)들을 통해 터치를 센싱한다. 구체적으로, 터치 센싱 장치(220)는 터치 센서(TE)들로부터 터치 구동 신호를 공급하여 터치 센서(TE)를 구동하고, 터치 센서(TE) 터치시 발생되는 정전용량의 변화를 센싱한다.
디스플레이 패널(100)이 상호정전용량 방식(Mutual Capacitance Type)으로 구현되는 경우, 리드 아웃 집적회로(ROIC)는 터치 센서(TE)를 구동시키기 위한 터치 구동 신호를 생성하여 터치 라인(T1~Tk)을 통해 터치 센서(TE)들로 공급하는 구동 회로, 터치 라인(T1~Tk)을 통해 터치 센서(TE)들의 용량 변화를 센싱하여 터치 센싱 데이터를 생성하는 센싱 회로를 포함할 수 있다.
또는, 디스플레이 패널(100)이 자기정전용량 방식(Self Capacitance Type)으로 구현되는 경우, 리드 아웃 집적회로(ROIC)는 하나의 회로를 이용하여 터치 구동 신호를 터치 센서(TE)들로 공급하고 터치 센서(TE)들로부터 터치 센싱 데이터를 획득할 수 있다.
도 3을 참조하면, 터치 센싱 장치(220)는 터치 구동 장치(221) 및 터치 컨트롤러(222)를 포함한다.
터치 구동 장치(221)는 터치 센싱 기간(TP) 동안 터치 센서(TE)들을 구동함으로써 터치 센서(TE)들로부터 터치 센싱 데이터를 수신한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 터치 구동 장치(221)는 수신한 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)를 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS)로 변환하여 터치 컨트롤러(222)로 전송한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 터치 구동 장치(221)는 복수 개의 리드아웃 집적회로(ROIC1, ??, ROICn)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 리드아웃 집적회로(ROIC1, ??, ROICn)는 수신부(221a), 바이너리 변환부(221b), 저장부(221c) 및 송신부(221d)를 포함한다.
수신부(221a)는 터치 센싱 기간(TP) 동안 터치 센서(TE)로부터 생성되는 터치 센싱 신호를 수신하고, 수신한 터치 센싱 신호를 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)로 변환한다.
바이너리 변환부(221b)는 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)를 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS)로 변환한다. 이때, 바이너리 변환부(221b)는 수신부(221a) 또는 후술할 저장부(221c)로부터 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)를 수신하여 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS)로 변환할 수 있다. 즉, 바이너리 변환부(221b)는 터너리 인코더(Ternary Encoder)일 수 있다. 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)를 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS)로 변환하는 과정에 대해서는, 도 4를 참조하여 상세히 후술한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 터치 센서(TE)로부터 수신한 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)에 통신에 따른 에러의 발생을 검출하기 위한 체크섬(checksum) 비트, 패리티(Parity) 비트 또는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 비트와 같은 오류 검출 비트가 부가될 수 있으며, 이러한 오류 검출 비트들은 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)와 함께 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS)로 변환될 수 있다.
저장부(221c)는 수신부(221a)로부터 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)를 수신하여 저장하고, 또는 바이너리 변환부(221b)로부터 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS)를 수신하여 저장할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)는 터치 센싱 기간(TP)동안 터치 센서(TE)로부터 수신되는 터치 센싱 데이터를 저장부(221c)에 저장하고, 저장부(221c)에 저장된 터치 센싱 데이터를 디스플레이 기간(DP)동안 송신부(221d)를 통해 터치 컨트롤러(222)로 전송한다. 이때, 상술한 바와 같이, 저장부(221c)는 수신부(221a)로부터 생성된 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)를 저장하거나 바이너리 변환부(221b)로부터 변환된 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS)를 저장할 수 있다.
송신부(221d)는 바이너리 변환부(221b) 또는 저장부(221c)로부터 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS)를 수신하여 터치 컨트롤러(222)로 전송한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)는 터치 컨트롤러(222)와의 데이터 송수신을 위해 클럭 단자(SCLK) 및 마스터 출력 단자(MOSI)를 포함할 수 있다.
터치 컨트롤러(222)는 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)와 연결되어 직렬 주변장치 인터페이스(Serial Peripheral Interface: SPI) 통신을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다.
터치 컨트롤러(222)는 수신부(222a), 터너리 변환부(222b) 및 송신부(222c)를 포함한다.
수신부(222a)는 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)로부터 수신되는 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS)를 수신한다.
터너리 변환부(222b)는 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS)를 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)로 변환한다. 터너리 변환부(222b)는 터너리 디코더(Ternary Decoder)일 수 있다.
송신부(222c)는 터너리 변환부(222b)에서 변환된 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)를 미리 설정된 터치인식 알고리즘으로 분석하여 터치 입력 위치의 좌표 정보를 산출할 수 있다. 송신부(222c)는 산출된 터치 입력 위치의 좌표 정보는 외부의 호스트 시스템으로 전송한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 터치 컨트롤러(222)는 터치 구동 장치(221)와의 데이터 송수신을 위해 제1 클럭 단자(SCLK1) 및 제1 마스터 출력 단자(MOSI1)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)의 바이너리 변환부(221b) 및 터치 컨트롤러(222)의 터너리 변환부(222b)에서 변환되는 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS) 및 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS)는 도 4 및 아래의 표 1과 같은 대응관계를 가질 수 있다. 구체적으로, 100001010010101010??의 2진 심볼의 터치 센싱 데이터는 표 1에 기재된 바와 같이, (100), (001), (010), (010), (101) 및 (010)으로 구분되고, 구분된 터치 센싱 데이터는 각각 3진 심볼인 (11), (01), (02), (02), (12), (02)로 변환되어 3진 심볼의 터치 센싱 데이터가 각 비트로 분할된 3진 심볼의 제1 및 제2 터치 센싱 데이터(3TS1, 3TS2)로 변환될 수 있다. 이때, 3진 심볼의 제1 및 제2 터치 센싱 데이터(3TS1, 3TS2)는 각각 0000010101??, 1101000010??이 될 수 있다. 이러한 3진 심볼의 제1 터치 센싱 신호(3TS1)는 제1 버스(B1)를 통해, 3진 심볼의 제2 터치 센싱 신호(3TS2)는 제2 버스(B2)를 통해 동시에 터치 컨트롤러(222)로 전송된다.
2진 심볼 3진 심볼
B2 B1 B0 Decimal First Symbol Second Symbol Symbol Pair
0 0 0 0 0 0 0,0
0 0 1 1 0 1 0,1
0 1 0 2 0 2 0,2
0 1 1 3 1 0 1,0
1 0 0 4 1 1 1,1
1 0 1 5 1 2 1,2
1 1 0 6 2 0 2,0
1 1 1 7 2 1 2,1
전술한 바와 같이, 터치 센서(TE)로부터 수신한 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)에 통신에 따른 에러의 발생을 검출하기 위한 체크섬(checksum) 비트, 패리티(Parity) 비트 또는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 비트와 같은 오류 검출 비트가 부가될 수 있다.
도 4 및 표 1에서는 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)와 두 개의 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS1, 3TS2)의 대응관계만 기재하고 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)는 세 개의 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS1, 3TS2, 3TS3)와 대응될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)는 제1 및 제2 버스(B1, B2) 중 적어도 하나를 공유하고, 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)들은 제1 및 제2 버스(B1, B2) 중 공유된 적어도 하나의 버스를 통해 터치 컨트롤러(222)와 연결된다. 이에 따라, 복수의 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)는 멀티 포인트(Multi-point) 또는 멀티 드롭(Multi-drop) 구조를 갖는 적어도 하나의 버스로 터치 컨트롤러(222)와 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 복수의 리드아웃 집적회로들이 하나의 버스를 공유하고, 공유된 버스를 이용하여 터치 컨트롤러와 통신하기 때문에, 복수의 리드아웃 집적회로들과 터치 컨트롤러 사이를 연결하는 버스들의 수가 감소하고, 이에 따라, 복수의 리드아웃 집적회로들과 터치 컨트롤러 사이를 연결하는 버스들이 차지하는 면적이 감소한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 각 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)의 클럭 단자(SCLK)는 제1 버스(B1)를 통해 터치 컨트롤러(222)의 제1 클럭 단자(SCLK1)와 연결될 수 있으며, 각 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)의 마스터 출력 단자(MOSI)는 제2 버스(B2)를 통해 터치 컨트롤러(222)의 제1 마스트 출력 단자(MOSI)와 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 배선(B1, B2) 각각은 터치 컨트롤러(222)와 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)들을 멀티 포인트 구조로 연결하기 때문에 터치 컨트롤러(222)와 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)들을 연결하는 배선의 수를 줄여, 터치 컨트롤러(222)와 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn) 사이의 배선의 면적을 감소시킬 수 있다.
상술한 실시예에 있어서, 소스 드라이브 집적회로(SDIC)와 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)가 별개의 구성으로 구현되는 것으로 도시하였지만, 소스 드라이브 집적회로(SDIC)와 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)는 하나의 칩에 통합된 형태로 구현될 수도 있다.
이하, 도 6 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 구동 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 신호의 타이밍도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 라이트 모드시 타이밍도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 라이트 모드시 데이터 전송방향을 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 리드 모드에서의 타이밍도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 리드 요청 모드시 데이터 전송방향을 나타내는 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 리드 오퍼레이션 모드시 데이터 전송방향을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 전술한 바와 같이, 터치 동기 신호(Tsync)는 1 프레임 기간을 디스플레이 기간(DP) 및 터치 센싱 기간(TP)으로 시분할한다. 예를 들어, 터치 동기 신호(Tsync)가 로우(Low)인 경우, 터치 센싱 기간(TP)으로 구분되고, 터치 동기 신호(Tsync)가 하이(High)인 경우, 디스플레이 기간(DP)으로 구분된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 터치 구동 장치(221) 및 터치 컨트롤러(222)는 라이트 모드(W), 센싱 모드(S) 또는 리드 모드(R)로 작동할 수 있다.
터치 센싱 기간(TP) 동안, 터치 구동 장치(221) 및 터치 컨트롤러(222)는 라이트 모드(W) 또는 센싱 모드(S)로 작동할 수 있다.
라이트 모드(W)에서 터치 구동 장치(221)는 터치 컨트롤러(222)로부터 초기화 데이터 또는 설정 데이터와 같은 라이트 데이터(WD)를 수신한다. 이에 따라, 터치 구동 장치(221)는 라이트 데이터(WD)에 의해 초기화 되거나, 설정이 변경될 수 있다.
라이트 모드(W)에서, 터치 컨트롤러(222)는 제1 및 제2 버스(B1, B2)를 이용하여 터치 구동 장치(221)로 데이터를 전송할 수 있다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 라이트 모드(W)에서, 제1 버스(B1)는 클럭 전송에 사용되고, 제2 버스(B2)는 라이트 데이터 전송에 사용된다. 이때, 라이트 데이터(WD)는 스타트 더미부(Start dummy), 헤더부(Header Phase), 주소부(Address Phase), 라이트 데이터부(Data Phase) 및 엔드 더미부(End Dummy)를 포함할 수 있다. 스타트 더미부(Start dummy)는 스타트 신호로 라이트 모드(W)의 작동을 시작한다는 의미의 스타트 데이터를 포함할 수 있고, 헤더부(Header Phase)는 리드 모드(R)인지 라이트 모드(W)인지 나타내는 모드 데이터, 데이터를 송신하는 장치의 주소를 나타내는 장치 주소 데이터 및 전송될 데이터의 길이를 나타내는 길이 데이터를 포함할 수 있다. 주소부(Address Phase)는 데이터를 수신하는 장치의 주소를 나타내는 주소 데이터를 포함하고, 라이트 데이터부는 입력하고자 하는 데이터(data)를 포함할 수 있다. 또한, 엔드 더미부(End Dummy)는 엔드 신호로 라이트 모드(W)의 작동을 종료한다는 의미의 엔드 데이터를 포함할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치(221) 및 터치 컨트롤러(222)는 칩 선택 단자를 이용하지 않기 때문에, 제2 버스(B2)를 통해 전송되는 라이트 데이터(WD)는 스타트 더미부(Start dummy) 및 엔드 더미부(End dummy)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 터치 컨트롤러(222)와 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)들을 연결하는 배선의 수가 감소하여, 터치 컨트롤러(222)와 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn) 사이의 배선의 면적을 감소시킬 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 라이트 모드(W)에서, 터치 구동 장치(221)의 각 리드아웃 집적회로(ROIC1, ROIC2~ROICn)는 제1 버스(B1)를 통해 클럭 데이터를 입력 받고 제2 버스(B2)를 통해 라이트 데이터(WD)를 입력 받는다.
센싱 모드(S)에서 터치 구동 장치(221)는 터치 센서(TE)로부터 터치 센싱 신호를 수신하여 저장한다. 구체적으로, 터치 구동 장치(221)의 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)는 터치 센서(TE)로부터 터치 센싱 신호를 수신하고, 수신한 터치 센싱 신호를 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)로 변환한다. 터치 구동 장치(221)는 변환된 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)를 저장부(221c)에 저장하거나, 또는 변환된 2진 심볼의 터치 센싱 데이터(2TS)를 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS)로 변환한 후 변환된 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS)를 저장부(221c)에 저장할 수 있다.
디스플레이 기간(DP) 동안, 터치 구동 장치(221) 및 터치 컨트롤러(222)는 라이트 모드(W) 또는 리드 모드(R)로 작동할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 리드 모드(R)는 리드 요청 모드(RC) 및 리드 오퍼레이션 모드(RO)를 포함한다. 즉, 터치 구동 장치(221) 및 터치 컨트롤러(222)는 라이트 모드(W), 리드 요청 모드(RC) 또는 리드 오퍼레이션 모드(RO)로 작동할 수 있다.
라이트 모드(W)에서, 터치 구동 장치(221) 및 터치 컨트롤러(222)는 전술한 터치 기간(TP) 동안의 라이트 모드(W)와 동일하게 작동한다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 디스플레이 기간(DP) 동안의 라이트 모드(W)는 터치 기간(TP) 동안의 라이트 모드(W)에 연속하여 작동할 수도 있고, 터치 기간(TP) 동안의 라이트 모드(W)는 디스플레이 기간(DP) 동안의 라이트 모드(W)에 연속하여 작동할 수도 있다.
리드 요청 모드(RC)에서, 터치 컨트롤러(222)는 제1 및 제2 버스(B1, B2)를 이용하여 터치 구동 장치(221)에 터치 센싱 데이터를 요청한다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 리드 요청 모드(RC)에서 제1 버스(B1)는 클럭 전송에 사용되고, 제2 버스(B2)는 리드 요청 데이터 전송에 사용된다.
리드 요청 모드(RC)에서, 터치 구동 장치(221)의 각 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)는 제1 버스(B1)를 통해 클럭 데이터를 입력 받고, 제2 버스(B2)를 통해 리드 요청 데이터(RCD)를 입력 받는다.
리드 요청 데이터(RCD)는 스타트 더미부(Start dummy), 헤더부(Header Phase) 및 주소부(Address Phase)를 포함할 수 있다. 스타트 더미부(Start dummy)는 스타트 신호로 리드 모드(R)로 작동을 시작한다는 의미의 스타트 데이터를 포함할 수 있고, 헤더부(Header Phase)는 리드 모드(R)인지 라이트 모드(W)인지 나타내는 모드 데이터, 데이터를 송신하는 장치의 주소를 나타내는 장치 주소 데이터 및 전송될 데이터의 길이를 나타내는 길이 데이터를 포함할 수 있다. 주소부(Address Phase)는 데이터를 수신하는 장치의 주소를 나타내는 주소 데이터를 포함할 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 리드 요청 모드(RC)에서, 터치 컨트롤러(222)는 제1 버스(B1)를 통해 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)로 클럭을 전송하고, 제2 버스(B2)를 통해 리드 요청 데이터(RCD)를 전송한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치(221) 및 터치 컨트롤러(222)는 칩 선택 단자를 이용하지 않기 때문에, 제2 버스(B2)를 통해 전송되는 리드 요청 데이터는 스타트 더미부(Start dummy)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 터치 컨트롤러(222)와 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)들을 연결하는 배선의 수가 감소하여, 터치 컨트롤러(222)와 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn) 사이의 배선의 면적을 감소시킬 수 있다.
리드 오퍼레이션 모드(RO)에서, 터치 구동 장치(221)는 제1 및 제2 버스(B1, B2)를 이용하여 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터(3TS1) 및 3진 심볼의 제2 터치 센싱 데이터(3TS2)를 포함하는 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS)를 터치 컨트롤러(222)로 전송한다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 리드 오퍼레이션 모드(RO)에서, 제1 및 제2 버스(B1, B2)는 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터(3TS1) 및 3진 심볼의 제2 터치 센싱 데이터(3TS2)를 포함하는 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS) 전송에 사용된다. 구체적으로, 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이, 리드 오퍼레이션 모드(RO)에서, 터치 구동 장치(221)의 각 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)는 터치 컨트롤러(222)로 제1 버스(B1)를 이용하여 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터(3TS1)를, 제2 버스(B2)를 이용하여 3진 심볼의 제2 터치 센싱 데이터(3TS2)를 동시에 전송할 수 있다.
또한, 라이트 모드(W) 및 리드 요청 모드(RC)시 클럭이 인가되는 제1 버스(B1)에 리드 오퍼레이션 모드(RO)에서는 클럭이 인가되지 않기 때문에, 클럭으로 인한 전자방해잡음을 방지할 수 있다.
이하, 도 12 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 구동 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 신호의 타이밍도이고, 도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 리드 모드에서의 타이밍도이다. 도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 리드 요청 모드시 데이터 전송방향을 나타내는 도면이고, 도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 리드 오퍼레이션 모드시 데이터 전송방향을 나타내는 도면이다.
터치 센싱 기간(TP) 동안, 터치 구동 장치(221) 및 터치 컨트롤러(222)는 라이트 모드(W) 또는 센싱 모드(S)로 작동할 수 있다.
라이트 모드(W)에서 터치 구동 장치(221)는 터치 컨트롤러(222)로부터 초기화 데이터 또는 설정 데이터와 같은 라이트 데이터(WD)를 수신한다. 이에 따라, 터치 구동 장치(221)는 라이트 데이터(WD)에 의해 초기화 되거나, 설정이 변경될 수 있다.
센싱 모드(S)에서 터치 구동 장치(221)는 도 12에 도시된 바와 같이, 제3 버스(B3)를 통해 터치 컨트롤러(222)로부터 터치 변조 신호를 입력 받고, 터치 센서(TE)로부터 터치 센싱 신호를 수신한다. 구체적으로, 터치 구동 장치(221)는 제3 버스(B3)를 통해 터치 컨트롤러(222)로부터 입력 받은 터치 변조 신호를 이용하여 터치 센서(TE)로부터 터치 센싱 신호를 수신한다.
디스플레이 기간(DP) 동안, 터치 구동 장치(221) 및 터치 컨트롤러(222)는 라이트 모드(W) 또는 리드 모드(R)로 작동할 수 있다. 리드 모드(R)는 리드 요청 모드(RC) 및 리드 오퍼레이션 모드(RO)를 포함하여, 터치 구동 장치(221) 및 터치 컨트롤러(222)는 라이트 모드(W), 리드 요청 모드(RC) 또는 리드 오퍼레이션 모드(RO)로 작동할 수 있다.
라이트 모드(W)에서, 터치 구동 장치(221) 및 터치 컨트롤러(222)는 전술한 터치 기간(TP) 동안의 라이트 모드(W)와 동일하게 작동한다. 이때, 도 12에 도시된 바와 같이, 디스플레이 기간(DP) 동안의 라이트 모드(W)는 터치 기간(TP) 동안의 라이트 모드(W)에 연속하여 작동할 수도 있고, 터치 기간(TP) 동안의 라이트 모드(W)는 디스플레이 기간(DP) 동안의 라이트 모드(W)에 연속하여 작동할 수도 있다.
리드 요청 모드(RC)에서, 터치 컨트롤러(222)는 제1 및 제2 버스(B1, B2)를 이용하여 터치 구동 장치(221)에 터치 센싱 데이터를 요청한다. 즉, 도 13에 도시된 바와 같이, 리드 요청 모드(RC)에서 제1 버스(B1)는 클럭 전송에 사용되고, 제2 버스(B2)는 리드 요청 데이터 전송에 사용된다. 구체적으로, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 리드 요청 모드(RC)에서, 터치 컨트롤러(222)는 제1 버스(B1)를 통해 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)로 클럭을 전송하고, 제2 버스(B2)를 통해 리드 요청 데이터(RCD)를 전송한다. 리드 요청 모드(RC)에서, 터치 구동 장치(221)의 각 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)는 제1 버스(B1)를 통해 클럭 데이터를 입력 받고, 제2 버스(B2)를 통해 리드 요청 데이터(RCD)를 입력 받는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)는 터치 컨트롤러(222)와의 데이터 송수신을 위해 클럭 단자(SCLK), 마스터 출력 단자(MOSI) 및 변조 신호 단자(PWM)를 포함할 수 있고, 터치 컨트롤러(222)는 터치 구동 장치(221)와의 데이터 송수신을 위해 변조 신호 단자(PWM_ROIC), 제1 클럭 단자(SCLK1) 및 제1 마스터 출력 단자(MOSI1)를 포함할 수 있다. 각 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)의 클럭 단자(SCLK)는 제1 버스(B1)를 통해 터치 컨트롤러(222)의 제1 클럭 단자(SCLK1)와 연결될 수 있으며, 각 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)의 마스터 출력 단자(MOSI)는 제2 버스(B2)를 통해 터치 컨트롤러(222)의 제1 마스터 출력 단자(MOSI)와 연결될 수 있고, 각 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)의 변조 신호 단자(PWM)는 제3 버스(B3)를 통해 터치 컨트롤러(222)의 변조 신호 단자(PWM_ROIC)와 연결될 수 있다.
리드 오퍼레이션 모드(RO)에서, 터치 구동 장치(221)는 제1 내지 제3 버스(B1, B2, B3)를 이용하여 3진 심볼의 제1 내지 제3 터치 센싱 데이터(3TS1, 3TS2, 3TS3)를 포함하는 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS)를 터치 컨트롤러(222)로 전송한다. 즉, 도 13 및 도 15에 도시된 바와 같이, 리드 오퍼레이션 모드(RO)에서, 제1 내지 제3 버스(B1, B2, B3)는 3진 심볼의 제1 내지 제3 터치 센싱 데이터(3TS1, 3TS2, 3TS3)를 포함하는 3진 심볼의 터치 센싱 데이터(3TS) 전송에 사용된다. 즉, 도 15에 도시된 바와 같이, 리드 오퍼레이션 모드(RO)에서, 터치 구동 장치(221)의 각 리드아웃 집적회로(ROIC1~ROICn)는 터치 컨트롤러(222)로 제1 버스(B1)를 이용하여 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터(3TS1)를, 제2 버스(B2)를 이용하여 3진 심볼의 제2 터치 센싱 데이터(3TS2)를, 제3 버스(B3)를 이용하여 3진 심볼의 제3 터치 센싱 데이터(3TS3)를 동시에 전송할 수 있다.
또한, 라이트 모드(W) 및 리드 요청 모드(RC)시 클럭이 인가되는 제1 버스(B1)에 리드 오퍼레이션 모드(RO)에서는 클럭이 인가되지 않기 때문에, 클럭으로 인한 전자방해잡음을 방지할 수 있다.
이하, 도 16을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 전송 속도에 대해 상세히 설명한다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센싱 장치의 데이터 배선의 수에 따른 작동 클럭 수를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 3진 심볼의 제1 및 제2 터치 센싱 데이터(3TS1, 3TS2) 또는 3진 심볼의 제1 내지 제3 터치 센싱 데이터(3TS1, 3TS2, 3TS3)를 동시에 전송함으로써, 터치 구동 장치(221)와 터치 컨트롤러(222) 사이의 데이터 전송 속도가 향상될 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 터치 센싱 데이터가 전송되는 버스의 수가 2인 경우, 22 클럭 동안 33비트의 데이터를 전송할 수 있고, 데이터가 전송되는 버스의 수가 3인 경우, 14클럭 동안 35비트의 데이터를 전송할 수 있어, 32비트의 데이터에 대해 데이터가 전송되는 버스의 수가 1인 경우와 비교하여, 데이터가 전송되는 버스의 수가 2인 경우에는 68.75%의 클럭수로 전송할 수 있으며, 데이터가 전송되는 버스의 수가 3인 경우에는 43.75%의 클럭수로 전송할 수 있다.
이와 같이, 본 발명과 같이 데이터가 전송되는 버스의 수를 증가시키는 경우, 동일한 비트의 데이터를 전송하기 위해 소요되는 클럭 수가 감소하여 데이터 전송 속도를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 터치 센싱 데이터 전송시 클럭이 인가되는 버스를 이용하여 2비트 이상의 3진 심볼의 터치 센싱 데이터를 전송하기 때문에, 보다 신속하게 데이터를 전송할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 명세서에 설명되어 있는 방법들은 적어도 부분적으로, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 또는 구성요소를 사용하여 구현될 수 있다.　 이 구성요소는 휘발성 및 비휘발성 메모리를 포함하는 컴퓨터로 판독 가능한 매체 또는 기계 판독 가능한 매체를 통해 일련의 컴퓨터 지시어들로서 제공될 수 있다. 상기 지시어들은 소프트웨어 또는 펌웨어로서 제공될 수 있으며, 전체적 또는 부분적으로, ASICs, FPGAs, DSPs, 또는 그 밖의 다른 유사 소자와 같은 하드웨어 구성에 구현될 수도 있다. 상기 지시어들은 하나 이상의 프로세서 또는 다른 하드웨어 구성에 의해 실행되도록 구성될 수 있는데, 상기 프로세서 또는 다른 하드웨어 구성은 상기 일련의 컴퓨터 지시어들을 실행할 때 본 명세서에 개시된 방법들 및 절차들의 모두 또는 일부를 수행하거나 수행할 수 있도록 한다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1000: 디스플레이 장치 100: 디스플레이 패널
210: 디스플레이 구동 장치 211: 타이밍 컨트롤러
212: 게이트 구동 장치 213: 데이터 구동 장치
220: 터치 센싱 장치 221: 터치 구동 장치
222: 터치 컨트롤러

Claims (20)

  1. 터치 센싱 기간 동안 터치 센서로부터 터치 센싱 데이터를 수신하는 터치 구동 장치;
    디스플레이 기간 동안 상기 터치 구동 장치로부터 터치 센싱 데이터를 수신하는 터치 컨트롤러(TMCU); 및
    상기 터치 구동 장치 및 터치 컨트롤러를 연결하는 제1 버스; 를 포함하고,
    상기 터치 구동 장치는 상기 제1 버스를 통해 상기 디스플레이 기간 동안 상기 터치 컨트롤러로 상기 터치 센싱 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 장치는,
    상기 터치 센싱 기간 동안 수신한 터치 센싱 데이터를 저장하고,
    저장한 터치 센싱 데이터를 상기 디스플레이 기간 동안 상기 터치 컨트롤러에 전송하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 장치는 상기 터치 센싱 데이터를 3진 심볼의 터치 센싱 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 장치 및 상기 터치 컨트롤러를 연결하는 제2 버스; 를 더 포함하고,
    상기 터치 구동 장치는 복수의 리드아웃 집적회로를 포함하고,
    상기 복수의 리드아웃 집적회로는 상기 제1 및 제2 버스 중 적어도 하나의 버스를 공유하고, 공유된 버스를 통해 상기 터치 컨트롤러와 연결되는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 장치 및 상기 터치 컨트롤러를 연결하는 제2 버스; 를 더 포함하고,
    상기 디스플레이 기간 동안 상기 터치 센싱 데이터가 상기 제1 및 제2 버스를 통해 상기 터치 구동 장치로부터 상기 터치 컨트롤러로 전송되는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 장치 및 상기 터치 컨트롤러를 연결하는 제2 버스;를 더 포함하고,
    상기 터치 구동 장치는 상기 터치 센싱 데이터를 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터 및 3진 심볼의 제2 터치 센싱 데이터를 포함하는 3진 심볼의 터치 센싱 데이터로 변환하고,
    상기 디스플레이 기간 동안 상기 터치 구동 장치로부터 상기 터치 컨트롤러로 상기 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터가 상기 제1 버스를 통해 전송되고, 상기 3진 심볼의 제2 터치 센싱 데이터가 상기 제2 버스를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 장치 및 상기 터치 컨트롤러를 연결하는 제2 및 제3 버스; 를 더 포함하고,
    상기 터치 구동 장치는 복수의 리드아웃 집적회로를 포함하고,
    상기 복수의 리드아웃 집적회로는 상기 제1 내지 제3 버스 중 적어도 하나의 버스를 공유하고, 공유된 버스를 통해 상기 터치 컨트롤러와 연결되는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 장치 및 상기 터치 컨트롤러를 연결하는 제2 및 제3 버스; 를 더 포함하고,
    상기 디스플레이 기간 동안 상기 터치 센싱 데이터가 상기 제1 내지 제3 버스를 통해 상기 터치 구동 장치로부터 상기 터치 컨트롤러로 전송되는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 장치 및 상기 터치 컨트롤러를 연결하는 제2 및 제3 버스; 를 더 포함하고,
    상기 터치 구동 장치는 상기 터치 센싱 데이터를 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터, 3진 심볼의 제2 터치 센싱 데이터 및 3진 심볼의 제3 터치 센싱 데이터를 포함하는 3진 심볼의 터치 센싱 데이터로 변환하고,
    상기 디스플레이 기간 동안 상기 터치 구동 장치로부터 상기 터치 컨트롤러로 상기 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터가 상기 제1 버스를 통해 전송되고, 상기 3진 심볼의 제2 터치 센싱 데이터가 상기 제2 버스를 통해 전송되고, 상기 3진 심볼의 제3 터치 센싱 데이터가 상기 제3 버스를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 터치 센싱 기간 동안 상기 터치 구동 장치 및 상기 터치 컨트롤러는 라이트 모드 또는 센싱 모드로 작동하고,
    상기 디스플레이 기간 동안 상기 터치 구동 장치 및 상기 터치 컨트롤러는 라이트 모드, 리드 요청 모드 또는 리드 오퍼레이션 모드로 작동하고,
    상기 터치 센싱 기간 또는 상기 디스플레이 기간 동안의 라이트 모드에서 상기 터치 구동 장치의 설정을 초기화하거나 변경하는 라이트 데이터가 상기 터치 컨트롤러로부터 상기 터치 구동 장치로 전송되고,
    상기 리드 요청 모드에서 상기 터치 센싱 데이터를 요청하는 리드 요청 데이터가 상기 터치 컨트롤러에서 상기 터치 구동 장치로 전송되고,
    상기 리드 오퍼레이션 모드에서 상기 터치 센싱 데이터가 상기 터치 구동 장치에서 상기 터치 컨트롤러로 전송되는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 장치 및 상기 터치 컨트롤러를 연결하는 제2 버스;를 더 포함하고,
    상기 터치 구동 장치는 상기 터치 센싱 데이터를 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터 및 3진 심볼의 제2 터치 센싱 데이터로 변환하고,
    상기 디스플레이 기간 동안 상기 터치 구동 장치 및 상기 터치 컨트롤러는 리드 요청 모드 또는 리드 오퍼레이션 모드로 작동하고,
    상기 리드 요청 모드에서 클럭이 상기 제1 버스를 통해 상기 터치 컨트롤러에서 상기 터치 구동 장치로 전송되고 상기 터치 센싱 데이터를 요청하는 리드 요청 데이터가 상기 제2 버스를 통해 상기 터치 컨트롤러에서 상기 터치 구동 장치로 전송되고,
    상기 리드 오퍼레이션 모드에서 상기 제1 버스를 통해 상기 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터가 상기 터치 구동 장치에서 상기 터치 컨트롤러로 전송되고, 상기 제2 버스를 통해 상기 3진 심볼의 제2 터치 센싱 데이터가 상기 터치 구동 장치에서 상기 터치 컨트롤러로 전송되는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 장치는 상기 터치 센싱 데이터를 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터, 3진 심볼의 제2 터치 센싱 데이터 및 3진 심볼의 제3 터치 센싱 데이터로 변환하고,
    상기 터치 구동 장치 및 상기 터치 컨트롤러를 연결하는 제2 및 제3 버스; 를 더 포함하고,
    상기 터치 센싱 기간 동안 상기 터치 구동 장치 및 상기 터치 컨트롤러는 라이트 모드 또는 센싱 모드로 작동하고,
    상기 터치 센싱 기간 동안 상기 센싱 모드에서 상기 터치 컨트롤러는 터치 변조 신호를 상기 터치 구동 장치로 전송하고,
    상기 디스플레이 기간 동안 상기 터치 구동 장치 및 상기 터치 컨트롤러는 리드 요청 모드 또는 리드 오퍼레이션 모드로 작동하고,
    상기 리드 요청 모드에서 클럭이 상기 제1 버스를 통해 상기 터치 컨트롤러에서 상기 터치 구동 장치로 전송되고 상기 터치 센싱 데이터를 요청하는 리드 요청 데이터가 상기 제2 버스를 통해 상기 터치 컨트롤러에서 상기 터치 구동 장치로 전송되고,
    상기 리드 오퍼레이션 모드에서 상기 제1 버스를 통해 상기 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터가 상기 터치 구동 장치에서 상기 터치 컨트롤러로 전송되고, 상기 제2 버스를 통해 상기 3진 심볼의 제2 터치 센싱 데이터가 상기 터치 구동 장치에서 상기 터치 컨트롤러로 전송되고, 상기 제3 버스를 통해 상기 3진 심볼의 제3 터치 센싱 데이터가 상기 터치 구동 장치에서 상기 터치 컨트롤러로 전송되는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
  13. 터치 센싱 기간 동안, 터치 구동 장치가 터치 센서로부터 터치 센싱 데이터를 수신하는 단계; 및
    디스플레이 기간 동안, 상기 터치 구동 장치가 상기 터치 센싱 데이터를 터치 컨트롤러로 전송하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 디스플레이 기간 동안, 상기 터치 구동 장치가 상기 터치 센싱 데이터를 상기 터치 컨트롤러로 전송하는 단계는,
    상기 터치 구동 장치가 상기 터치 센싱 데이터를 3진 심볼의 터치 센싱 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 디스플레이 기간 동안, 상기 터치 구동 장치가 상기 터치 센싱 데이터를 상기 터치 컨트롤러로 전송하는 단계는,
    상기 터치 구동 장치가 상기 터치 센싱 데이터를 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터 및 3진 심볼의 제2 터치 센싱 데이터를 포함하는 3진 심볼의 터치 센싱 데이터로 변환하는 단계; 및
    상기 터치 구동 장치가 상기 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터를 제1 버스를 통해 상기 터치 컨트롤러로 전송하고, 상기 3진 심볼의 제2 터치 센싱 데이터를 제2 버스를 통해 상기 터치 컨트롤러로 전송하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 디스플레이 기간 동안, 상기 터치 구동 장치가 상기 터치 센싱 데이터를 상기 터치 컨트롤러로 전송하는 단계는,
    상기 터치 구동 장치가 상기 터치 센싱 데이터를 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터, 3진 심볼의 제2 터치 센싱 데이터 및 3진 심볼의 제3 터치 센싱 데이터를 포함하는 3진 심볼의 터치 센싱 데이터로 변환하는 단계; 및
    상기 터치 구동 장치가 상기 3진 심볼의 제1 터치 센싱 데이터를 제1 버스를 통해 상기 터치 컨트롤러로 전송하고, 상기 3진 심볼의 제2 터치 센싱 데이터를 제2 버스를 통해 상기 터치 컨트롤러로 전송하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 디스플레이 기간 동안, 상기 터치 컨트롤러가 상기 터치 센싱 데이터를 상기 터치 구동 장치로부터 수신하는 단계는,
    상기 터치 컨트롤러가 상기 터치 센싱 데이터를 요청하는 리드 요청 데이터를 상기 터치 구동 장치로 전송하는 단계; 및
    상기 터치 구동 장치가 상기 터치 센싱 데이터를 상기 터치 컨트롤러로 전송하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 터치 컨트롤러가 상기 터치 센싱 데이터를 요청하는 리드 요청 데이터를 상기 터치 구동 장치로 전송하는 단계에서,
    상기 터치 컨트롤러는 제1 버스를 통해 클럭을 상기 터치 구동 장치로 전송하고, 제2 버스를 통해 상기 터치 센싱 데이터를 요청하는 데이터를 상기 터치 구동 장치로 전송하고,
    상기 터치 구동 장치가 상기 터치 센싱 데이터를 상기 터치 컨트롤러로 전송하는 단계에서,
    상기 터치 구동 장치는 제1 및 제2 버스를 통해 상기 터치 센싱 데이터를 상기 터치 컨트롤러로 전송하 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    터치 센싱 기간 동안, 터치 구동 장치가 터치 센서로부터 터치 센싱 데이터를 수신하는 단계에서 상기 터치 컨트롤러가 터치 변조 신호를 상기 터치 구동 장치로 전송하고,
    상기 터치 컨트롤러가 상기 터치 센싱 데이터를 요청하는 리드 요청 데이터를 상기 터치 구동 장치로 전송하는 단계에서,
    상기 터치 컨트롤러는 제1 버스를 통해 클럭을 상기 터치 구동 장치로 전송하고, 제2 버스를 통해 상기 터치 센싱 데이터를 요청하는 데이터를 상기 터치 구동 장치로 전송하고,
    상기 터치 구동 장치가 상기 터치 센싱 데이터를 상기 터치 컨트롤러로 전송하는 단계에서,
    상기 터치 구동 장치는 제1 내지 제3 버스를 통해 상기 터치 센싱 데이터를 상기 터치 컨트롤러로 전송하 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  20. 제13항에 있어서,
    터치 센싱 기간 동안, 터치 구동 장치가 터치 센싱 데이터를 수신하는 단계는,
    터치 구동 장치가 터치 센서로부터 터치 센싱 신호를 수신하는 단계;
    수신한 터치 센싱 신호를 터치 센싱 데이터로 변환하는 단계; 및
    상기 터치 센싱 데이터가 상기 터치 구동 장치에 저장되는 단계를 포함하고,
    상기 디스플레이 기간 동안, 상기 터치 구동 장치가 상기 터치 센싱 데이터를 상기 터치 컨트롤러로 전송하는 단계는,
    상기 터치 구동 장치에 저장된 상기 터치 센싱 데이터를 상기 터치 컨트롤러로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
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