KR20240075394A - 터치 센싱 장치 및 터치 센싱 방법 - Google Patents

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김윤수
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주식회사 엘엑스세미콘
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 터치 센싱 장치는 터치전극으로 구동신호를 공급하는 제1 회로, 터치전극에 발생하는 정전용량 변화량을 센싱하는 제2 회로, 및 센싱된 정전용량 변화량을 기초로 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 포함하는 제1 센싱 데이터를 생성하고, 제1 센싱 데이터를 기초로 터치 감도 보상여부를 결정하고, 터치 감도 보상이 결정되면, 복수의 터치 노드들 중 적어도 하나의 센싱값에 보상값을 합산하여 제2 센싱 데이터를 생성하는 제3 회로를 포함한다.

Description

터치 센싱 장치 및 터치 센싱 방법{DEVICE AND METHOD FOR SENSING TOUCH}
본 발명은 터치 센싱 장치 및 터치 센싱 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 디스플레이 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정 디스플레이 장치(LCD: Liquid Crystal Display Device) 또는 유기발광 디스플레이 장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 여러 가지 디스플레이 장치가 활용되고 있다.
최근에는 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력방식에서 탈피하여, 사용자의 손가락 또는 스타일러스 펜 등에 의한 터치입력을 감지할 수 있는 터치 패널(Touch Panel)을 구비한 디스플레이 장치가 널리 이용되고 있다. 이러한 터치 패널을 구비한 디스플레이 장치는 터치유무 및 터치좌표(터치 위치)를 정확하게 검출하기 위한 터치 센싱 장치를 포함한다.
터치 패널의 접지가 약한 경우, 터치가 입력되더라도 인접 터치 전극의 리트랜스미션(retransmission)으로 인해 정전용량 변화가 작게 형성될 수 있다. 터치 패널의 접지가 약하게 형성되는 상태를 로우그라운드매스(LGM: Low Ground Mass) 상태라고 하는데, 이러한 LGM 상태에서의 터치감도를 향상시키는 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, LGM 상태에서의 터치감도를 향상시킬 수 있는 터치 센싱 장치 및 터치 센싱 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 자기정전용량 방식의 구동없이 상호정전용량 방식의 구동만으로도 LGM 상태에서의 터치감도를 향상시킬 수 있는 터치 센싱 장치 및 터치 센싱 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 터치 센싱 장치는 터치전극으로 구동신호를 공급하는 제1 회로, 터치전극에 발생하는 정전용량 변화량을 센싱하는 제2 회로, 및 센싱된 정전용량 변화량을 기초로 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 포함하는 제1 센싱 데이터를 생성하고, 제1 센싱 데이터를 기초로 터치 감도 보상여부를 결정하고, 터치 감도 보상이 결정되면, 복수의 터치 노드들 중 적어도 하나의 센싱값에 보상값을 합산하여 제2 센싱 데이터를 생성하는 제3 회로를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 터치 센싱 방법은, 제1 터치 전극에 구동신호를 공급하고 제2 터치 전극으로부터 복수의 터치 노드들의 정전용량 변화량을 수신하는 단계, 복수의 터치 노드들의 정전용량 변화량을 기초로 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 결정하고 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 이용하여 터치 감도 보상여부를 결정하는 단계, 및 터치 감도 보상이 결정되면, 복수의 터치 노드들 중 보상 영역에 포함된 터치 노드들을 결정하고 결정된 터치 노드들에 대하여 터치 감도를 보상하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 대면적 터치에 대하여 터치 센싱값을 보상값만큼 증가시킴으로써, LGM 상태에서 터치감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 리트랜스미션 현상에 의하여 터치 센싱값이 크게 저하된 보상 터치 노드에 대하여 큰 보상값을 적용하고, 상대적으로 터치 센싱값이 적게 저하된 보상 터치 노드에 대하여 작은 보상값을 적용하거나 보상을 하지 않을 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 대면적 터치에서 보상 터치 노드들의 터치 센싱값을 향상시키는 동시에 균일한 센싱 분포를 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 터치 센싱값 증가만으로 터치 감도 보상이 가능하므로, 자기정전용량 방식의 구동없이 상호정전용량 방식의 구동만으로도 LGM 상태에서의 터치감도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 터치 센싱 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 2의 보상 처리부의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 대면적 단일 터치의 제1 센싱 데이터의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 제1 센싱 데이터를 기초로 결정된 보상 영역의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 보상 영역에 포함된 보상 터치 노드에 터치 감도가 보상된 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 대면적 멀티 터치의 제1 센싱 데이터의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 제1 센싱 데이터를 기초로 결정된 보상 영역의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 보상 영역에 포함된 보상 터치 노드에 터치 감도가 보상된 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치에 의한 터치 센싱 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
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 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.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
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 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 보여주는 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 기능을 수행하는 것으로서, 액정디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD)장치나 유기발광 다이오드 디스플레이(Organic Light Emitting Diode: OLED) 장치와 같은 평판 디스플레이 장치로 구현될 수 있다. 이하의 실시 예에서, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)가 유기발광 다이오드 디스플레이 장치로 구현된 것을 중심으로 설명하지만, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 패널(110), 호스트 시스템(150), 패널(110)에 영상을 표시하기 위한 디스플레이 구동장치(130) 및 패널(110) 상에 발생되는 터치를 센싱하는 터치 센싱 장치(170)를 포함한다.
패널(110)은 디스플레이 패널(display panel)과 터치 패널(touch panel)을 포함할 수 있다. 여기서, 터치 패널은 디스플레이 패널에 내장된 형태로 구현될 수 있다. 예컨대, 터치 패널은 디스플레이 패널에 온셀(On-Cell) 타입 또는 인셀(In-Cell) 타입으로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 터치 패널은 디스플레이 패널에 내장되지 않고 물리적으로 분리된 별개의 구성으로 구비될 수도 있다.
패널(110)은 복수의 화소들(P)이 마련되어 화상을 표시하는 영역인 표시영역을 포함한다. 패널(110)은 복수의 데이터 라인들(D1~Dn, n은 2 이상의 양의 정수), 복수의 게이트 라인들(G1~Gm, m은 2 이상의 양의 정수) 및 복수의 화소들(P)을 포함한다.
복수의 데이터 라인들(D1~Dn) 각각은 데이터 신호를 입력 받는다. 복수의 게이트 라인들(G1~Gm) 각각은 게이트 신호를 입력 받는다. 복수의 데이터 라인들(D1~Dn)과 복수의 게이트 라인들(G1~Gm) 각각은 기판 상에 서로 교차하도록 마련되어 복수의 픽셀들(P)을 정의한다. 복수의 화소들(P) 각각은 복수의 데이터 라인들(D1~Dn) 중 어느 하나와 복수의 게이트 라인들(G1~Gm) 중 어느 하나에 접속될 수 있다.
복수의 화소들(P) 각각은 구동 트랜지스터(transistor), 게이트 라인(G1~Gm)의 게이트 신호에 의해 턴-온되어 데이터 라인(D1~Dn)의 데이터 전압을 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 공급하는 스캔 트랜지스터, 구동 트랜지스터의 드레인-소스간 전류에 따라 발광하는 유기발광 다이오드(organic light emitting diode), 및 구동 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 저장하기 위한 커패시터(capacitor)를 포함할 수 있다. 이로 인해, 복수의 화소들(P) 각각은 유기발광 다이오드에 공급되는 전류에 따라 발광할 수 있다.
패널(110)에는 데이터 라인들(D1~Dm)과 게이트 라인들(G1~Gm) 이외에 제1 및 제2 터치 전극들이 형성될 수 있다. 제1 터치 전극들은 제2 터치 전극들과 교차되도록 형성될 수 있다. 제1 터치 전극들은 제1 터치 라인들(Tx1~Txj, j는 2 이상의 양의 정수)을 통해 터치 센싱 장치(170)에 연결될 수 있다. 제2 터치 전극들은 제2 터치 라인들(Rx1~Rxi, i는 2 이상의 양의 정수)을 통해 터치 센싱 장치(170)에 연결될 수 있다. 제1 터치 전극들과 제2 터치 전극들의 교차부들 각각에는 터치 센서가 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서는 상호 용량(mutual capacitance)으로 구현될 수 있다.
디스플레이 구동장치(130)는 패널(110)에 포함된 복수의 화소들(P)에 데이터 신호가 공급되도록 하여 패널(110)을 통해 영상이 표시되도록 한다. 이를 위해, 디스플레이 구동장치(130)는 데이터 구동회로(131), 게이트 구동회로(132) 및 타이밍 컨트롤러(133)를 포함할 수 있다.
데이터 구동회로(131)는 타이밍 컨트롤러(133)로부터 화소 데이터(PDATA) 및 데이터 제어신호(DCS)를 입력 받는다. 데이터 구동회로(131)는 데이터 제어신호(DCS)에 따라 디지털 형태인 화소 데이터(PDATA)를 아날로그 정극성/부극성 데이터 신호로 변환하여 복수의 데이터 라인들(D1~Dn)을 통해 픽셀(P)들에 공급한다.
게이트 구동회로(132)는 타이밍 컨트롤러(133)로부터 게이트 제어신호(GCS)를 입력 받는다. 게이트 구동회로(132)는 게이트 제어신호(GCS)에 따라 게이트 신호들을 복수의 게이트 라인들(G1~Gm)에 공급한다. 구체적으로, 게이트 구동회로(132)는 타이밍 컨트롤러(133)의 제어 하에 데이터 신호에 동기되는 게이트 신호(또는 스캔 신호)를 발생하고, 발생된 게이트 신호를 쉬프트하면서 게이트 라인들(G1~Gm)에 순차적으로 공급한다.
타이밍 컨트롤러(133)는 호스트 시스템(150)으로부터 디지털 비디오 데이터(VDATA)와 타이밍 신호(TSS)들을 입력 받는다. 타이밍 신호(TSS)들은 기준 클럭 신호(예컨대, 도트 클럭(dot clock)), 수직동기신호(vertical synchronization signal), 수평동기신호(horizontal synchronization signal), 데이터 인에이블 신호(data enable signal) 등을 포함할 수 있다. 수직동기신호는 1 프레임 기간을 정의하는 신호이다. 수평동기신호는 패널(110)의 1 수평 라인의 픽셀(P)들에 데이터 신호들을 공급하는데 필요한 1 수평기간을 정의하는 신호이다. 데이터 인에이블 신호는 유효한 데이터가 입력되는 기간을 정의하는 신호이다. 도트 클럭은 소정의 짧은 주기로 반복되는 신호이다.
타이밍 컨트롤러(133)는 디지털 비디오 데이터(VDATA)와 타이밍 신호(TSS)들을 이용하여 화소 데이터(PDATA), 데이터 제어신호(DCS) 및 게이트 제어신호(GCS)를 생성하는 데이터 처리부(미도시)를 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(133)의 데이터 처리부는 데이터 구동회로(131)와 게이트 구동회로(132)의 동작 타이밍을 제어하기 위해, 타이밍 신호(TSS)들에 기초하여 데이터 구동회로(112)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)와 게이트 구동회로(114)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)를 생성할 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(133)의 데이터 처리부는 디지털 비디오 데이터(VDATA)를 패널(110)에 형성된 화소(P)의 구조와 일치되도록 정렬시켜 화소 데이터(PDATA)로 변환할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(133)는 디스플레이 구동기간 동안 데이터 구동회로(131)에 화소 데이터(PDATA)와 데이터 제어신호(DCS)를 출력하고, 게이트 구동회로(132)에 게이트 제어신호(GCS)를 출력한다.
호스트 시스템(150)은 텔레비전 시스템, 네비게이션 시스템, 셋톱박스, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 전자칠판, 키오스크 시스템, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 방송 수신기, 폰 시스템(Phone system) 등으로 구현되어 입력영상을 수신할 수 있다. 호스트 시스템(150)은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(VDATA)를 패널(110)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템(150)는 디지털 비디오 데이터(VDATA)와 타이밍 신호들(TSS)을 타이밍 콘트롤러(133)로 전송한다.
터치 센싱 장치(170)는 제1 터치 라인들(Tx1~Txj)을 통해 제1 터치 전극들에 구동신호를 공급하고 제2 터치 라인들(Rx1~Rxi)을 통해 터치 센서들 각각의 정전용량 변화량을 센싱한다. 즉, 제1 터치 라인들(Tx1~Txj)은 구동신호를 공급하는 Tx 라인들이고, 제2 터치 라인들(Rx1~Rxi)은 터치 센서들 각각의 정전용량 변화량을 센싱하는 Rx 라인들일 수 있다.
터치 센싱 장치(170)는 제1 회로(171), 제2 회로(172) 및 제3 회로(173)를 포함할 수 있다. 제1 회로(171), 제2 회로(172) 및 제3 회로(173)는 하나의 ROIC(Read-out IC) 내에 집적될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
제1 회로(171)는 제1 터치 라인(Tx1~Txj)에 구동신호를 공급하며, 제2 회로(172)는 제2 터치 라인들(Rx1~Rxi)을 통해 터치 센서들의 정전용량 변화량들을 수신한다. 제2 회로(172)는 제2 터치 라인들(Rx1~Rxi)을 통해 수신된 터치 센서들의 정전용량 변화량들을 샘플링하여 디지털 데이터인 터치 로우 데이터(touch raw data)로 변환하여 출력한다.
제3 회로(173)는 제1 회로(171)와 제2 회로(172)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 생성한다. 또한, 제3 회로(173)는 터치여부 및 터치 좌표를 결정할 수 있다. 제3 회로(173)은 터치 좌표(들)의 정보를 포함하는 터치 좌표 데이터(HIDxy)를 호스트 시스템(150)으로 출력할 수 있다.
호스트 시스템(150)은 제3 회로(173)로부터 입력되는 터치 좌표 데이터(HIDxy)를 분석하여 사용자에 의해 터치가 발생한 좌표와 연계된 응용 프로그램(application program)을 실행할 수 있다. 호스트 시스템(150)은 실행된 응용 프로그램에 따라 디지털 비디오 데이터(VDATA)와 타이밍 신호들(TSS)을 타이밍 콘트롤러(133)로 전송할 수 있다.
터치 생성 장치(170)는 데이터 구동회로(131) 및 게이트 구동회로(132)와 별개의 구성으로서, 데이터 구동회로(131) 및 게이트 구동회로(132)의 외부에 별도의 구동 칩으로 구비될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 터치 생성 장치(170)는 구현 방식에 따라 데이터 구동회로(131) 및 게이트 구동회로(132) 중 적어도 하나를 포함하는 드라이브 IC의 내부 구성으로 구현될 수도 있다.
특히, 본 발명에 따른 터치 생성 장치(170)는 터치 센싱시 LGM 상태에서 터치 감도가 저하된 터치 노드에 대하여 터치 감도를 보상하고, 보상된 센싱 데이터를 기초로 터치여부 및 터치 좌표를 결정할 수 있다.
패널(110)에는 제1 방향(예, X축 방향)으로 배열된 제1 터치 전극들과 제1 방향(예, X축 방향)과 교차되는 제2 방향(예, Y축 방향)으로 배열된 제2 터치 전극들이 배치될 수 있다. 상기 제1 방향(예, X축 방향)은 게이트 라인(G1~Gm)과 나란한 방향이고, 상기 제2 방향(예, Y축 방향)은 데이터 라인(D1~Dn)과 나란한 방향일 수 있다. 제1 터치 전극들과 제2 터치 전극은 교차 영역에서 터치 센서에 해당하는 상호정전용량(mutual capacitance)이 형성될 수 있다.
패널(110)이 접지와 연결되지 않은 LGM 상태인 경우, 오브젝트가 플로팅 상태의 패널(110)을 터치하게 되면, 제1 터치 전극과 제2 터치 전극 사이의 상호정전용량이 생성되는 것 이외에 오브젝트와 제1 터치 전극 및/또는 제2 터치 전극 사이에 커플링 정전용량이 발생할 수 있다. 이에 따라, 제1 터치 전극을 통해 인가된 구동신호가 오브젝트를 통해 오브젝트와 접촉된 복수의 제2 터치 전극들로 입력될 수 있다. 즉, 오브젝트가 전류 경로를 형성할 수 있다. 이와 같이, 구동신호가 오브젝트를 통해 인접한 다른 터치 전극에 입력되어 형성되는 신호를 리트랜스미션 신호라고 할 때, 특정 제2 터치 전극에는 구동신호에 의한 센싱 신호와 리트랜스미션 신호가 동시에 형성될 수 있다. 이때, 정상적인 센싱 신호와 리트랜스미션 신호는 서로 반대되는 부호를 가질 수 있다. 이에, 리트랜스미션 신호에 의하여 터치감도가 낮아질 수 있다.
이러한 리트랜스미션 신호는 터치 면적이 넓을수록 더 커질 수 있다. 이에, LGM 상태에서 대면적 터치가 이루어진 경우, 터치가 되었음에도 불구하고, 터치가 없는 것으로 판단되거나, 터치 좌표를 잘못 인식할 수 있다.
본 발명에 따른 터치 생성 장치(170)는 터치 센싱시 LGM 상태에서 발생된 리트랜스미션 신호로 인하여 저하된 센싱값을 보상하고, 보상된 센싱값을 기초로 터치여부 및 터치 좌표를 결정할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 터치 생성 장치(170)의 구성을 도 2 내지 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 터치 센싱 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이고, 도 3은 도 2의 보상 처리부의 구성을 보여주는 블록도이다. 도 4는 대면적 단일 터치의 제1 센싱 데이터의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 제1 센싱 데이터를 기초로 결정된 보상 영역의 일 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 5에 도시된 보상 영역에 포함된 보상 터치 노드에 터치 감도가 보상된 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 대면적 멀티 터치의 제1 센싱 데이터의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 제1 센싱 데이터를 기초로 결정된 보상 영역의 일 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 도 8에 도시된 보상 영역에 포함된 보상 터치 노드에 터치 감도가 보상된 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 터치 센싱 장치(170)는 제1 회로(171), 제2 회로(172) 및 제3 회로(173)을 포함한다.
제1 회로(171)는 제3 회로(173)의 제어 하에 구동신호를 출력할 터치 구동 채널을 선택하고, 선택된 터치 구동 채널과 연결된 제1 터치 라인(Tx1~Txj)에 구동신호(TXS)를 공급한다. 예를 들어, 제1 회로(171)는 제1 터치 라인들(Tx1~Txj)에 순차적으로 구동신호(TXS)를 공급할 수 있다. 이러한 제1 회로(171)는 제1 터치 라인들(Tx1~Txj)을 통해 제1 터치 전극들에 구동신호(TXS)를 공급하는 터치 구동 회로일 수 있다.
제2 회로(172)는 제3 회로(173)의 제어 하에 터치 센서들의 정전용량 변화량들을 수신할 터치 센싱 채널을 선택하고, 선택된 터치 센싱 채널과 연결된 제2 터치 라인들(Rx1~Rxi)을 통해 터치 센서들의 정전용량 변화량들을 포함하는 센싱신호(RXS)를 수신한다. 제2 회로(172)는 제2 터치 라인들(Rx1~Rxi)을 통해 수신된 터치 센서들의 정전용량 변화량들을 샘플링하여 디지털 데이터인 터치 로우 데이터(touch raw data)로 변환하여 출력한다. 이러한 제2 회로(172)는 제2 터치 라인들(Rx1~Rxi)을 통해 터치 센서들 각각의 정전용량 변화량을 센싱하는 터치 센싱 회로일 수 있다.
제3 회로(173)는 제1 회로(171)에서 구동신호가 출력될 터치 구동 채널을 설정하기 위한 터치 구동 셋업 신호를 생성하여 제1 회로(171)로 출력할 수 있다. 제3 회로(173)는 제2 회로(172)에서 터치 센서들의 정전용량 변화량들을 수신할 터치 센싱 채널을 설정하기 위한 터치 센싱 셋업 신호를 생성하여 제2 회로(172)로 출력할 수 있다. 또한, 제3 회로(173)는 제1 회로(171)와 제2 회로(172)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 생성하여 제1 회로(171) 및 제2 회로(172)로 출력할 수 있다. 이러한 제3 회로(173)는 터치 제어 회로일 수 있으며, MCU(Micro Controller Unit, MCU)로 구현될 수 있다.
한편, 제3 회로(173)는 정전용량 변화량을 기초로 터치여부 및 터치 좌표를 결정할 수 있다. 이때, 제3 회로(173)는 일반 터치와 대면적 터치를 구분하고, 대면적 터치인 경우, LGM 상태에서 터치 감도가 감소된 터치 노드에 터치 감도를 보상하고, 보상된 센싱값을 기초로 터치여부 및 터치 좌표를 결정할 수 있다.
제3 회로(173)는 도 2에 도시된 바와 같이 터치 신호 처리부(210), 보상 처리부(220) 및 좌표 산출부(230)를 포함할 수 있다.
터치 신호 처리부(210)는 정전용량 변화량을 기초로 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 포함하는 제1 센싱 데이터를 생성할 수 있다. 구체적으로, 터치 신호 처리부(210)는 제2 회로(172)로부터 터치 로우 데이터를 전달받을 수 있다. 이때, 터치 로우 데이터는 터치 센서들의 정전용량 변화량들을 샘플링하여 디지털 데이터로 변환한 데이터일 수 있다.
터치 신호 처리부(210)는 터치 로우 데이터를 기초로 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 포함하는 제1 센싱 데이터를 생성할 수 있다. 여기서, 복수의 터치 노드들은 패널(110)에 구비된 복수의 터치 센서들과 대응될 수 있다.
터치 신호 처리부(210)는 터치 로우 데이터를 기반으로 베이스라인을 잡고 발생된 차이값을 센싱값으로 결정할 수 있다. 여기서, 베이스라인은 터치되지 않은 상태에서 복수의 터치 노드들에 대한 초기 로우 데이터를 의미할 수 있다. 터치 신호 처리부(210)는 복수의 터치 노드들 각각에 대하여 초기 로우 데이터와 터치 로우 데이터 간의 차이값을 센싱값으로 결정할 수 있다. 그리고, 터치 신호 처리부(210)는 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 포함하는 제1 센싱 데이터를 생성하여 보상 처리부(220)로 전달할 수 있다.
보상 처리부(220)는 제1 센싱 데이터를 기초로 터치 감도 보상 여부를 결정하고, 터치 감도 보상이 결정되면, 복수의 터치 노드들 중 적어도 하나에 터치 감도를 보상할 수 있다. 보상 처리부(220)는 도 3에 도시된 바와 같이 터치 유형 판단부(310), 보상 영역 결정부(320) 및 보상부(330)를 포함할 수 있다.
터치 유형 판단부(310)는 제1 센싱 데이터를 기초로 제1 유형, 제2 유형 및 제3 유형 중 어느 하나를 터치 유형으로 결정할 수 있다. 구체적으로, 터치 유형 판단부(310)는 제1 센싱 데이터에서 X축 라인 별 최대 센싱값(max1) 및 Y축 라인 별 최대 센싱값(max2)을 추출하고, 추출된 X축 라인 별 최대 센싱값(max1) 및 Y축 라인 별 최대 센싱값(max2)을 기초로 터치 유형을 결정할 수 있다.
터치 유형 판단부(310)는 복수의 X축 라인들 각각에 대하여 최대 센싱값(max1)을 추출할 수 있다. 복수의 X축 라인들 각각에는 X축 방향으로 나란하게 배치된 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 포함할 수 있다. 터치 유형 판단부(310)는 해당 X축 라인에 배치된 복수의 터치 노드들의 센싱값들 중 최대값을 선택하여, 해당 X축 라인에 대한 최대 센싱값(max1)으로 결정할 수 있다.
터치 유형 판단부(310)는 복수의 Y축 라인들 각각에 대하여 최대 센싱값(max2)을 추출할 수 있다. 복수의 Y축 라인들 각각에는 Y축 방향으로 나란하게 배치된 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 포함할 수 있다. 터치 유형 판단부(310)는 해당 Y축 라인에 배치된 복수의 터치 노드들의 센싱값들 중 최대값을 선택하여, 해당 Y축 라인에 대한 최대 센싱값(max2)으로 결정할 수 있다.
예를 들어 설명하면, 제1 센싱 데이터가 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 복수의 터치 노드들의 센싱값들을 포함하는 경우, 터치 유형 판단부(310)는 24개의 X축 라인들 각각에 대하여 최대 센싱값(max1)을 추출할 수 있다. 24개의 X축 라인들 각각에는 X축 방향을 따라 16개의 터치 노드들의 센싱값들을 포함할 수 있다. 터치 유형 판단부(310)는 해당 X축 라인을 따라 배치된 16개의 터치 노드들의 센싱값들 중 최대값을 선택하여 해당 X축 라인에 대한 최대 센싱값(max1)으로 결정할 수 있다.
일 예로, 도 4를 참조하면, 터치 유형 판단부(310)는 첫번째 X축 라인(X1)을 따라 배치된 16개의 터치 노드들의 센싱값들 중 가장 큰 값인 0을 첫번째 X축 라인(X1)의 최대 센싱값(max1)으로 결정할 수 있다. 다른 예로, 도 4를 참조하면, 터치 유형 판단부(310)는 열번째 X축 라인(X10)을 따라 배치된 16개의 터치 노드들의 센싱값들 중 가장 큰 값인 366을 열번째 X축 라인(X10)의 최대 센싱값(max1)으로 결정할 수 있다. 터치 유형 판단부(310)는 첫번째 X축 라인(X1)부터 마지막 X축 라인(X24)까지 순차적으로 최대 센싱값(max1)을 추출하여 제1 최대 센싱 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 터치 유형 판단부(310)는 16개의 Y축 라인들 각각에 대하여 최대 센싱값(max2)을 추출할 수 있다. 16개의 Y축 라인들 각각에는 Y축 방향을 따라 24개의 터치 노드들의 센싱값들을 포함할 수 있다. 터치 유형 판단부(310)는 해당 Y축 라인을 따라 배치된 24개의 터치 노드들의 센싱값들 중 최대값을 선택하여 해당 Y축 라인에 대한 최대 센싱값(max2)으로 결정할 수 있다.
일 예로, 도 4를 참조하면, 터치 유형 판단부(310)는 첫번째 Y축 라인(Y1)을 따라 배치된 24개의 터치 노드들의 센싱값들 중 가장 큰 값인 1을 첫번째 Y축 라인(Y1)의 최대 센싱값(max2)으로 결정할 수 있다. 다른 예로, 도 4를 참조하면, 터치 유형 판단부(310)는 열번째 Y축 라인(Y10)을 따라 배치된 24개의 터치 노드들의 센싱값들 중 가장 큰 값인 276을 열번째 Y축 라인(Y10)의 최대 센싱값(max2)으로 결정할 수 있다. 터치 유형 판단부(310)는 첫번째 Y축 라인(Y1)부터 마지막 Y축 라인(Y16)까지 순차적으로 최대 센싱값(max2)을 추출하여 제2 최대 센싱 데이터를 생성할 수 있다.
한편, 터치 유형 판단부(310)는 X축 라인 별 최대 센싱값(max1) 및 Y축 라인 별 최대 센싱값(max2)을 기초로 X축 터치 그룹(TGX) 및 Y축 터치 그룹(TGY)을 결정하고, X축 터치 그룹(TGX) 및 Y축 터치 그룹(TGY)을 이용하여 터치 유형을 결정할 수 있다. 구체적으로, 터치 유형 판단부(310)는 첫번째 X축 라인부터 마지막 X축 라인까지 순차적으로 저장된 최대 센싱값들(max1)을 기초로 X축 터치 그룹(TGX)을 결정할 수 있다. 터치 유형 판단부(310)는 최대 센싱값들(max1) 중 제1 임계값을 초과하는 최대 센싱값들(max1)과 대응되는 X축 라인들을 X축 터치 그룹(TGX)으로 결정할 수 있다. X축 터치 그룹(TGX)은 인접한 X축 라인들로 이루어질 수 있으며, 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
또한, 터치 유형 판단부(310)는 터치 유형 판단부(310)는 첫번째 Y축 라인부터 마지막 Y축 라인까지 순차적으로 저장된 최대 센싱값들(max2)을 기초로 Y축 터치 그룹(TGY)을 결정할 수 있다. 터치 유형 판단부(310)는 최대 센싱값들(max2) 중 제2 임계값을 초과하는 최대 센싱값들(max2)과 대응되는 Y축 라인들을 Y축 터치 그룹(TGY)으로 결정할 수 있다. 상기 제2 임계값은 상기 제1 임계값과 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, Y축 터치 그룹(TGY)은 인접한 Y축 라인들로 이루어질 수 있으며, 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
예를 들어 설명하면, 제1 센싱 데이터가 도 4에 도시된 바와 같은 복수의 터치 노드들의 센싱값들을 포함하는 경우, 터치 유형 판단부(310)는 첫번째 X축 라인(X1)부터 마지막 X축 라인(X24)까지 순차적으로 저장된 최대 센싱값들(max1) 중 제1 임계값을 초과하는 최대 센싱값들(max1)과 대응되는 X축 라인들을 X축 터치 그룹(TGX)를 결정할 수 있다.
일 예로, 도 4를 참조하면, 터치 유형 판단부(310)는 첫번째 X축 라인(X1)부터 마지막 X축 라인(X24)까지 순차적으로 저장된 최대 센싱값들(max1) 중 제1 임계값, 예컨대, 40을 초과하는 최대 센싱값들(max1)을 탐색할 수 있다. 터치 유형 판단부(310)는 탐색된 최대 센싱값들(max1)과 대응되는 X축 라인들(X5~X12)을 X축 터치 그룹(TGX)를 결정할 수 있다. 다른 예로, 터치 유형 판단부(310)는 X축 터치 그룹(TGX)을 둘 이상 결정할 수도 있다. 도 7을 참조하면, 터치 유형 판단부(310)는 첫번째 X축 라인(X1)부터 마지막 X축 라인(X24)까지 순차적으로 저장된 최대 센싱값들(max1) 중 제1 임계값, 예컨대, 40을 초과하는 최대 센싱값들(max1)을 탐색할 수 있다. 터치 유형 판단부(310)는 탐색된 최대 센싱값들(max1)과 대응되는 X축 라인들(X2~X9, X15~X21)을 인접한 X축 라인들로 그룹화시킴으로써, 제1 X축 터치 그룹(TGX1)과 제2 X축 터치 그룹(TGX2)을 결정할 수 있다.
또한, 터치 유형 판단부(310)는 첫번째 Y축 라인(Y1)부터 마지막 Y축 라인(Y16)까지 순차적으로 저장된 최대 센싱값들(max2) 중 제2 임계값을 초과하는 최대 센싱값들(max2)과 대응되는 Y축 라인들을 Y축 터치 그룹(TGY)를 결정할 수 있다.
일 예로, 도 4를 참조하면, 터치 유형 판단부(310)는 첫번째 Y축 라인(Y1)부터 마지막 Y축 라인(Y16)까지 순차적으로 저장된 최대 센싱값들(max2) 중 제2 임계값, 예컨대, 40을 초과하는 최대 센싱값들(max2)을 탐색할 수 있다. 터치 유형 판단부(310)는 탐색된 최대 센싱값들(max2)과 대응되는 Y축 라인들(Y6~Y9)을 Y축 터치 그룹(TGY)를 결정할 수 있다.
한편, 터치 유형 판단부(310)는 X축 터치 그룹(TGX) 및 Y축 터치 그룹(TGY) 각각의 범위 및 개수 중 적어도 하나를 이용하여 터치 유형을 결정할 수 있다.
터치 유형 판단부(310)는 X축 터치 그룹(TGX)의 범위 및 Y축 터치 그룹(TGY)의 범위를 이용하여 터치 유형을 결정할 수 있다. 터치 유형 판단부(310)는 X축 터치 그룹(TGX)의 범위 및 Y축 터치 그룹(TGY)의 범위를 이용하여 터치 면적을 산출할 수 있다. 여기서, 터치 면적은 터치 영역의 크기로서, X축 터치 그룹(TGX)의 범위와 Y축 터치 그룹(TGY)의 범위가 교차하는 영역에 배치된 터치 노드들의 개수와 대응될 수 있다.
일 예로, X축 터치 그룹(TGX)의 범위에 4개의 X축 라인들이 포함되고, Y축 터치 그룹(TGY)의 범위에 5개의 Y축 라인들이 포함될 수 있다. 이러한 경우, 터치 유형 판단부(310)는 터치 면적이 X축 터치 그룹(TGX)의 범위와 Y축 터치 그룹(TGY)의 범위가 교차하는 영역에 배치된 20개의 터치 노드들에 상응한다고 판단할 수 있다.
한편, 터치 유형 판단부(310)는 터치 영역 별로 터치 면적을 산출할 수 있다. 터치 유형 판단부(310)는 X축 터치 그룹(TGX) 및 Y축 터치 그룹(TGY) 중 적어도 하나의 개수가 둘 이상이면, 복수의 터치 영역들 각각에 대하여 터치 면적을 산출할 수 있다.
일 예로, X축 터치 그룹(TGX)은 제1 X축 터치 그룹(TGX1)과 제2 X축 터치 그룹(TGX2)을 포함하고, 제1 X축 터치 그룹(TGX1)의 범위에 4개의 X축 라인들이 포함되고, 제2 X축 터치 그룹(TGX2)의 범위에 5개의 X축 라인들이 포함될 수 있다. 그리고, Y축 터치 그룹(TGY)은 1개이며, Y축 터치 그룹(TGY)의 범위에 5개의 Y축 라인들이 포함될 수 있다. 이러한 경우, 터치 유형 판단부(310)는 제1 터치 면적이 제1 X축 터치 그룹(TGX1)의 범위와 Y축 터치 그룹(TGY)의 범위가 교차하는 영역에 배치된 20개의 터치 노드들에 상응한다고 판단하고, 제2 터치 면적이 제2 X축 터치 그룹(TGX2)의 범위와 Y축 터치 그룹(TGY)의 범위가 교차하는 영역에 배치된 25개의 터치 노드들에 상응한다고 판단할 수 있다.
터치 유형 판단부(310)는 터치 면적이 미리 설정된 면적 기준값 미만이면, 터치 유형을 제1 유형으로 결정할 수 있다. 터치 유형 판단부(310)는 터치 면적이 복수개이면, 복수의 터치 면적들이 모두 미리 설정된 면적 기준값 미만이면, 터치 유형을 제1 유형으로 결정할 수 있다. 면적이 작은 터치는 리트랜스미션 신호가 발생하지 않거나 발생하더라도 리트랜스미션 신호가 미미하여 터치감도에 영향을 주지 않으므로, 본 발명에 따른 터치 센싱 장치(170)는 면적이 작은 터치를 제1 유형으로 분류하고 터치 감도 보상을 수행하지 않을 수 있다.
터치 유형 판단부(310)는 X축 터치 그룹(TGX)의 개수 및 Y축 터치 그룹(TGY)의 개수를 이용하여 터치 유형을 결정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 터치 유형 판단부(310)는 X축 터치 그룹(TGX)의 개수 및 Y축 터치 그룹(TGY)의 개수가 각각 2개 이상이면, 터치 유형을 제1 유형으로 결정할 수 있다. 단일 터치는 X축 터치 그룹(TGX)의 개수 및 Y축 터치 그룹(TGY)의 개수가 각각 1개가 나타나며, 멀티 터치는 X축 터치 그룹(TGX)의 개수 및 Y축 터치 그룹(TGY)의 개수 중 적어도 하나가 둘 이상이 나타날 수 있다. 2개의 멀티 터치가 동일한 라인 상에 이루어진 경우에는 X축 터치 그룹(TGX)의 개수 및 Y축 터치 그룹(TGY)의 개수 중 어느 하나가 1개이고, 다른 하나가 2개로 나타날 수 있다. 반면, 2개의 멀티 터치가 동일한 라인 상에 이루어지지 않은 경우에는 X축 터치 그룹(TGX)의 개수 및 Y축 터치 그룹(TGY)의 개수가 각각 2개가 나타날 수 있다.
LGM 상태에서 발생하는 리트랜스미션 현상은 단일 터치는 물론 멀티 터치에서도 나타나는데, 멀티 터치인 경우, 동일한 라인 상에서 터치된 면적이 넓을수록 커질 수 있다. 멀티 터치가 동일한 라인 상에 이루어지지 않고 상이한 라인 상에 이루어지는 경우에는 리트랜스미션 신호가 발생하지 않거나 발생하더라도 리트랜스미션 신호가 미미하여 터치감도에 영향을 주지 않으므로, 본 발명에 따른 터치 센싱 장치(170)는 면적이 작은 터치를 제1 유형으로 분류하고 터치 감도 보상을 수행하지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 터치 유형 판단부(310)는 X축 터치 그룹(TGX)의 개수 및 Y축 터치 그룹(TGY)의 개수가 각각 1개이면, 터치 유형을 제2 유형으로 결정할 수 있다. 여기서, 제2 유형은 대면적 단일 터치를 나타낼 수 있다. 또한, 터치 유형 판단부(310)는 X축 터치 그룹(TGX)의 개수 및 Y축 터치 그룹(TGY)의 개수 중 어느 하나가 1개이고 다른 하나가 2개 이상이면, 터치 유형을 제3 유형으로 결정할 수 있다. 여기서, 제3 유형은 동일 라인 상에 이루어진 대면적 멀티 터치를 나타낼 수 있다.
터치 유형 판단부(310)는 터치 유형이 제1 유형으로 결정되면, 제1 센싱 데이터를 좌표 산출부(230)로 전달할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 터치 센싱 장치(170)는 작은 면적의 단일 터치 및 동일 라인 상에 이루어지지 않은 멀티 터치에 대하여 터치 감도 보상을 수행하지 않은 제1 센싱 데이터를 기초로 터치여부 및 터치 좌표를 결정할 수 있다.
반면, 터치 유형 판단부(310)는 터치 유형이 제2 유형 및 제3 유형 중 어느 하나로 결정되면, 제1 센싱 데이터를 보상 영역 결정부(320)로 전달할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 터치 센싱 장치(170)는 대면적 단일 터치 및 동일 라인 상에 이루어진 대면적 멀티 터치에 대하여 터치 감도 보상을 수행할 수 있다.
보상 영역 결정부(320)는 터치 유형이 제2 유형 및 제3 유형 중 어느 하나로 결정되면, 제1 센싱 데이터에 포함된 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 기초로 터치 영역을 예측하고, 예측된 터치 영역을 보상 영역(CA)으로 결정할 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 터치 기준값과 비교하여 터치 영역을 예측할 수 있다.
구체적으로, 보상 영역 결정부(320)는 터치 유형이 제2 유형이면, 제1 센싱 데이터에 포함된 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 제1 터치 기준값과 비교하여 하나의 터치 영역을 예측할 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 전체 영역 또는 일부 영역을 스캔하면서 센싱값과 제1 터치 기준값을 비교할 수 있다.
보상 영역 결정부(320)는 라인을 따라 순차적으로 스캔할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 보상 영역 결정부(320)는 복수의 X축 라인들 각각에 대하여 X축 방향을 따라 순차적으로 스캔하면서 센싱값과 제1 터치 기준값을 비교할 수 있다. 이때, 보상 영역 결정부(320)는 전체 영역을 스캔하거나 X축 터치 그룹(TGX)의 범위에 속하는 일부 영역을 스캔하거나 X축 터치 그룹(TGX)의 범위 및 Y축 터치 그룹(TGY)의 범위가 교차하는 일부 영역을 스캔할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 보상 영역 결정부(320)는 복수의 Y축 라인들 각각에 대하여 Y축 방향을 따라 순차적으로 스캔하면서 센싱값과 제1 터치 기준값을 비교할 수 있다. 이때, 보상 영역 결정부(320)는 전체 영역을 스캔하거나 Y축 터치 그룹(TGY)의 범위에 속하는 일부 영역을 스캔하거나 X축 터치 그룹(TGX)의 범위 및 Y축 터치 그룹(TGY)의 범위가 교차하는 일부 영역을 스캔할 수 있다.
보상 영역 결정부(320)는 각 라인에 대하여 시작 노드와 끝 노드를 결정하고, 시작 노드와 끝 노드 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 보상 영역 결정부(320)는 복수의 X축 라인들 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드를 결정할 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 X축 라인을 따라 순차적으로 스캔하면서 센싱값이 제1 터치 기준값 보다 큰 첫번째 터치 노드를 시작 노드로 결정하고, 센싱값이 제1 터치 기준값 보다 큰 마지막 터치 노드를 끝 노드로 결정할 수 있다. 이때, 시작 노드가 배치된 Y축 라인과 끝 노드가 배치된 Y축 라인은 Y축 터치 그룹(TGY)의 범위에 포함될 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 복수의 X축 라인들 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다.
예를 들어 설명하면, 제1 센싱 데이터가 도 4와 같은 경우, 보상 영역 결정부(320)는 복수의 X축 라인들(X1~X24) 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드를 결정할 수 있다. 일 예로, 보상 영역 결정부(320)는 X축 라인(X12)을 따라 순차적으로 스캔하고, 센싱값 '310'이 제1 터치 기준값 '40' 보다 큰 터치 노드를 시작 노드(SX)로 결정하고, 센싱값 '46'이 제1 터치 기준값 '40' 보다 큰 터치 노드를 끝 노드(EX)로 결정할 수 있다. 이때, 시작 노드(SX)가 배치된 Y축 라인(Y7)과 끝 노드(EX)가 배치된 Y축 라인(Y10)은 Y축 터치 그룹(TGY)의 범위에 포함될 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 시작 노드(SX)와 끝 노드(EX) 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 첫번째 X축 라인(X1)부터 마지막 X축 라인(X24)까지 순차적으로 시작 노드와 끝 노드를 결정하고, 시작 노드와 끝 노드 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 예측된 하나의 터치 영역을 도 5에 도시된 바와 같은 보상 영역(CA)으로 결정할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 보상 영역 결정부(320)는 복수의 Y축 라인들 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드를 결정할 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 Y축 라인을 따라 순차적으로 스캔하면서 센싱값이 제1 터치 기준값 보다 큰 첫번째 터치 노드를 시작 노드로 결정하고, 센싱값이 제1 터치 기준값 보다 큰 마지막 터치 노드를 끝 노드로 결정할 수 있다. 이때, 시작 노드가 배치된 X축 라인과 끝 노드가 배치된 X축 라인은 X축 터치 그룹의 범위에 포함될 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 복수의 Y축 라인들 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다.
예를 들어 설명하면, 제1 센싱 데이터가 도 4와 같은 경우, 보상 영역 결정부(320)는 복수의 Y축 라인들(Y1~Y16) 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드를 결정할 수 있다. 일 예로, 보상 영역 결정부(320)는 Y축 라인(Y6)을 따라 순차적으로 스캔하고, 센싱값 '282'이 제1 터치 기준값 '40' 보다 큰 터치 노드를 시작 노드(SY)로 결정하고, 센싱값 '281'이 제1 터치 기준값 '40' 보다 큰 터치 노드를 끝 노드(EY)로 결정할 수 있다. 이때, 시작 노드(SY)가 배치된 X축 라인(X6)과 끝 노드(EY)가 배치된 X축 라인(X11)은 X축 터치 그룹(TGX)의 범위에 포함될 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 시작 노드(SY)와 끝 노드(EY) 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 첫번째 Y축 라인(Y1)부터 마지막 Y축 라인(Y16)까지 순차적으로 시작 노드와 끝 노드를 결정하고, 시작 노드와 끝 노드 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 예측된 하나의 터치 영역을 도 5에 도시된 바와 같은 보상 영역(CA)으로 결정할 수 있다.
한편, 보상 영역 결정부(320)는 터치 유형이 제3 유형이면, 제1 센싱 데이터에 포함된 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값의 절대값을 제2 터치 기준값과 비교하여 적어도 둘 이상의 터치 영역들을 예측할 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 대면적 단일 터치인 제2 유형의 경우 '+'인 센싱값들을 기초로 기초로 터치 영역을 예측하는 반면, 대면적 멀티 터치인 제3 유형의 경우 '+'뿐만 아니라 '-'인 센싱값들을 기초로 터치 영역을 예측할 수 있다. 이에, 보상 영역 결정부(320)는 제2 유형과 달리 센싱값의 절대값을 제2 터치 기준값과 비교할 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 전체 영역 또는 일부 영역을 스캔하면서 센싱값과 제2 터치 기준값을 비교할 수 있다.
보상 영역 결정부(320)는 라인을 따라 순차적으로 스캔할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 보상 영역 결정부(320)는 복수의 X축 라인들 각각에 대하여 X축 방향을 따라 순차적으로 스캔하면서 센싱값의 절대값과 제2 터치 기준값을 비교할 수 있다. 이때, 보상 영역 결정부(320)는 전체 영역을 스캔하거나 X축 터치 그룹(TGX)의 범위에 속하는 일부 영역을 스캔하거나 X축 터치 그룹(TGX)의 범위 및 Y축 터치 그룹(TGY)의 범위가 교차하는 일부 영역을 스캔할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 보상 영역 결정부(320)는 복수의 Y축 라인들 각각에 대하여 Y축 방향을 따라 순차적으로 스캔하면서 센싱값의 절대값과 제2 터치 기준값을 비교할 수 있다. 이때, 보상 영역 결정부(320)는 전체 영역을 스캔하거나 Y축 터치 그룹(TGY)의 범위에 속하는 일부 영역을 스캔하거나 X축 터치 그룹(TGX)의 범위 및 Y축 터치 그룹(TGY)의 범위가 교차하는 일부 영역을 스캔할 수 있다.
보상 영역 결정부(320)는 각 라인에 대하여 시작 노드와 끝 노드를 결정하고, 시작 노드와 끝 노드 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 보상 영역 결정부(320)는 복수의 X축 라인들 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드를 결정할 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 X축 라인을 따라 순차적으로 스캔하면서 센싱값의 절대값이 제2 터치 기준값 보다 큰 첫번째 터치 노드를 시작 노드로 결정하고, 센싱값의 절대값이 제2 터치 기준값 보다 큰 마지막 터치 노드를 끝 노드로 결정할 수 있다. 이때, 시작 노드가 배치된 Y축 라인과 끝 노드가 배치된 Y축 라인은 하나의 Y축 터치 그룹(TGY)의 범위 및 Y축 여유 범위 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 여기서, Y축 여유 범위는 Y축 터치 그룹(TGY)과 인접하게 배치된 적어도 하나의 Y축 라인을 포함할 수 있다. 터치 유형이 제3 유형인 경우, '+'뿐만 아니라 '-'인 센싱값들까지 터치 영역으로 예측하고 있으므로, 보상 영역 결정부(320)는 최대값을 기반으로 결정된 Y축 터치 그룹(TGY) 이외에 Y축 여유 범위까지 확장하여 터치 영역을 예측할 수 있다.
Y축 터치 그룹(TGY)이 복수개인 경우, 보상 영역 결정부(320)는 복수의 Y축 터치 그룹들 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드를 결정할 수 있다. 예컨대, Y축 터치 그룹이 제1 Y축 터치 그룹과 제2 Y축 터치 그룹으로 2개를 포함하는 경우, 보상 영역 결정부(320)는 X축 라인을 따라 순차적으로 스캔하면서 Y축 라인이 제1 Y축 터치 그룹의 범위 및 제1 Y축 여유 범위 내에 있는 터치 노드들 중 센싱값의 절대값이 제2 터치 기준값 보다 큰 첫번째 터치 노드를 제1 시작 노드로 결정하고, 센싱값의 절대값이 제2 터치 기준값 보다 큰 마지막 터치 노드를 제1 끝 노드로 결정할 수 있다. 또한, 보상 영역 결정부(320)는 Y축 라인이 제2 Y축 터치 그룹의 범위 및 제2 Y축 여유 범위 내에 있는 터치 노드들 중 센싱값의 절대값이 제2 터치 기준값 보다 큰 첫번째 터치 노드를 제2 시작 노드로 결정하고, 센싱값의 절대값이 제2 터치 기준값 보다 큰 마지막 터치 노드를 제2 끝 노드로 결정할 수 있다.
보상 영역 결정부(320)는 복수의 X축 라인들 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다.
예를 들어 설명하면, 제1 센싱 데이터가 도 7과 같은 경우, 보상 영역 결정부(320)는 복수의 X축 라인들(X1~X24) 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드를 결정할 수 있다. 일 예로, 보상 영역 결정부(320)는 X축 라인(X21)을 따라 순차적으로 스캔하고, 센싱값 '119'의 절대값 '119'가 제2 터치 기준값 '40' 보다 큰 터치 노드를 시작 노드(SX)로 결정하고, 센싱값 '-131'의 절대값 '131'이 제2 터치 기준값 '40' 보다 큰 터치 노드를 끝 노드(EX)로 결정할 수 있다. 이때, 시작 노드(SX)가 배치된 Y축 라인(Y6)과 끝 노드(EX)가 배치된 Y축 라인(Y9)은 Y축 터치 그룹(TGY)의 범위 및 Y축 영유 범위 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 시작 노드(SX)와 끝 노드(EX) 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 첫번째 X축 라인(X1)부터 마지막 X축 라인(X24)까지 순차적으로 시작 노드와 끝 노드를 결정하고, 시작 노드와 끝 노드 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 예측된 2개의 터치 영역들을 도 8에 도시된 바와 같은 2개의 보상 영역들(CA1, CA2)로 결정할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 보상 영역 결정부(320)는 복수의 Y축 라인들 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드를 결정할 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 Y축 라인을 따라 순차적으로 스캔하면서 센싱값의 절대값이 제2 터치 기준값 보다 큰 첫번째 터치 노드를 시작 노드로 결정하고, 센싱값의 절대값이 제2 터치 기준값 보다 큰 마지막 터치 노드를 끝 노드로 결정할 수 있다. 이때, 시작 노드가 배치된 X축 라인과 끝 노드가 배치된 X축 라인은 X축 터치 그룹(TGX)의 범위 및 X축 여유 범위 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 여기서, X축 여유 범위는 X축 터치 그룹(TGX)과 인접하게 배치된 적어도 하나의 X축 라인을 포함할 수 있다. 터치 유형이 제3 유형인 경우, '+'뿐만 아니라 '-'인 센싱값들까지 터치 영역으로 예측하고 있으므로, 보상 영역 결정부(320)는 최대값을 기반으로 결정된 X축 터치 그룹(TGX) 이외에 X축 여유 범위까지 확장하여 터치 영역을 예측할 수 있다.
X축 터치 그룹(TGX)이 복수개인 경우, 보상 영역 결정부(320)는 복수의 X축 터치 그룹들 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드를 결정할 수 있다. 예컨대, X축 터치 그룹이 제1 X축 터치 그룹(TGX1)과 제2 X축 터치 그룹(TGX2)으로 2개를 포함하는 경우, 보상 영역 결정부(320)는 Y축 라인을 따라 순차적으로 스캔하면서 X축 라인이 제1 X축 터치 그룹(TGX1)의 범위 및 제1 X축 여유 범위 내에 있는 터치 노드들 중 센싱값의 절대값이 제2 터치 기준값 보다 큰 첫번째 터치 노드를 제1 시작 노드로 결정하고, 센싱값의 절대값이 제2 터치 기준값 보다 큰 마지막 터치 노드를 제1 끝 노드로 결정할 수 있다. 또한, 보상 영역 결정부(320)는 X축 라인이 제2 X축 터치 그룹(TGX2)의 범위 및 제2 X축 여유 범위 내에 있는 터치 노드들 중 센싱값의 절대값이 제2 터치 기준값 보다 큰 첫번째 터치 노드를 제2 시작 노드로 결정하고, 센싱값의 절대값이 제2 터치 기준값 보다 큰 마지막 터치 노드를 제2 끝 노드로 결정할 수 있다.
보상 영역 결정부(320)는 복수의 Y축 라인들 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다.
예를 들어 설명하면, 제1 센싱 데이터가 도 7과 같은 경우, 보상 영역 결정부(320)는 복수의 Y축 라인들(Y1~Y16) 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드를 결정할 수 있다. 일 예로, 보상 영역 결정부(320)는 Y축 라인(Y6)을 따라 순차적으로 스캔할 수 있다. X축 터치 그룹(TGX)이 제1 X축 터치 그룹(TGX1)과 제2 X축 터치 그룹(TGX2)으로 2개를 포함하므로, 보상 영역 결정부(320)는 X축 라인이 제1 X축 터치 그룹(TGX1)의 범위 및 제1 X축 여유 범위 내에 있는 터치 노드들 중 센싱값 '-183'의 절대값 '183'이 제2 터치 기준값 '40' 보다 큰 첫번째 터치 노드를 제1 시작 노드(SY1)로 결정하고, 센싱값 '-55'의 절대값 '55'가 제2 터치 기준값 '40' 보다 큰 마지막 터치 노드를 제1 끝 노드(EY1)로 결정할 수 있다. 또한, 보상 영역 결정부(320)는 X축 라인이 제2 X축 터치 그룹(TGX2)의 범위 및 제2 X축 여유 범위 내에 있는 터치 노드들 중 센싱값 '-219'의 절대값 '219'가 제2 터치 기준값 '40' 보다 큰 첫번째 터치 노드를 제2 시작 노드(SY2)로 결정하고, 센싱값 '119'의 절대값 '119'가 제2 터치 기준값 '40' 보다 큰 마지막 터치 노드를 제2 끝 노드(EY2)로 결정할 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 첫번째 Y축 라인(Y1)부터 마지막 Y축 라인(Y16)까지 순차적으로 시작 노드와 끝 노드를 결정하고, 시작 노드와 끝 노드 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다. 보상 영역 결정부(320)는 예측된 2개의 터치 영역들을 도 8에 도시된 바와 같은 2개의 보상 영역들(CA1, CA2)로 결정할 수 있다.
보상부(330)는 보상 영역(CA)에 포함된 보상 터치 노드들 각각에 대하여 터치 감도를 보상한다. 보상부(330)는 보상 터치 노드들 각각의 센싱값에 보상값을 합산하여 제2 센싱 데이터를 생성할 수 있다.
보상값은 제1 센싱 데이터로부터 추출된 X축 라인 별 최대 센싱값(max1) 및 Y축 라인 별 최대 센싱값(max2)을 기초로 결정될 수 있다. 보상부(330)는 보상 터치 노드가 위치하는 X축 라인의 최대 센싱값(max1) 및 Y축 라인의 최대 센싱값(max2)의 평균값을 기초로 해당 보상 터치 노드에 대한 보상값을 결정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 보상부(330)는 보상 터치 노드가 위치하는 X축 라인의 최대 센싱값(max1) 및 Y축 라인의 최대 센싱값(max2)의 평균값을 해당 보상 터치 노드에 대한 보상값으로 결정할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 보상부(330)는 보상 터치 노드가 위치하는 X축 라인의 최대 센싱값(max1) 및 Y축 라인의 최대 센싱값(max2)의 평균값 및 보상 터치 노드에 대한 가중치를 기초로 해당 보상 터치 노드에 대한 보상값을 결정할 수 있다. 보상부(330)는 보상 터치 노드의 센싱값을 기초로 보상 터치 노드에 대한 가중치를 결정할 수 있다. 보상부(330)는 복수의 센싱구간들 중 보상 터치 노드의 센싱값이 포함된 센싱구간을 결정하고, 결정된 센싱구간에 대응되는 가중치를 보상 터치 노드에 대한 가중치로 결정할 수 있다.
이때, 센싱구간은 센싱값을 기준으로 복수개로 구분될 수 있고, 복수의 센싱구간들 각각에 대하여 서로 다른 가중치가 설정될 수 있다. 가중치는 높은 센싱값을 포함하는 센싱구간에 대하여 낮게 설정되고, 낮은 센싱값을 포함하는 센싱구간에 대하여 높게 설정될 수 있다. 즉, 센싱구간은 제1 센싱구간 및 제2 센싱구간을 포함할 수 있고, 이때, 제1 센싱구간에 포함된 센싱값들은 상기 제2 센싱구간에 포함된 센싱값들 보다 클 수 있다. 그리고, 제1 센싱구간에 대응되는 가중치는 제2 센싱구간에 대응되는 가중치 보다 작을 수 있다. 이러한 센싱구간과 가중치는 설계에 따라 달라질 수 있다.
보상부(330)는 보상 터치 노드의 센싱값을 기초로 보상 터치 노드에 대한 가중치를 결정하고, X축 라인의 최대 센싱값(max1) 및 Y축 라인의 최대 센싱값(max2)의 평균값에 가중치를 승산하여 보상 터치 노드에 대한 보상값을 결정할 수 있다.
예를 들어 설명하면, 센싱구간은 6개의 센싱구간들을 포함할 수 있다. 제1 센싱구간은 400 이상의 센싱값들을 포함하며, 가중치가 0으로 설정될 수 있다. 제2 센싱구간은 400 미만에서 300 이상의 센싱값들을 포함하며, 가중치가 0.1로 설정될 수 있다. 제3 센싱구간은 300 미만에서 200 이상의 센싱값들을 포함하며, 가중치가 0.3으로 설정될 수 있다. 제4 센싱구간은 200 미만에서 100 이상의 센싱값들을 포함하며, 가중치가 0.7로 설정될 수 있다. 제5 센싱구간은 100 미만에서 50 이상의 센싱값들을 포함하며, 가중치가 0.9가 설정될 수 있다. 제6 센싱구간은 50 미만의 센싱값들을 포함하며, 가중치가 1.2로 설정될 수 있다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 대면적 단일 터치인 경우, 보상부(330)는 보상 영역(CA)에 포함된 보상 터치 노드들 각각에 대하여 터치 감도를 보상할 수 있다. 보상부(330)는 보상 터치 노드들 각각의 센싱값에 보상값을 합산하여 제2 센싱 데이터를 생성할 수 있다. 보상부(330)는 보상 터치 노드의 센싱값을 기초로 보상 터치 노드에 대한 가중치를 결정할 수 있다.
예컨대, 아홉번째 X축 라인(X9)과 여덟번째 Y축 라인(Y8)이 교차하는 영역에 배치된 보상 터치 노드의 경우, 보상부(330)는 보상 터치 노드의 센싱값이 0이므로, 가중치를 1.2로 결정할 수 있다. 보상부(330)는 아홉번째 X축 라인(X9)의 최대값(max1)인 366과 여덟번째 Y축 라인(Y8)의 최대값(max2)인 395의 평균값을 산출하고, 평균값인 380.5에 가중치 1.2를 승산하여 보상값 456.6을 산출할 수 있다. 보상부(330)는 보상값 456.6을 보상 터치 노드의 센싱값 0에 합산하여 터치 감도를 보상할 수 있다. 결과값을 반올림한 결과, 보상 터치 노드의 센싱값은 0에서 457로 보정될 수 있다.
한편, 아홉번째 X축 라인(X9)과 다섯번째 Y축 라인(Y5)이 교차하는 영역에 배치된 보상 터치 노드의 경우, 보상부(330)는 보상 터치 노드의 센싱값이 366이므로, 가중치를 0.1로 결정할 수 있다. 보상부(330)는 아홉번째 X축 라인(X9)의 최대값(max1)인 366과 다섯번째 Y축 라인(Y5)의 최대값(max2)인 366의 평균값을 산출하고, 평균값인 366에 가중치 0.1를 승산하여 보상값 36.6을 산출할 수 있다. 보상부(330)는 보상값 36.6을 보상 터치 노드의 센싱값 366에 합산하여 터치 감도를 보상할 수 있다. 결과값을 반올림한 결과, 보상 터치 노드의 센싱값은 366에서 403으로 보정될 수 있다.
이와 같이, 보상부(330)는 보상 영역(CA)에서 리트랜스미션 현상에 의하여 터치 센싱값이 크게 저하된 보상 터치 노드에 대하여 큰 보상값을 적용하고, 상대적으로 터치 센싱값이 적게 저하된 보상 터치 노드에 대하여 작은 보상값을 적용하거나 보상을 하지 않을 수 있다. 그 결과, 본 발명에 따른 터치 센싱 장치(170)는 도 6에 도시된 바와 같이 대면적 단일 터치에서 보상 터치 노드들의 센싱값을 향상시키는 동시에 고른 센싱 분포를 가질 수 있다.
또한, 도 7 및 도 9를 참조하면, 대면적 멀티 터치인 경우, 보상부(330)는 제1 보상 영역(CA1)에 포함된 보상 터치 노드들 및 제2 보상 영역(CA2)에 포함된 보상 터치 노드들 각각에 대하여 터치 감도를 보상할 수 있다. 보상부(330)는 보상 터치 노드들 각각의 센싱값에 보상값을 합산하여 제2 센싱 데이터를 생성할 수 있다. 보상부(330)는 보상 터치 노드의 센싱값을 기초로 보상 터치 노드에 대한 가중치를 결정할 수 있다.
예컨대, 아홉번째 X축 라인(X9)과 여섯번째 Y축 라인(Y6)이 교차하는 영역에 배치된 보상 터치 노드의 경우, 보상부(330)는 보상 터치 노드의 센싱값이 -85이므로, 가중치를 1.2로 결정할 수 있다. 보상부(330)는 아홉번째 X축 라인(X9)의 최대값(max1)인 173과 여섯번째 Y축 라인(Y6)의 최대값(max2)인 390의 평균값을 산출하고, 평균값인 281.5에 가중치 1.2를 승산하여 보상값 337.8을 산출할 수 있다. 보상부(330)는 보상값 337.8을 보상 터치 노드의 센싱값 -85에 합산하여 터치 감도를 보상할 수 있다. 결과값을 반올림한 결과, 보상 터치 노드의 센싱값은 -85에서 253으로 보정될 수 있다.
한편, 다섯번째 X축 라인(X5)과 아홉번째 Y축 라인(Y9)이 교차하는 영역에 배치된 보상 터치 노드의 경우, 보상부(330)는 보상 터치 노드의 센싱값이 449이므로, 가중치를 0로 결정할 수 있다. 보상부(330)는 가중치가 0이므로, 보상값을 0으로 결정할 수 있다. 즉, 보상부(330)는 보상 터치 노드의 센싱값을 터치 감도 보상을 하지 않을 수 있다.
이와 같이, 보상부(330)는 보상 영역(CA)에서 리트랜스미션 현상에 의하여 터치 센싱값이 크게 저하된 보상 터치 노드에 대하여 큰 보상값을 적용하고, 상대적으로 터치 센싱값이 적게 저하된 보상 터치 노드에 대하여 작은 보상값을 적용하거나 보상을 하지 않을 수 있다. 그 결과, 본 발명에 따른 터치 센싱 장치(170)는 도 9에 도시된 바와 같이 대면적 멀티 터치에서 보상 터치 노드들의 센싱값을 향상시키는 동시에 고른 센싱 분포를 가질 수 있다.
보상부(330)는 보상 영역(CA)에 포함된 보상 터치 노드에 대한 터치 감도 보상이 완료되면, 터치 감도가 보상된 제2 센싱 데이터를 좌표 산출부(230)로 제공할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 좌표 산출부(230)는 제1 센싱 데이터 또는 제2 센싱 데이터를 기초로 터치여부 및 터치 좌표들을 결정할 수 있다. 구체적으로, 좌표 산출부(230)는 터치 유형 판단부(310)에 의해 터치 유형이 제1 유형으로 판단되면, 제1 센싱 데이터가 입력될 수 있다. 이러한 경우, 좌표 산출부(230)는 제1 센싱 데이터를 기초로 터치여부 및 터치 좌표들을 결정할 수 있다.
반면, 좌표 산출부(230)는 터치 유형 판단부(310)에 의해 터치 유형이 제2 유형 또는 제3 유형으로 판단되면, 터치 감도가 보상된 제2 센싱 데이터가 입력될 수 있다. 이러한 경우, 좌표 산출부(230)는 제2 센싱 데이터를 기초로 터치여부 및 터치좌표들을 결정할 수 있다.
한편, 좌표 산출부(230)는 제1 센싱 데이터 또는 제2 센싱 데이터를 소정의 터치 기준값과 비교하고, 터치 기준값 이상의 제1 센싱 데이터 또는 제2 센싱 데이터를 터치 입력 데이터로 판단할 수 있다. 반면, 좌표 산출부(230)는 터치 기준값 미만의 제1 센싱 데이터 또는 제2 센싱 데이터를 터치 입력이 없는 데이터로 판단할 수 있다.
좌표 산출부(230)는 미리 설정된 터치좌표 산출 알고리즘을 실행하여 터치 입력 데이터에 대한 터치좌표를 산출할 수 있다. 터치좌표 산출 알고리즘은 공지의 어떠한 알고리즘으로도 구현이 가능하다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치에 의한 터치 센싱 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 먼저, 터치 센싱 장치(170)는 터치전극으로부터 정전용량 변화량을 수신한다(S1001). 구체적으로, 터치 센싱 장치(170)는 제1 터치 라인들을 통해 제1 터치 전극들에 구동신호를 공급하고 제2 터치 라인들을 통해 터치 센서들 각각의 정전용량 변화량을 수신할 수 있다.
다음, 터치 센싱 장치(170)는 정전용량 변화량을 기초로 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 포함하는 제1 센싱 데이터를 생성한다(S1002).
구체적으로, 터치 센싱 장치(170)는 제2 터치 라인들을 통해 수신된 터치 센서들의 정전용량 변화량들을 샘플링하여 디지털 데이터인 터치 로우 데이터로 변환할 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 터치 로우 데이터를 기초로 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 포함하는 제1 센싱 데이터를 생성할 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 터치 로우 데이터를 기반으로 베이스라인을 잡고 발생된 차이값을 센싱값으로 결정할 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 복수의 터치 노드들 각각에 대하여 초기 로우 데이터와 터치 로우 데이터 간의 차이값을 센싱값으로 결정할 수 있다.
다음, 터치 센싱 장치(170)는 제1 센싱 데이터에서 X축 라인 별 최대 센싱값 및 Y축 라인 별 최대 센싱값을 추출한다(S1003).
구체적으로, 터치 센싱 장치(170)는 복수의 X축 라인들 각각에 대하여 최대 센싱값을 추출할 수 있다. 복수의 X축 라인들 각각에는 X축 방향으로 나란하게 배치된 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 포함할 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 X축 라인에 배치된 복수의 터치 노드들의 센싱값들 중 최대값을 X축 라인에 대한 최대 센싱값으로 결정할 수 있다.
터치 센싱 장치(170)는 복수의 Y축 라인들 각각에 대하여 최대 센싱값을 추출할 수 있다. 복수의 Y축 라인들 각각에는 Y축 방향으로 나란하게 배치된 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 포함할 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 Y축 라인에 배치된 복수의 터치 노드들의 센싱값들 중 최대값을 Y축 라인에 대한 최대 센싱값으로 결정할 수 있다.
다음, 터치 센싱 장치(170)는 데이터에서 X축 라인 별 최대 센싱값 및 Y축 라인 별 최대 센싱값을 기초로 터치 유형 및 터치 감도 보상여부를 판단한다(S1004).
구체적으로, 터치 센싱 장치(170)는 X축 라인 별 최대 센싱값 및 Y축 라인 별 최대 센싱값을 기초로 제1 유형, 제2 유형 및 제3 유형 중 어느 하나를 터치 유형으로 결정할 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 X축 라인 별 최대 센싱값 및 Y축 라인 별 최대 센싱값을 기초로 X축 터치 그룹 및 Y축 터치 그룹을 결정할 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 결정된 X축 터치 그룹 및 Y축 터치 그룹 각각의 범위 및 개수 중 적어도 하나를 이용하여 터치 유형을 결정할 수 있다.
터치 센싱 장치(170)는 X축 터치 그룹의 범위 및 Y축 터치 그룹의 범위를 이용하여 터치 면적을 산출할 수 있다. 여기서, 터치 면적은 터치 영역의 크기로서, X축 터치 그룹의 범위와 Y축 터치 그룹의 범위가 교차하는 영역에 배치된 터치 노드들의 개수와 대응될 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 터치 면적이 미리 설정된 면적 기준값 미만이면, 터치 유형을 제1 유형으로 결정할 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 터치 면적이 복수개이면, 복수의 터치 면적들이 모두 미리 설정된 면적 기준값 미만이면, 터치 감도를 보상하지 않는 것으로 결정하고 터치 유형을 제1 유형으로 결정할 수 있다.
또한, 터치 센싱 장치(170)는 X축 터치 그룹의 개수 및 Y축 터치 그룹의 개수가 각각 2개 이상이면, 터치 감도를 보상하지 않는 것으로 결정하고 터치 유형을 제1 유형으로 결정할 수 있다.
한편, 터치 센싱 장치(170)는 터치 면적이 면적 기준값 이상이고, X축 터치 그룹의 개수 및 Y축 터치 그룹의 개수가 각각 1개이면, 터치 감도 보상을 결정하고 터치 유형을 제2 유형으로 결정할 수 있다. 여기서, 제2 유형은 대면적 단일 터치를 나타낼 수 있다. 또한, 터치 센싱 장치(170)는 터치 면적이 면적 기준값 이상이고, 축 터치 그룹의 개수 및 Y축 터치 그룹의 개수 중 어느 하나가 1개이고 다른 하나가 2개 이상이면, 터치 감도 보상을 결정하고 터치 유형을 제3 유형으로 결정할 수 있다. 여기서, 제3 유형은 동일 라인 상에 이루어진 대면적 멀티 터치를 나타낼 수 있다.
다음, 터치 유형이 제1 유형이면, 터치 센싱 장치(170)는 제1 센싱 데이터를 기초로 터치여부 및 터치좌표를 결정한다(S1005).
반면, 터치 유형이 제2 유형 또는 제3 유형이면, 터치 센싱 장치(170)는 터치 감도 보상을 수행할 보상 영역을 결정한다. 구체적으로, 터치 유형이 제2 유형이면, 터치 센싱 장치(170)는 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값 중 양수(+)인 센싱값을 기초로 보상 영역을 결정한다(S1006).
터치 센싱 장치(170)는 제1 센싱 데이터에 포함된 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값 중 양수(+)인 센싱값을 제1 터치 기준값과 비교하여 하나의 터치 영역을 예측할 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 전체 영역 또는 일부 영역을 스캔하면서 센싱값과 제1 터치 기준값을 비교할 수 있다.
터치 센싱 장치(170)는 라인을 따라 순차적으로 스캔할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 터치 센싱 장치(170)는 복수의 X축 라인들 각각에 대하여 X축 방향을 따라 순차적으로 스캔하면서 센싱값과 제1 터치 기준값을 비교할 수 있다. 이때, 터치 센싱 장치(170)는 전체 영역을 스캔하거나 X축 터치 그룹의 범위에 속하는 일부 영역을 스캔하거나 X축 터치 그룹의 범위 및 Y축 터치 그룹의 범위가 교차하는 일부 영역을 스캔할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 터치 센싱 장치(170)는 복수의 Y축 라인들 각각에 대하여 Y축 방향을 따라 순차적으로 스캔하면서 센싱값과 제1 터치 기준값을 비교할 수 있다. 이때, 터치 센싱 장치(170)는 전체 영역을 스캔하거나 Y축 터치 그룹의 범위에 속하는 일부 영역을 스캔하거나 X축 터치 그룹의 범위 및 Y축 터치 그룹의 범위가 교차하는 일부 영역을 스캔할 수 있다.
터치 센싱 장치(170)는 각 라인에 대하여 시작 노드와 끝 노드를 결정하고, 시작 노드와 끝 노드 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 터치 센싱 장치(170)는 X축 라인을 따라 순차적으로 스캔하면서 센싱값이 제1 터치 기준값 보다 큰 첫번째 터치 노드를 시작 노드로 결정하고, 센싱값이 제1 터치 기준값 보다 큰 마지막 터치 노드를 끝 노드로 결정할 수 있다. 이때, 시작 노드가 배치된 Y축 라인과 끝 노드가 배치된 Y축 라인은 Y축 터치 그룹의 범위에 포함될 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 복수의 X축 라인들 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 터치 센싱 장치(170)는 Y축 라인을 따라 순차적으로 스캔하면서 센싱값이 제1 터치 기준값 보다 큰 첫번째 터치 노드를 시작 노드로 결정하고, 센싱값이 제1 터치 기준값 보다 큰 마지막 터치 노드를 끝 노드로 결정할 수 있다. 이때, 시작 노드가 배치된 X축 라인과 끝 노드가 배치된 X축 라인은 X축 터치 그룹의 범위에 포함될 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 복수의 Y축 라인들 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다.
터치 센싱 장치(170)는 예측된 하나의 터치 영역을 보상 영역으로 결정할 수 있다.
한편, 터치 유형이 제3 유형이면, 터치 센싱 장치(170)는 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값 중 양수(+) 및 음수(-)인 센싱값을 기초로 보상 영역을 결정한다(S1007).
터치 센싱 장치(170)는 제1 센싱 데이터에 포함된 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값 중 양수(+) 및 음수(-)인 센싱값의 절대값을 제2 터치 기준값과 비교하여 적어도 둘 이상의 터치 영역을 예측할 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 전체 영역 또는 일부 영역을 스캔하면서 센싱값과 제2 터치 기준값을 비교할 수 있다.
터치 센싱 장치(170)는 라인을 따라 순차적으로 스캔할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 터치 센싱 장치(170)는 복수의 X축 라인들 각각에 대하여 X축 방향을 따라 순차적으로 스캔하면서 센싱값의 절대값과 제2 터치 기준값을 비교할 수 있다. 이때, 터치 센싱 장치(170)는 전체 영역을 스캔하거나 X축 터치 그룹의 범위에 속하는 일부 영역을 스캔하거나 X축 터치 그룹의 범위 및 Y축 터치 그룹의 범위가 교차하는 일부 영역을 스캔할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 터치 센싱 장치(170)는 복수의 Y축 라인들 각각에 대하여 Y축 방향을 따라 순차적으로 스캔하면서 센싱값의 절대값과 제2 터치 기준값을 비교할 수 있다. 이때, 터치 센싱 장치(170)는 전체 영역을 스캔하거나 Y축 터치 그룹의 범위에 속하는 일부 영역을 스캔하거나 X축 터치 그룹의 범위 및 Y축 터치 그룹의 범위가 교차하는 일부 영역을 스캔할 수 있다.
터치 센싱 장치(170)는 각 라인에 대하여 시작 노드와 끝 노드를 결정하고, 시작 노드와 끝 노드 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 터치 센싱 장치(170)는 X축 라인을 따라 순차적으로 스캔하면서 센싱값의 절대값이 제2 터치 기준값 보다 큰 첫번째 터치 노드를 시작 노드로 결정하고, 센싱값의 절대값이 제2 터치 기준값 보다 큰 마지막 터치 노드를 끝 노드로 결정할 수 있다. 이때, 시작 노드가 배치된 Y축 라인과 끝 노드가 배치된 Y축 라인은 하나의 Y축 터치 그룹의 범위 및 Y축 여유 범위 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 복수의 X축 라인들 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 터치 센싱 장치(170)는 Y축 라인을 따라 순차적으로 스캔하면서 센싱값의 절대값이 제2 터치 기준값 보다 큰 첫번째 터치 노드를 시작 노드로 결정하고, 센싱값의 절대값이 제2 터치 기준값 보다 큰 마지막 터치 노드를 끝 노드로 결정할 수 있다. 이때, 시작 노드가 배치된 X축 라인과 끝 노드가 배치된 X축 라인은 X축 터치 그룹의 범위 및 X축 여유 범위 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 복수의 Y축 라인들 각각에 대하여 시작 노드와 끝 노드 사이를 터치 영역으로 예측할 수 있다.
터치 센싱 장치(170)는 예측된 적어도 둘 이상의 터치 영역을 적어도 둘 이상의 보상 영역으로 결정할 수 있다.
다음, 터치 센싱 장치(170)는 보상 영역에 포함된 보상 터치 노드들 각각에 대하여 터치 감도를 보상한다(S1008).
구체적으로, 터치 센싱 장치(170)는 보상 터치 노드들 각각에 대한 보상값을 결정하고, 보상 터치 노드들 각각의 센싱값에 보상값을 합산하여 제2 센싱 데이터를 생성할 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 보상 터치 노드가 위치하는 X축 라인의 최대 센싱값 및 Y축 라인의 최대 센싱값의 평균값을 기초로 해당 보상 터치 노드에 대한 보상값을 결정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 터치 센싱 장치(170)는 보상 터치 노드가 위치하는 X축 라인의 최대 센싱값 및 Y축 라인의 최대 센싱값의 평균값을 해당 보상 터치 노드에 대한 보상값으로 결정할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 터치 센싱 장치(170)는 보상 터치 노드가 위치하는 X축 라인의 최대 센싱값 및 Y축 라인의 최대 센싱값의 평균값 및 보상 터치 노드에 대한 가중치를 기초로 해당 보상 터치 노드에 대한 보상값을 결정할 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 복수의 센싱구간들 중 보상 터치 노드의 센싱값이 포함된 센싱구간을 결정하고, 결정된 센싱구간에 대응되는 가중치를 보상 터치 노드에 대한 가중치로 결정할 수 있다. 터치 센싱 장치(170)는 X축 라인의 최대 센싱값 및 Y축 라인의 최대 센싱값의 평균값에 가중치를 승산하여 보상 터치 노드에 대한 보상값을 결정할 수 있다.
다음, 터치 센싱 장치(170)는 터치 감도가 보상된 제2 센싱 데이터를 기초로 터치여부 및 터치좌표를 결정한다(S1009).
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.
이상에서 설명한 본 명세서는 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 명세서의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 명세서의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 디스플레이 장치 110: 디스플레이 패널
131: 데이터 구동회로 132: 게이트 구동회로
133: 타이밍 컨트롤러 130: 디스플레이 구동장치
171: 제1 회로 172: 제2 회로
173: 제3 회로 170: 터치 센싱 장치
210: 터치 신호 처리부 220: 보상 처리부
230: 좌표 산출부 310: 터치 유형 판단부
320: 보상 영역 결정부 330: 보상부

Claims (17)

  1. 터치전극으로 구동신호를 공급하는 제1 회로;
    상기 터치전극에 발생하는 정전용량 변화량을 센싱하는 제2 회로; 및
    상기 센싱된 정전용량 변화량을 기초로 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 포함하는 제1 센싱 데이터를 생성하고, 상기 제1 센싱 데이터를 기초로 터치 감도 보상여부를 결정하고, 상기 터치 감도 보상이 결정되면, 상기 복수의 터치 노드들 중 적어도 하나의 센싱값에 보상값을 합산하여 제2 센싱 데이터를 생성하는 제3 회로를 포함하는 터치 센싱 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제3 회로는,
    상기 제1 센싱 데이터를 기초로 제1 유형, 제2 유형 및 제3 유형 중 어느 하나를 터치 유형으로 결정하며, 상기 터치 유형이 제2 유형 및 제3 유형이면, 상기 복수의 터치 노드들 중 적어도 하나의 센싱값에 보상값을 합산하여 제2 센싱 데이터를 생성하는 보상 처리부를 포함하는 터치 센싱 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 보상 처리부는,
    상기 제1 센싱 데이터에서 X축 라인 별 최대 센싱값 및 Y축 라인 별 최대 센싱값을 추출하고, 상기 X축 라인 별 최대 센싱값 및 Y축 라인 별 최대 센싱값을 기초로 상기 터치 유형을 결정하는 터치 유형 판단부를 포함하는 터치 센싱 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 터치 유형 판단부는,
    상기 X축 라인 별 최대 센싱값 및 Y축 라인 별 최대 센싱값을 기초로 X축 터치 그룹 및 Y축 터치 그룹을 결정하고, 상기 X축 터치 그룹 및 상기 Y축 터치 그룹을 이용하여 상기 터치 유형을 결정하는 터치 센싱 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 터치 유형 판단부는,
    상기 X축 터치 그룹의 범위 및 상기 Y축 터치 그룹의 범위를 이용하여 터치 면적을 산출하고, 상기 터치 면적이 면적 기준값 미만이면, 상기 제1 유형을 터치 유형으로 결정하는 터치 센싱 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 터치 유형 판단부는,
    상기 X축 터치 그룹의 개수 및 상기 Y축 터치 그룹의 개수가 각각 2개 이상이면, 상기 제1 유형을 터치 유형으로 결정하는 터치 센싱 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 터치 유형 판단부는,
    상기 X축 터치 그룹의 개수 및 상기 Y축 터치 그룹의 개수가 각각 1개이면, 상기 제2 유형을 터치 유형으로 결정하고, 상기 X축 터치 범위가 형성된 개수 및 상기 Y축 터치 범위가 형성된 개수 중 어느 하나가 1개이고 다른 하나가 2개 이상이면, 상기 제3 유형을 터치 유형으로 결정하는 터치 센싱 장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 보상 처리부는,
    상기 터치 유형이 제2 유형 및 제3 유형 중 어느 하나이면, 상기 제1 센싱 데이터에 포함된 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 터치 기준값과 비교하여 상기 터치 영역을 예측하고, 상기 예측된 터치 영역을 보상 영역으로 결정하는 보상 영역 결정부를 포함하는 터치 센싱 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 보상 영역 결정부는,
    상기 터치 유형이 제2 유형이면, 상기 제1 센싱 데이터에 포함된 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 제1 터치 기준값과 비교하여 하나의 터치 영역을 예측하는 터치 센싱 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 보상 영역 결정부는,
    상기 터치 유형이 제3 유형이면, 상기 제1 센싱 데이터에 포함된 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값의 절대값을 제2 터치 기준값과 비교하여 적어도 둘 이상의 터치 영역을 예측하는 터치 센싱 장치.
  11. 제2항에 있어서, 상기 보상 처리부는,
    상기 제1 센싱 데이터에서 추출된 X축 라인 별 최대 센싱값 및 Y축 라인 별 최대 센싱값을 기초로 보상 영역에 포함된 보상 터치 노드들 각각에 대한 보상값을 결정하고, 상기 보상 터치 노드들 각각의 센싱값에 보상값을 합산하여 상기 제2 센싱 데이터를 생성하는 보상부를 포함하는 터치 센싱 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 보상 처리부는,
    X축 라인의 최대 센싱값 및 Y축 라인의 최대 센싱값의 평균값을 기초로 상기 X축 라인과 상기 Y축 라인이 교차하는 위치에 구비된 보상 터치 노드에 대한 보상값을 결정하는 터치 센싱 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 보상 처리부는,
    상기 보상 터치 노드의 센싱값을 기초로 상기 보상 터치 노드에 대한 가중치를 결정하고, 상기 평균값에 상기 가중치를 승산하여 보상값을 결정하는 터치 센싱 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 터치전극은 제1 방향으로 배열된 제1 터치 전극 및 제2 방향으로 배열된 제2 터치 전극을 포함하고,
    상기 제1 터치 전극은 상기 제1 회로에서 공급하는 상기 구동신호를 수신하고, 상기 제2 터치 전극은 상기 복수의 터치 노드들 각각의 상기 정전용량 변화량을 상기 제2 회로로 전달하는 터치 센싱 장치.
  15. 제1 터치 전극에 구동신호를 공급하고, 제2 터치 전극으로부터 복수의 터치 노드들의 정전용량 변화량을 수신하는 단계;
    상기 복수의 터치 노드들의 정전용량 변화량을 기초로 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 결정하고, 상기 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값을 이용하여 터치 감도 보상여부를 결정하는 단계; 및
    상기 터치 감도 보상이 결정되면, 상기 복수의 터치 노드들 중 보상 영역에 포함된 보상 터치 노드를 결정하고, 상기 결정된 보상 터치 노드에 대하여 터치 감도를 보상하는 단계를 포함하는 터치 센싱 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 터치 감도 보상여부를 결정하는 단계는,
    상기 복수의 터치 노드들 각각의 센싱값에서 X축 라인 별 최대 센싱값 및 Y축 라인 별 최대 센싱값을 추출하고, 상기 X축 라인 별 최대 센싱값 및 상기 Y축 라인 별 최대 센싱값을 이용하여 터치 면적을 산출하며, 상기 터치 면적이 면적 기준값 미만이면, 터치 감도 보상을 하지 않는 것으로 결정하고,
    상기 터치 면적이 상기 면적 기준값을 초과하고, X축 터치 그룹의 개수 및 Y축 터치 그룹의 개수 중 적어도 하나가 1개이면, 터치 감도 보상을 결정하는 터치 센싱 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 터치 감도를 보상하는 단계는,
    상기 보상 터치 노드가 위치하는 X축 라인의 최대 센싱값 및 Y축 라인의 최대 센싱값의 평균값을 기초로 상기 보상 터치 노드에 대한 보상값을 결정하고, 상기 보상 터치 노드의 센싱값에 상기 보상값을 합산하여 상기 터치 감도를 보상하는 터치 센싱 방법.
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