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KR20160047682A - Touch screen device and method for driving thereof - Google Patents

Touch screen device and method for driving thereof Download PDF

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KR20160047682A
KR20160047682A KR1020140143700A KR20140143700A KR20160047682A KR 20160047682 A KR20160047682 A KR 20160047682A KR 1020140143700 A KR1020140143700 A KR 1020140143700A KR 20140143700 A KR20140143700 A KR 20140143700A KR 20160047682 A KR20160047682 A KR 20160047682A
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touch
driving
electrodes
sensing
pulse
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조지호
조성용
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 펜 터치의 선형 특성이 개선된 터치 스크린 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 것으로, 본 발명에 따른 터치 스크린 장치 및 그 구동 방법은 터치 입력 펜의 터치 센싱시, 복수의 라인에 제 1 터치 구동 펄스를 개별적으로 공급하고, 인접한 2개의 라인에 제 2 터치 구동 펄스를 동시에 더 공급하며, 터치 구동 펄스에 따라 터치 입력 펜으로부터 안테나 루프로 유도되는 신호를 수신하여 터치 입력 펜의 터치를 센싱할 수 있다.The present invention provides a touch screen device and a method of driving the touch screen device with improved linear characteristics of a pen touch. The touch screen device and the driving method thereof according to the present invention are characterized in that, The driving pulses are separately supplied and the second touch driving pulses are simultaneously supplied to the two adjacent lines and a signal derived from the touch input pen to the antenna loop is received in accordance with the touch driving pulse to sense the touch of the touch input pen .

Description

터치 스크린 장치 및 그의 구동 방법{TOUCH SCREEN DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a touch screen device,

본 발명은 터치 스크린 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 손가락 터치와 펜 터치를 센싱할 수 있는 터치 스크린 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a touch screen device, and more particularly, to a touch screen device capable of sensing a finger touch and a pen touch, and a driving method thereof.

터치 스크린 장치는 액정 표시 장치, 전계 방출 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 전계 발광 표시 장치, 전기 영동 표시 장치, 및 유기 발광 표시 장치 등의 영상 표시 장치에 설치되어 사용자가 표시 장치를 보면서 손가락이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 입력 장치의 한 종류이다.The touch screen device is installed in a video display device such as a liquid crystal display device, a field emission display device, a plasma display device, an electroluminescent display device, an electrophoretic display device, and an organic light emitting display device, Which is a type of an input device for directly inputting information by touching the screen.

최근, 터치 패널은 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC), 모바일 폰, 스마트 폰, 태블릿 PC(Personal Computer), 및 와치 폰(watch phone) 등과 같은 휴대용 전자 기기뿐만 아니라 텔레비전, 노트북, 및 모니터 등과 같은 각종 전자 기기의 입력 장치에 채용되고 있다. 특히, 펜을 이용한 터치 입력 방식은 손가락에 의한 입력에 비해 더 세밀한 입력이 가능하므로 필기, 스케치, 및 세밀한 그림 그리기 등의 그래픽 작업을 수행하는데 적합하다.2. Description of the Related Art Recently, a touch panel has been widely used as a mobile phone, an electronic notebook, an electronic book, a PMP (Portable Multimedia Player), a navigation device, an UMPC (Ultra Mobile PC), a mobile phone, a smart phone, ) As well as input devices for various electronic devices such as televisions, notebooks, monitors, and the like. In particular, the touch input method using a pen is more suited to performing graphic works such as handwriting, sketching, and detailed drawing because it allows finer input than a finger input.

터치 패널은 터치 센싱 방식에 따라, 저항 방식, 정전 용량 방식, 및 전자기 방식 등으로 구분될 수 있다. 저항 방식은 직류 전압을 인가한 상태에서 압력에 의해 눌려진 위치를 전류량의 변화에 의해 감지한다. 정전용량 방식은 교류 전압을 인가한 상태에서 커패시턴스 커플링(Capacitance Coupling)을 이용하여 감지한다. 전자기 방식은 액티브 펜(또는 터치 입력 펜)에 구비된 공진 회로의 구동에 따라 발생되는 전자기 신호를 터치 패널에 형성된 안테나 루프에 유도하고, 안테나 루프에 유도된 전자기 신호를 이용해 액티브 펜의 터치 좌표를 검출한다.The touch panel can be classified into a resistance type, a capacitance type, and an electromagnetic type according to a touch sensing method. The resistance method senses the position depressed by the pressure with the change of the amount of current in the state where the DC voltage is applied. The capacitance type is detected by capacitive coupling in the state that the AC voltage is applied. In the electromagnetic system, an electromagnetic signal generated by driving a resonance circuit provided in an active pen (or a touch input pen) is guided to an antenna loop formed on a touch panel, and the touch coordinates of the active pen .

최근에는, 터치 스크린 장치의 가장자리 부분에 안테나 루프를 마련하고, 손가락 터치와 액티브 펜 터치를 센싱할 수 있는 터치 스크린 장치가 제안되었다.Recently, a touch screen device has been proposed in which an antenna loop is provided at an edge portion of a touch screen device, and a finger touch and an active pen touch can be sensed.

손가락 터치의 센싱은 상호 정전 용량 방식의 터치 센싱을 이용하는 것으로, 서로 교차하는 터치 구동 전극과 터치 센싱 전극의 교차부에 형성되는 상호 정전 용량을 센싱하여 손가락 터치의 유무를 판단한다.The sensing of the finger touch uses the mutual capacitance type touch sensing, and senses the mutual capacitance formed at the intersection of the touch driving electrode and the touch sensing electrode intersecting with each other to determine the presence or absence of the finger touch.

액티브 펜 터치의 센싱은 자기 용량 방식의 터치 센싱을 이용하는 것으로, 터치 구동 전극과 터치 센싱 전극 모두를 터치 구동 전극을 사용하고, 터치 구동 전극에 인가되는 터치 구동 펄스에 따라 액티브 펜에 마련된 공진 회로의 공진 주파수에 의해 발생되어 안테나 루프에 유도되는 전자기 신호를 수신하여 펜 터치의 유무를 판단한다.The sensing of the active pen touch uses the touch sensing of the magnetic capacitance type. The touch driving electrode and the touch sensing electrode are both used as the touch driving electrode, and the resonance circuit provided in the active pen according to the touch driving pulse applied to the touch driving electrode The presence of the pen touch is determined by receiving an electromagnetic signal generated by the resonance frequency and induced in the antenna loop.

손가락 터치의 센싱과 액티브 펜 터치의 센싱은 전극의 피치(pitch)에 따라 영향을 받는다. 액티브 펜 터치의 센싱은 자기 용량 방식으로 전극의 피치가 최소화될 수록 최적의 센싱 성능을 갖는다. 반면에, 손가락 터치의 센싱은 상호 정전 용량 방식으로 상호 정전 용량이 형성될 수 있는 최소한의 피치를 가져야만 한다. 따라서, 손가락 터치와 액티브 펜 터치의 성능을 동시에 만족시킬 수는 없기 때문에 터치의 피치는 손가락 터치 센싱에 최적화되도록 설정되고 있다.The sensing of the finger touch and the sensing of the active pen touch are influenced by the pitch of the electrode. The sensing of the active pen touch has the best sensing performance as the pitch of the electrode is minimized by the magnetic capacitance method. On the other hand, the sensing of the finger touch must have a minimum pitch at which mutual capacitances can be formed in mutual capacitive systems. Therefore, since the performance of the finger touch and the active pen touch can not be satisfied at the same time, the pitch of the touch is set to be optimized for finger touch sensing.

도 1은 종래의 터치 스크린 장치에 있어서, 액티브 펜 터치의 터치 센싱을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining touch sensing of an active pen touch in a conventional touch screen device.

도 1을 참조하면, 종래의 터치 스크린 장치는 일정 피치로 이격된 제 1 내지 제 3 전극(A, B, C) 각각에 터치 구동 펄스(TDP)를 공급하면서 제 1 내지 제 3 전극(A, B, C)에 인가되는 터치 구동 펄스에 따라 액티브 펜(1)에 마련된 공진 회로의 공진 주파수에 의해 발생되어 안테나 루프에 유도되는 전자기 신호를 수신하여 펜 터치의 유무를 판단한다. 이때, 제 1 내지 제 3 전극(A, B, C)에 형성되는 자기 정정 용량은 액티브 펜(1)이 제 1 내지 제 3 전극(A, B, C) 각각에 위치할 때 가장 큰 값을 갖게 된다.Referring to FIG. 1, a conventional touch screen device is provided with first to third electrodes A, B, and C while supplying a touch driving pulse TDP to first to third electrodes A, B, B, and C, and receives electromagnetic signals induced in the antenna loop by the resonance frequency of the resonance circuit provided in the active pen 1 to determine the presence or absence of a pen touch. At this time, the self-correcting capacitances formed on the first to third electrodes A, B, and C are the largest values when the active pen 1 is located on each of the first to third electrodes A, B, and C .

그러나, 액티브 펜(1)이 제 1 전극(A)에서 제 3 전극(C) 쪽으로 이동할 경우, 제 1 내지 제 3 전극(A, B, C) 사이사이에 형성되는 자기 정전 용량이 비정상적으로 작아지고, 이로 인하여 제 1 내지 제 3 전극(A, B, C) 사이사이에서 펜 터치 센싱의 선형 특성이 저하되게 된다.However, when the active pen 1 moves from the first electrode A to the third electrode C, the self-capacitance formed between the first to third electrodes A, B, and C is abnormally small The linear characteristic of the pen touch sensing between the first, second, and third electrodes A, B, and C is degraded.

도 2는 종래의 터치 스크린 장치에 있어서, 인접한 제 1 내지 제 5 전극에 대한 펜 센싱 원시 데이터(pen sensing raw data)를 나타내는 꺽은선 그래프이다.2 is a line graph showing pen sensing raw data for adjacent first to fifth electrodes in a conventional touch screen device.

도 2에서 채널 1 내지 5는 제 1 내지 제 5 전극에 터치 구동 펄스가 공급될 때마다 생성되는 펜 센싱 원시 데이터의 수신 채널을 의미한다.In FIG. 2, channels 1 to 5 indicate reception channels of pen sensing primitive data generated every time a touch drive pulse is supplied to the first to fifth electrodes.

도 2에서 알 수 있듯이, 종래의 터치 스크린 장치는, 제 1 내지 제 5 전극 각각에 터치 구동 펄스가 공급될 때마다 펜 터치를 센싱하여 센싱 원시 데이터를 생성하기 때문에 제 1 내지 제 5 전극 사이사이에서 펜 터치 센싱의 선형 특성이 저하되는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 2, since the conventional touch screen device generates sensing raw data by sensing the pen touch each time the touch driving pulse is supplied to each of the first to fifth electrodes, The linear characteristic of the pen touch sensing is degraded.

이상 설명한 배경기술의 내용은 본 출원의 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The contents of the background art described above are technical information acquired by the inventor of the present invention for the derivation of the present invention or obtained in the derivation process of the present invention, There is no number.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 펜 터치의 선형 특성이 개선된 터치 스크린 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a touch screen apparatus and a method of driving the touch screen apparatus with improved linear characteristics of a pen touch.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 스크린 장치 및 그 구동 방법은 터치 입력 펜의 터치 센싱시, 복수의 라인에 제 1 터치 구동 펄스를 개별적으로 공급하고, 인접한 2개의 라인에 제 2 터치 구동 펄스를 동시에 더 공급하며, 터치 구동 펄스에 따라 터치 입력 펜으로부터 안테나 루프로 유도되는 신호를 수신하여 터치 입력 펜의 터치를 센싱할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a touch screen device and a method of driving the touch screen device, including the steps of separately supplying first touch drive pulses to a plurality of lines during touch sensing of a touch input pen, A touch driving pulse is supplied at the same time, and a signal guided from the touch input pen to the antenna loop is received in accordance with the touch drive pulse, so that the touch of the touch input pen can be sensed.

상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명은 인접한 2개의 전극을 오버랩 구동하여 인접한 2개의 전극 사이에 가상 전극을 형성하여 펜 터치를 센싱함으로써 종래 대비 가상 전극 개수만큼 펜 터치 센싱의 해상도가 대략 2배 정도로 증가되는 효과를 볼 수 있으며, 펜 터치의 선형 특성을 개선할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, a pen touch is sensed by overlapping driving two adjacent electrodes to form a virtual electrode between two adjacent electrodes, whereby the resolution of the pen touch sensing is approximately twice And the linear characteristic of the pen touch can be improved.

위에서 언급된 본 발명의 효과 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the effects of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention will be described below, or may be apparent to those skilled in the art from the description and the description.

도 1은 종래의 터치 스크린 장치에 있어서, 액티브 펜 터치의 터치 센싱을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 터치 스크린 장치에 있어서, 인접한 제 1 내지 제 5 전극에 대한 펜 센싱 원시 데이터(pen sensing raw data)를 나타내는 꺽은선 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 터치 스크린 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 터치 스크린에 있어서, 각 라인에 공급되는 터치 구동 펄스의 일 예를 설명하기 위한 파형도이다.
도 5는 도 3에 도시된 터치 구동 집적 회로의 구성과 펜 터치의 센싱 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 터치 구동부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 터치 스크린에 있어서, 각 라인에 공급되는 터치 구동 펄스의 변형 예를 설명하기 위한 파형도이다.
도 8은 본 발명의 터치 스크린에 있어서, 각 라인에 공급되는 터치 구동 펄스의 다른 변형 예를 설명하기 위한 파형도이다.
도 9a는 본 발명의 일 예에 따른 터치 스크린 장치에 있어서, 제 1 내지 제 3 전극 각각에 형성되는 자기 정전 용량을 나타내는 그래프이다.
도 9b는 제 1 내지 제 3 전극 사이사이에 형성된 가상 전극을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 터치 스크린 장치 및 펜 터치의 센싱 방법에 있어서, 인접한 제 1 내지 제 5 전극에 대한 펜 센싱 원시 데이터(pen sensing raw data)를 나타내는 꺽은선 그래프이다.
1 is a view for explaining touch sensing of an active pen touch in a conventional touch screen device.
2 is a line graph showing pen sensing raw data for adjacent first to fifth electrodes in a conventional touch screen device.
FIG. 3 is a schematic view of a touch screen device according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
4 is a waveform diagram for explaining an example of a touch driving pulse supplied to each line in the touch screen of the present invention.
5 is a view for explaining the configuration of the touch-driving integrated circuit shown in FIG. 3 and a sensing method of the pen touch.
6 is a block diagram for explaining the touch driver shown in FIG.
7 is a waveform diagram for explaining a modification of the touch driving pulse supplied to each line in the touch screen of the present invention.
8 is a waveform diagram for explaining another modification of the touch driving pulse supplied to each line in the touch screen of the present invention.
FIG. 9A is a graph illustrating the self-capacitance of each of the first to third electrodes in the touch screen device according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
9B is a view showing a virtual electrode formed between the first to third electrodes.
10 is a graph showing pen sensing raw data for adjacent first to fifth electrodes in a touch screen device and sensing method of a pen touch according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. The meaning of the terms described herein should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. "적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다. "상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms. It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof. It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one. The term "on" means not only when a configuration is formed directly on top of another configuration, but also when a third configuration is interposed between these configurations.

이하에서는 본 발명에 따른 터치 스크린 장치 및 펜 터치의 센싱 방법의 바람직한 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 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.Hereinafter, preferred embodiments of a touch screen device and a pen touch sensing method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals are used to denote like elements throughout the drawings, even if they are shown on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 3은 본 발명의 일 예에 따른 터치 스크린 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a schematic view of a touch screen device according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 터치 스크린 장치는 터치 스크린(110), 안테나 루프(120), 및 터치 구동 집적 회로(130)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the touch screen device according to the present invention includes a touch screen 110, an antenna loop 120, and a touch driving integrated circuit 130.

상기 터치 스크린(110)은 액티브 영역(AA)과 액티브 영역(AA)을 둘러싸는 주변 영역을 포함한다.The touch screen 110 includes an active area AA and a peripheral area surrounding the active area AA.

상기 액티브 영역(AA)은 제 1 내지 제 m(단, m은 자연수) 라인(L1 ~ Lm)을 포함한다. 상기 액티브 영역(AA)을 둘러싸는 주변 영역의 일측부에는 제 1 내지 제 m 라인(L1 ~ Lm) 각각과 일대일로 연결되는 패드를 갖는 패드부(PP)가 마련되어 있다. 이러한 패드부(PP)는 터치 구동 집적 회로(130)와 연결된다.The active area AA includes first to m-th (where m is a natural number) lines L1 to Lm. A pad portion PP having pads connected one-to-one with each of the first to m-th lines L1 to Lm is provided on one side portion of the peripheral region surrounding the active region AA. The pad portion PP is connected to the touch-driving integrated circuit 130.

상기 제 1 내지 제 m 라인(L1 ~ Lm)은 터치 구동 전극 그룹(Tx)과 터치 센싱 전극 그룹(Rx)으로 구분될 수 있다.The first to mth lines L1 to Lm may be divided into a touch driving electrode group Tx and a touch sensing electrode group Rx.

상기 터치 구동 전극 그룹(Tx)은 제 1 내지 제 m 라인(L1 ~ Lm) 중 제 1 내지 제 i(단, i는 m/2보다 작은 자연수) 라인(L1 ~ Li)으로 이루어지고, 이러한 터치 구동 전극 그룹(Tx)의 라인들(L1 ~ Li)은 터치 스크린(110)의 제 1 방향(Y)을 따라 액티브 영역(AA) 상에 일정 간격으로 마련될 수 있다. 즉, 제 1 내지 제 i 라인(L1 ~ Li) 각각은 액티브 영역(AA)의 제 2 방향(X)과 나란한 길이를 가지도록 액티브 영역(AA)의 제 1 방향(Y)을 따라 일정 간격으로 배치된다. 이하의 설명에서, 제 1 내지 제 i 라인(L1 ~ Li)은 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)이라 정의하기로 한다.The touch driving electrode group Tx includes first to i-th lines L1 to Li among the first to m-th lines L1 to Lm (i is a natural number smaller than m / 2) The lines L1 to Li of the driving electrode group Tx may be provided at regular intervals on the active area AA along the first direction Y of the touch screen 110. [ That is, each of the first to i-th lines L1 to Li is arranged at a predetermined interval along the first direction Y of the active area AA so as to have a length parallel to the second direction X of the active area AA . In the following description, the first to i-th lines L1 to Li are defined as a plurality of touch driving electrodes L1 to Li.

상기 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)은 투명 도전성 금속 물질, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide) 재질로 형성될 수 있다. 이러한 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li) 각각은 주변 영역에 형성된 복수의 제 1 라우팅 라인(미도시)을 통해 패드부(PP)에 마련된 해당 패드에 일대일로 연결된다.The plurality of touch driving electrodes L1 to Li may be formed of a transparent conductive metal material, for example, ITO (Indium Tin Oxide). Each of the plurality of touch driving electrodes L1 to Li is connected to corresponding pads provided on the pad portion PP through a plurality of first routing lines (not shown) formed in the peripheral region.

상기 터치 센싱 전극 그룹(Rx)은 제 1 내지 제 m 라인(L1 ~ Lm) 중 제 i+1 내지 제 m 라인(Li+1 ~ Lm)으로 이루어지고, 이러한 터치 센싱 전극 그룹(Rx)의 라인들(Li+1 ~ Lm)은 터치 스크린(110)의 제 2 방향(X)을 따라 액티브 영역(AA) 상에 일정 간격으로 마련될 수 있다. 즉, 제 i+1 내지 제 m 라인(Li+1 ~ Lm) 각각은 액티브 영역(AA)의 제 1 방향(Y)과 나란한 길이를 가지도록 액티브 영역(AA)의 제 2 방향(X)을 따라 일정 간격으로 배치된다. 이하의 설명에서, 제 i+1 내지 제 m 라인(Li+1 ~ Lm)은 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li) 각각과 교차하는 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)이라 정의하기로 한다.The touch sensing electrode group Rx includes i + 1 to m-th lines Li + 1 to Lm of the first to m-th lines L1 to Lm, 1 through Lm may be provided at regular intervals on the active area AA along the second direction X of the touch screen 110. [ That is, each of the (i + 1) th to (m + 1) th to (m + 1) th lines Li + 1 to Lm has a length in parallel with the first direction Y of the active area AA Are arranged at regular intervals. In the following description, the i + 1 th to the mth lines Li + 1 to Lm are defined as a plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm crossing each of the plurality of touch driving electrodes L1 to Li .

상기 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)은 투명 도전성 금속 물질, 예를 들어, ITO 재질로 형성될 수 있다. 이러한 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각은 주변 영역에 형성된 복수의 제 2 라우팅 라인(미도시)을 통해 패드부(PP)에 마련된 해당 패드에 일대일로 연결된다.The plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm may be formed of a transparent conductive metal material, for example, ITO. Each of the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm is connected one-to-one to corresponding pads provided on the pad portion PP through a plurality of second routing lines (not shown) formed in the peripheral region.

일 예에 있어서, 상기 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)은 제 1 기판에 형성되고, 상기 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)은 제 2 기판에 형성될 수 있으며, 이 경우, 제 1 및 제 2 기판은 투명 접착층에 의해 대향 합착될 수 있다. 그리고, 대향 합착된 제 1 및 제 2 기판은 투명 접착층에 의해 투명 커버, 투명 플레이트, 또는 투명 유리의 하면에 부착될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 및 제 2 기판은 PET(polyethyleneterephthalate) 필름으로서 터치 구동 전극과 터치 센싱 전극의 교차부에 상호 정전 용량(mutual capacitance)을 형성하기 위한 절연체 역할을 한다.In one example, the plurality of touch driving electrodes L1 to Li may be formed on a first substrate, and the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm may be formed on a second substrate. In this case, The first and second substrates may be bonded together by a transparent adhesive layer. Then, the first and second opposing substrates may be attached to the lower surface of the transparent cover, the transparent plate, or the transparent glass by the transparent adhesive layer. Here, the first and second substrates are PET (polyethyleneterephthalate) films and serve as an insulator for forming a mutual capacitance at the intersections of the touch driving electrodes and the touch sensing electrodes.

다른 예에 있어서, 상기 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)과 상기 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)은 절연층을 사이에 두고 교차하도록 마련됨으로써 터치 구동 전극과 터치 센싱 전극의 교차부에는 절연층에 의해 상호 정전 용량(mutual capacitance)이 형성된다. 상기 상호 정전 용량은 손가락 터치를 검출하기 위한 터치 센서의 역할을 한다. 이러한 상기 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)과 상기 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각은 바(bar) 형태 또는 마름모 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 안고, 정전 용량을 형성할 수 있는 다른 형태로 변경될 수도 있다.In another example, the plurality of touch driving electrodes (L1 to Li) and the plurality of touch sensing electrodes (Li + 1 to Lm) cross each other with an insulating layer interposed therebetween, The mutual capacitance is formed by the insulating layer in the part. The mutual capacitance serves as a touch sensor for detecting a finger touch. Each of the plurality of touch driving electrodes L1 to Li and the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm may be formed in a bar shape or a rhombus shape. However, Or may be changed to other forms that can be formed.

상기 안테나 루프(120)는 인덕턴스 유도가 가능한 일종의 코일으로서, 터치 입력 펜에 구비된 공진 회로의 공진 주파수에 의해 발생되어 유도되는 전자기 신호를 수신하여 펜 터치를 센싱하기 위한 것이다. 여기서, 안테나 루프(120)는 터치 입력 펜 간의 에어 코어(air core)를 매개로 하여 동작하는 코일일 수 있다. 이러한 안테나 루프(120)는 터치 스크린(110)의 외곽부를 따라 주변 영역 상에 마련되되, 일단과 타단이 일정한 거리로 이격되어 패드부(PP)에 연결된다. 즉, 상기 안테나 루프(120)는 패드부(PP)에 인접한 액티브 영역(AA)의 일측 영역 일부를 제외한 나머지 액티브 영역(AA)을 둘러싸도록 주변 영역 상에 마련될 수 있다.The antenna loop 120 is a kind of coil that can induce inductance and is for sensing a pen touch by receiving electromagnetic signals generated by a resonance frequency of a resonance circuit provided in a touch input pen. Here, the antenna loop 120 may be a coil operating through an air core between touch input pens. The antenna loop 120 is provided on the peripheral region along the outer surface of the touch screen 110, and one end and the other end of the antenna loop 120 are spaced apart from each other by a predetermined distance and connected to the pad portion PP. That is, the antenna loop 120 may be provided on the peripheral region so as to surround the remaining active area AA excluding a part of one side of the active area AA adjacent to the pad part PP.

상기 안테나 루프(120)는 액티브 영역(AA)을 둘러싸면서 일정한 간격을 갖도록 터치 스크린(110)의 주변 영역에 마련되는 적어도 2개 이상의 루프 라인으로 이루질 수 있다.The antenna loop 120 may be formed of at least two loop lines provided in a peripheral area of the touch screen 110 so as to surround the active area AA and have a predetermined gap therebetween.

상기 터치 구동 집적 회로(130)는 연성 회로 필름(140)에 실장되어 터치 스크린(110)에 마련된 패드부(PP)에 연결됨으로써 패드부(PP)를 통해 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)과 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)과 안테나 루프(120)의 일단 및 타단 각각에 연결된다. 여기서, 상기 터치 구동 집적 회로(130)는 인쇄 회로 기판(미도시)에 실장될 수도 있으며, 이 경우, 상기 터치 구동 집적 회로(130)는 터치 스크린(110)의 패드부(PP)와 인쇄 회로 기판 간에 연결되는 신호 전달 필름(미도시)을 통해 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)과 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)과 안테나 루프(120)의 일단 및 타단 각각에 연결될 수 있다.The touch driving integrated circuit 130 is mounted on the flexible circuit film 140 and is connected to a pad portion PP provided on the touch screen 110 so that a plurality of touch driving electrodes L1 to Li are connected through a pad portion PP, And a plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm and one end and the other end of the antenna loop 120, respectively. The touch-sensitive integrated circuit 130 may be mounted on a printed circuit board (not shown). In this case, the touch-sensitive integrated circuit 130 may include a pad portion PP of the touch screen 110, The plurality of touch driving electrodes L1 to Li and the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm may be connected to one end and the other end of the antenna loop 120 through signal transmission films (not shown) have.

상기 터치 구동 집적 회로(130)는 호스트 시스템의 메인 제어부로부터 공급되는 터치 센싱 모드 신호에 응답하여 터치 스크린(110)을 손가락 터치 센싱 모드 또는 펜 터치 센싱 모드로 동작시킨다. 예를 들어, 상기 터치 구동 집적 회로(130)는 터치 스크린(110)을 1 프레임 단위로 펜 터치 센싱 모드와 손가락 터치 센싱 모드로 구동하거나, 하나의 프레임 내에서 펜 터치 센싱 모드와 손가락 터치 센싱 모드를 시분할 구동할 수 있다.The touch driving integrated circuit 130 operates the touch screen 110 in a finger touch sensing mode or a pen touch sensing mode in response to a touch sensing mode signal supplied from a main control unit of the host system. For example, the touch-driving integrated circuit 130 drives the touch screen 110 in a pen-touch sensing mode and a finger-touch sensing mode in units of one frame, or a pen touch sensing mode and a finger touch sensing mode Can be time-divisionally driven.

상기 손가락 터치 센싱 모드에서, 터치 구동 집적 회로(130)는 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)에 순차적으로 터치 구동 펄스를 인가하고, 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각의 정전 용량 변화를 센싱하여 손가락 센싱 원시 데이터를 생성해 호스트 시스템의 메인 제어부에 제공한다.In the finger touch sensing mode, the touch driving IC 130 sequentially applies a touch driving pulse to the plurality of touch driving electrodes L1 to Li and applies the touch driving pulse to each of the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm Sensing the capacitance change to generate finger sensing raw data and provide it to the main control unit of the host system.

상기 펜 터치 센싱 모드에서, 터치 구동 집적 회로(130)는 고유 공진 주파수를 기반으로 터치 구동 펄스를 생성하여 사전에 설정된 순서에 따라 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)과 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)에 순차적으로 인가하면서 터치 구동 펄스를 인가할 때마다 터치 구동 펄스에 따라 터치 입력 펜의 공진 회로에서 발생되는 전자기 신호에 의해 안테나 루프(120)에 유도되는 전자기 신호를 수신한다. 그리고, 터치 구동 집적 회로(130)는 안테나 루프(120)로부터 수신된 전자기 신호를 기반으로 각 전극(L1 ~ Lm)에 대응되는 펜 센싱 원시 데이터를 생성하여 호스트 시스템의 메인 제어부에 제공한다.In the pen touch sensing mode, the touch driving IC 130 generates a touch driving pulse based on a natural resonance frequency, and generates a plurality of touch driving electrodes (L1 to Li) and a plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm) and receives an electromagnetic signal induced in the antenna loop 120 by an electromagnetic signal generated in the resonance circuit of the touch input pen according to the touch drive pulse every time the touch drive pulse is applied . The touch driving integrated circuit 130 generates pen sensing primitive data corresponding to each of the electrodes L1 to Lm based on the electromagnetic signal received from the antenna loop 120 and provides the pen sensing primitive data to the main control unit of the host system.

특히, 상기 펜 터치 센싱 모드에서, 터치 구동 집적 회로(130)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)과 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각의 전극 구동 구간(EDP)을 개별 구동 구간(T1)과 오버랩 구동 구간(T2)으로 나누어 구동함으로써 터치 입력 펜 센싱의 선형 특성과 터치 해상도를 증가시킨다. 여기서, 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)과 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각의 오버랩 구동 구간(T2)은 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)과 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각의 개별 구동 구간(T1) 사이사이로 설정될 수 있다.4, the touch-driving integrated circuit 130 includes a plurality of touch driving electrodes L1 to Li and a plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm, respectively, in the pen touch sensing mode The touch panel driver increases the linearity of the touch pen sensing and the touch resolution by dividing the electrode driving interval EDP of the touch sensing pen into the individual driving interval T1 and the overlap driving interval T2. Here, the overlap driving period T2 of each of the plurality of touch driving electrodes L1 to Li and the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm includes a plurality of touch driving electrodes L1 to Li, (Li + 1 to Lm) of each individual driving period T1.

상기 개별 구동 구간(T1)은 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)과 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각에 제 1 터치 구동 펄스(P1)를 개별적으로 공급하는 구간으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 개별 구동 구간(T1)에서, 상기 터치 구동 집적 회로(130)는 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)과 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각에 제 1 터치 구동 펄스(P1)를 순차적으로 공급하고, 제 1 터치 구동 펄스(P1)가 공급될때 마다 제 1 터치 구동 펄스(P1)에 의해 터치 입력 펜으로부터 안테나 루프(120)에 유도되는 전자기 신호를 수신하고, 수신된 전자기 신호를 기반으로 해당 전극에 대응되는 펜 센싱 원시 데이터를 생성할 수 있다.The individual driving period T1 is defined as a period in which the first touch driving pulse P1 is separately supplied to each of the plurality of touch driving electrodes L1 to Li and the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm . For example, in the individual driving period T1, the touch-driving integrated circuit 130 performs a first touch operation on the plurality of touch driving electrodes L1 to Li and the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm, Receives the electromagnetic signal induced from the touch input pen to the antenna loop 120 by the first touch drive pulse P1 every time the first touch drive pulse P1 is supplied, And generate pen sensing raw data corresponding to the corresponding electrode based on the received electromagnetic signal.

상기 오버랩 구동 구간(T2)은 인접한 2개의 전극에 제 2 터치 구동 펄스(P2)를 동시에 공급하는 구간으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 오버랩 구동 구간(T2)에서, 상기 터치 구동 집적 회로(130)는 상하로 인접한 2개의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)에 오버랩되는 제 2 터치 구동 펄스(P2)를 하나의 터치 구동 전극 단위로 쉬프트시키면서 상하로 인접한 2개의 터치 구동 전극에 순차적으로 공급하고, 좌우로 인접한 2개의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)에 오버랩되는 제 2 터치 구동 펄스(P2)를 하나의 터치 센싱 전극 단위로 쉬프트시키면서 좌우로 인접한 2개의 터치 센싱 전극에 순차적으로 공급한다. 그리고, 상기 터치 구동 집적 회로(130)는 상기 제 2 터치 구동 펄스(P2)가 인가될때 마다 제 2 터치 구동 펄스에 의해 터치 입력 펜으로부터 안테나 루프(120)에 유도되는 전자기 신호를 수신하고, 수신된 전자기 신호를 기반으로 2개의 라인 사이의 가상 라인에 대응되는 펜 센싱 원시 데이터를 생성할 수 있다.The overlap driving period T2 may be defined as a period during which the second touch driving pulse P2 is simultaneously supplied to two adjacent electrodes. For example, in the overlap driving period T2, the touch-driving integrated circuit 130 performs a touch-driving operation in which the second touch driving pulse P2, which overlaps the two adjacent touch driving electrodes L1 to Li, And sequentially supplies the two touch driving electrodes P2 to the upper and lower adjacent touch driving electrodes while shifting in units of electrodes. The second touch driving pulse P2, which overlaps the two adjacent touch sensing electrodes Li + 1 to Lm, And sequentially supplied to two touch sensing electrodes adjacent to the left and right while being shifted in units of electrodes. Each time the second touch drive pulse P2 is applied, the touch drive integrated circuit 130 receives an electromagnetic signal induced in the antenna loop 120 from the touch input pen by a second touch drive pulse, The pen sensing raw data corresponding to the virtual line between the two lines can be generated based on the electromagnetic signal that has been generated.

도 5는 도 3에 도시된 터치 구동 집적 회로의 구성과 펜 터치의 센싱 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the configuration of the touch-driving integrated circuit shown in FIG. 3 and a sensing method of the pen touch.

먼저, 터치 입력 펜(10)은 1차 코일(L1) 및 2차 코일(L2), 공진 커패시터(Cre), 스위치(SW), 및 터치 팁(TT)을 포함한다.First, the touch input pen 10 includes a primary coil L1 and a secondary coil L2, a resonant capacitor Cre, a switch SW, and a touch tip TT.

상기 1차 코일(L1)과 2차 코일(L2)은 터치 입력 펜(10)의 길이 방향을 따라 터치 입력 펜(10)의 내부 중심축에 배치된 자기 코어를 감싸도록 권선됨으로써 제 1 상호 인덕턴스(MI1)로 커플링된다.The primary coil L1 and the secondary coil L2 are wound around the magnetic core disposed on the inner central axis of the touch input pen 10 along the longitudinal direction of the touch input pen 10, (MI1).

상기 1차 코일(L1)의 일단은 터치 팁(TT)에 전기적으로 연결되고, 상기 1차 코일(L1)의 타단은 접지부(12)에 접지된다. 여기서, 일 예에 따른 접지부(12)는 터치 입력 펜(10)과 접촉하는 사용자일 수 있으며, 이 경우, 터치 입력 펜(10)과 사용자가 서로 접촉하면, 사용자가 유전체 역할을 하게 되어 터치 입력 펜(10)과 접지 단자 사이에 접지용 정전 용량(Cg)이 발생될 수 있다. 다른 예에 따른 접지부(12)는 터치 입력 펜(10)과 터치 스크린(110) 사이에 연결되는 접지 스트랩일 수 있다.One end of the primary coil L1 is electrically connected to the touch tip TT and the other end of the primary coil L1 is grounded to the ground. In this case, when the touch input pen 10 and a user touch each other, the user acts as a dielectric, so that the user can touch the touch input pen 10, A grounding capacitance Cg may be generated between the input pen 10 and the ground terminal. The grounding unit 12 according to another example may be a grounding strap connected between the touch input pen 10 and the touch screen 110.

상기 2차 코일(L2)의 일단은 공진 커패시터(Cre)에 연결되고, 상기 2차 코일(L2)의 타단은 스위치(SW)의 일단에 연결된다. 상기 공진 커패시터(Cre)는 2차 코일(L2)의 일단과 스위치(SW2)의 타단 사이에 연결된다. 이러한 상기 2차 코일(L2)의 인덕턴스와 공진 커패시터(Cre)의 커패시턴스는 터치 스크린(110)의 각 라인(L1 ~ Lm)의 교차부에 마련된 정전 용량으로부터 커패시티브 커플링되어 형성된 가상의 센싱 커패시터(Cse)를 통해 입력되는 터치 구동 펄스의 주파수와 전자기 공진이 발생될 수 있는 값으로 설정된다. 여기서, 상기 센싱 커패시터(Cse)는 물리적인 회로 구성을 갖는 수동 소자가 아니라, 터치 입력 펜(10)의 터치 팁(TT)이 터치 스크린(110)에 터치될 때 터치 부위에서 커패시티브 커플링되어 발생되는 가상의 커패시터이다.One end of the secondary coil L2 is connected to the resonant capacitor Cre and the other end of the secondary coil L2 is connected to one end of the switch SW. The resonant capacitor Cre is connected between one end of the secondary coil L2 and the other end of the switch SW2. The inductance of the secondary coil L2 and the capacitance of the resonant capacitor Cre are determined by capacitive coupling between capacitors provided at the intersections of the lines L1 to Lm of the touch screen 110, The frequency of the touch driving pulse input through the capacitor Cse and a value at which electromagnetic resonance can be generated. Here, the sensing capacitor Cse is not a passive element having a physical circuit configuration but is a passive element having a capacitive coupling at a touch portion when the touch tip TT of the touch input pen 10 is touched to the touch screen 110. [ Is a virtual capacitor that is generated.

상기 스위치(SW)는 상기 2차 코일(L2)과 공진 커패시터(Cre) 사이에 연결되고, 터치 팁(TT)과 자기 코어와는 전기적으로 절연된다. 여기서, 스위치(SW)는 스프링 또는 탄성 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 스위치(SW)는 터치 팁(TT)이 일정한 압력으로 터치 스크린(110)에 접촉할 경우에 동작(On)하여 상기 2차 코일(L2)과 공진 커패시터(Cre)를 전기적으로 직렬 연결함으로써 터치 입력 펜(10)의 내부에 공진 회로를 형성한다.The switch SW is connected between the secondary coil L2 and the resonant capacitor Cre so that the touch tip TT and the magnetic core are electrically insulated from each other. Here, the switch SW may be made of a spring or an elastic material. The switch SW is turned on when the touch tip TT touches the touch screen 110 with a certain pressure so that the secondary coil L2 and the resonant capacitor Cre are electrically connected in series, A resonance circuit is formed inside the input pen 10.

상기 터치 팁(TT)은 터치 입력 펜(10)의 하면으로부터 일정한 길이로 돌출되고, 터치 입력 펜(10)의 내부에서 연결선을 통해 1차 코일(L1)의 일단에 전기적으로 연결된다. 특히, 터치 팁(TT)은 터치 스크린(110)과의 접촉 압력에 따라 터치 입력 펜(10)의 길이 방향으로 이동 가능하도록 스위치(SW)와 물리적으로 연결된다.The touch tip TT protrudes from the lower surface of the touch input pen 10 by a predetermined length and is electrically connected to one end of the primary coil L1 through a connection line in the touch input pen 10. The touch tip TT is physically connected to the switch SW so as to be movable in the longitudinal direction of the touch input pen 10 according to the contact pressure with the touch screen 110. [

이와 같은, 터치 입력 펜(10)의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the touch input pen 10 will now be described.

먼저, 터치 입력 펜(10)이 터치 스크린(110)에 접하여 터치 팁(TT)이 상승되어 스위치(SW)가 닫히게 되면, 1차 코일(L1)의 일단이 터치 팁(TT)을 통해 터치 스크린(110)의 라인(Tx, Rx)과 커패시티브 커플링되어 가상의 센싱 커패시터(Cse)가 형성되게 된다. 이에 따라, 터치 스크린(110)의 라인(Tx, Rx)에 인가되는 터치 구동 신호가 가상의 센싱 커패시터(Cse)를 통해 1차 코일(L1)에 인가되고, 1차 코일(L1)에 인가된 신호는 1차 코일(L1)과 2차 코일(L2) 간에 형성되는 제 1 상호 인덕턴스(MI1)에 의해 2차 코일(L2)에 인가되고, 이로 인해 2차 코일(L2)과 공진 커패시터(Cre) 및 스위치(SW)의 폐회로에 의해 공진 회로가 형성되고, 공정 회로의 펜 공진 주파수에 의해 전자기 신호가 발생하게 된다. 이러한 전자기 신호는 2차 코일(L2)(또는 1차 코일(L1))과 안테나 루프(120) 간의 제 2 상호 인덕턴스(MI2)에 의해 안테나 루프(120)로 유도되게 된다. 이때, 안테나 루프(120)는 터치 스크린(110)의 외곽을 둘러싸도록 형성되므로 회로적으로 3차 코일(L3)의 역할을 한다.First, when the touch input pen 10 touches the touch screen 110 and the touch tip TT is raised so that the switch SW is closed, one end of the primary coil L1 is connected to the touch screen 110 via the touch tip TT, The sense capacitors Cse are capacitively coupled to the lines Tx and Rx of the memory cell array 110 to form a virtual sensing capacitor Cse. The touch driving signal applied to the lines Tx and Rx of the touch screen 110 is applied to the primary coil L1 through the virtual sensing capacitor Cse, The signal is applied to the secondary coil L2 by the first mutual inductance MI1 formed between the primary coil L1 and the secondary coil L2 so that the secondary coil L2 and the resonant capacitor Cre ) And the switch SW constitute a resonance circuit, and an electromagnetic signal is generated by the pen resonance frequency of the process circuit. This electromagnetic signal is induced to the antenna loop 120 by the second mutual inductance MI2 between the secondary coil L2 (or the primary coil L1) and the antenna loop 120. [ At this time, since the antenna loop 120 is formed to surround the outer surface of the touch screen 110, it functions as a tertiary coil L3 in a circuit.

그리고, 터치 팁(TT)에 가해지는 압력에 의해 자기 코어가 상부 방향으로 밀리게 되면, 2차 코일(L2)의 인덕턴스 값이 변화됨에 따라 공진 회로의 펜 공진 주파수가 증가하거나 감소함으로써 안테나 루프(120)로 유도되는 전자기 신호의 세기가 감소하게 된다.When the magnetic core is pushed upward by the pressure applied to the touch tip TT, the pen resonance frequency of the resonance circuit increases or decreases as the inductance value of the secondary coil L2 changes, The intensity of the electromagnetic signal induced to the antenna 120 decreases.

일 예에 따른 터치 구동 집적 회로(130)는 터치 제어부(131), 터치 구동부(133), 및 펜 터치 센싱부(135)를 포함한다.The touch-sensitive integrated circuit 130 includes a touch controller 131, a touch driver 133, and a pen touch sensing unit 135.

상기 터치 제어부(131)는 손가락 터치 센싱 모드 또는 펜 터치 센싱 모드에 대응되는 터치 센싱 모드 신호(TMS)를 생성하여 터치 구동부(133)에 제공한다. 또한, 터치 제어부(131)는 상기 터치 입력 펜(10)에 형성되는 공진 회로의 펜 공진 주파수와 동일한 주파수를 갖는 구동 기준 신호(DRS)를 생성하여 터치 구동부(133)에 제공한다.The touch controller 131 generates a touch sensing mode signal TMS corresponding to the finger touch sensing mode or the pen touch sensing mode and provides the touch sensing mode signal TMS to the touch driver 133. The touch controller 131 generates a driving reference signal DRS having the same frequency as the resonance frequency of the resonance circuit formed on the touch input pen 10 and provides the drive reference signal DRS to the touch driver 133.

상기 손가락 터치 센싱 모드시, 터치 제어부(131)는 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)에 터치 구동 펄스가 순차적으로 공급되도록 터치 구동부(133)를 제어한다. 그리고, 터치 제어부(131)는 손가락 터치 센싱 모드에 따라 터치 구동부(133)로부터 제공되는 손가락 센싱 원시 데이터(FSRD)를 수신하고, 수신된 손가락 센싱 원시 데이터(FSRD)를 호스트 시스템의 메인 제어부에 제공한다. 상기 메인 제어부는 터치 제어부(131)로부터 제공되는 손가락 센싱 원시 데이터(FSRD)를 미리 설정된 문턱값과 비교하여 문턱값보다 큰 손가락 센싱 원시 데이터(FSRD)를 소정의 알고리즘에 따라 분석하여 손가락 터치 유무와 손가락 터치 좌표를 산출한 다음, 손가락 터치 좌표에 연계되는 응용 응용 프로그램을 실행한다.In the finger touch sensing mode, the touch controller 131 controls the touch driver 133 to sequentially supply touch driving pulses to the plurality of touch driving electrodes L1 to Li. The touch control unit 131 receives the finger sensing raw data FSRD provided from the touch driver 133 according to the finger touch sensing mode and provides the received finger sensing raw data FSRD to the main control unit of the host system do. The main control unit compares the finger sensing raw data FSRD provided from the touch controller 131 with a preset threshold value and analyzes the finger sensing raw data FSRD larger than the threshold according to a predetermined algorithm to determine whether or not the finger is touch Calculates the finger touch coordinates, and then executes the application program associated with the finger touch coordinates.

상기 펜 터치 센싱 모드시, 터치 제어부(131)는 도 4에 도시된 바와 같은 제 1 및 제 2 터치 구동 펄스(P1, P2)가 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)과 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)에 순차적으로 공급되도록 터치 구동부(133)를 제어한다. 그리고, 터치 제어부(131)는 펜 터치 센싱 모드에 따라 펜 터치 센싱부(135)로부터 제공되는 펜 센싱 원시 데이터(PSRD)를 수신하고, 수신된 펜 센싱 원시 데이터(PSRD)를 호스트 시스템의 메인 제어부에 제공한다. 상기 메인 제어부는 터치 제어부(131)로부터 제공되는 펜 센싱 원시 데이터(PSRD)를 미리 설정된 문턱값과 비교하여 문턱값보다 큰 펜 센싱 원시 데이터(PSRD)를 소정의 알고리즘에 따라 분석하여 펜 터치 유무와 펜 터치 좌표를 산출한 다음, 펜 터치 좌표에 연계되는 응용 응용 프로그램 또는 그래픽 작업을 실행한다. 추가적으로, 상기 메인 제어부는 펜 센싱 원시 데이터(PSRD)를 기반으로 펜 공진 주파수를 산출하고, 고유 공진 주파수 대비 산출된 펜 공진 주파수의 변화량을 소정의 알고리즘에 따라 분석하여 펜 압력 데이터를 산출한 다음, 펜 압력 데이터에 연계되는 응용 응용 프로그램 또는 그래픽 작업을 실행한다.In the pen touch sensing mode, the touch controller 131 receives the first and second touch driving pulses P1 and P2 as shown in FIG. 4 and the plurality of touch driving electrodes L1 to Li, (Li + 1 to Lm) sequentially. The touch control unit 131 receives the pen sensing raw data (PSRD) provided from the pen touch sensing unit 135 according to the pen touch sensing mode and outputs the received pen sensing raw data (PSRD) to the main control unit . The main control unit compares the pen sensing raw data (PSRD) provided from the touch controller 131 with a predetermined threshold value and analyzes the pen sensing raw data (PSRD) larger than the threshold according to a predetermined algorithm, After calculating the pen touch coordinates, an application program or a graphic operation associated with the pen touch coordinates is executed. In addition, the main control unit may calculate the pen resonance frequency based on the pen sensing raw data (PSRD), calculate the pen pressure data by analyzing the change amount of the pen resonance frequency calculated with respect to the natural resonance frequency according to a predetermined algorithm, And executes an application program or graphic job associated with the pen pressure data.

상기 터치 구동부(133)는 터치 제어부(131)로부터 제공되는 터치 모드 신호(TMS)에 응답하여 터치 스크린(110)을 손가락 터치 센싱 모드 또는 펜 터치 센싱 모드로 구동시킨다.The touch driver 133 drives the touch screen 110 in a finger touch sensing mode or a pen touch sensing mode in response to a touch mode signal TMS provided from the touch controller 131. [

상기 손가락 터치 센싱 모드시, 터치 구동부(133)는 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)에 터치 구동 펄스를 순차적으로 인가하면서 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각의 정전 용량 변화를 센싱하여 손가락 센싱 원시 데이터(FSRD)를 생성해 터치 제어부(131)에 제공한다.In the finger touch sensing mode, the touch driver 133 sequentially applies a touch driving pulse to the plurality of touch driving electrodes L1 to Li to change a capacitance of each of the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm And generates finger sensing raw data (FSRD) to provide the finger sensing raw data (FSRD) to the touch control unit 131.

상기 펜 터치 센싱 모드에서, 터치 구동부(133)는 고유 공진 주파수를 기반으로 제 1 및 제 2 터치 구동 펄스를 생성하고, 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)과 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)에 제 1 및 제 2 터치 구동 펄스(P1, P2)를 공급한다.In the pen touch sensing mode, the touch driver 133 generates first and second touch driving pulses based on the natural resonance frequency, and generates a plurality of touch driving electrodes L1 to Li and a plurality of touch driving electrodes The first and second touch driving pulses P1 and P2 are supplied to the touch sensing electrodes Li + 1 to Lm of the touch sensing electrodes Li + 1 to Lm.

상기 펜 터치 센싱부(135)는 안테나 루프(120)의 양단에 연결되며, 터치 구동부(133)로부터 각 전극(L1 ~ Lm)에 공급되는 터치 구동 펄스(P1, P2)에 의해 터치 입력 펜(10)의 공진 회로로부터 안테나 루프(120)에 유도되는 전자기 신호를 수신하여 펜 센싱 원시 데이터를 생성한다. 즉, 펜 터치 센싱부(135)는 각 전극(L1 ~ Lm)에 제 1 터치 구동 펄스(P1)가 공급되는 개별 구동 구간마다 해당 전극(L1 ~ Lm)에 인가되는 제 1 터치 구동 펄스(P1)에 의해 터치 입력 펜(10)의 공진 회로로부터 안테나 루프(120)에 유도되는 전자기 신호를 수신하여 펜 센싱 원시 데이터를 생성한다. 그리고, 펜 터치 센싱부(135)는 인접한 2개의 전극에 제 1 및 제 2 터치 구동 펄스(P1, P2)가 동시에 공급되는 오버랩 구동 구간마다 해당 전극(L1 ~ Lm)에 인가되는 제 1 터치 구동 펄스(P1)에 의해 터치 입력 펜(10)의 공진 회로로부터 안테나 루프(120)에 유도되는 전자기 신호를 수신하여 펜 센싱 원시 데이터를 생성한다. 이를 위해, 일 예에 따른 펜 터치 센싱부(135)는 연산 증폭부(135a), 아날로그-디지털 변환부(135b), 및 펜 센싱 데이터 처리부(135c)를 포함한다.The pen touch sensing unit 135 is connected to both ends of the antenna loop 120 and receives touch input pulses P1 and P2 supplied from the touch driver 133 to the electrodes L1 to Lm, 10 to generate pen sensing primitive data by receiving an electromagnetic signal induced in the antenna loop 120 from the resonant circuit of FIG. That is, the pen touch sensing unit 135 generates a first touch driving pulse P1 (P1) applied to the electrodes L1 to Lm for each of the individual driving periods in which the first touch driving pulse P1 is supplied to each of the electrodes L1 to Lm, Receives the electromagnetic signal induced in the antenna loop 120 from the resonance circuit of the touch input pen 10 to generate pen sensing raw data. The pen touch sensing unit 135 performs a first touch driving operation on the electrodes L1 to Lm for each overlap driving period in which first and second touch driving pulses P1 and P2 are simultaneously supplied to two adjacent electrodes, The electromagnetic signal derived from the resonant circuit of the touch input pen 10 to the antenna loop 120 is received by the pulse P1 to generate pen sensing raw data. To this end, the pen touch sensing unit 135 according to an exemplary embodiment includes an operational amplifier unit 135a, an analog-to-digital conversion unit 135b, and a pen sensing data processing unit 135c.

상기 연산 증폭기(135a)는 안테나 루프(120)의 일단과 타단에 연결되어 안테나 루프(120)의 일단과 타단에 수신되는 전압 차를 증폭하여 펜 센싱 신호로 출력한다.The operational amplifier 135a is connected to one end and the other end of the antenna loop 120 to amplify voltage differences received at one end and the other end of the antenna loop 120 and output the amplified voltage difference as a pen sensing signal.

상기 아날로그-디지털 변환부(135b)는 연산 증폭기(135a)로부터 공급되는 펜 센싱 신호를 아날로그-디지털 변환하여 펜 센싱 원시 데이터(PSRD)를 생성한다.The analog-to-digital converter 135b analog-to-digital converts the pen sensing signal supplied from the operational amplifier 135a to generate pen sensing primitive data (PSRD).

상기 펜 센싱 데이터 처리부(135c)는 상기 아날로그-디지털 변환부(135b)로부터 공급되는 펜 센싱 원시 데이터(PSRD)를 수신하여 내부 메모리에 차례대로 저장하고, 내부 메모리에 저장된 펜 센싱 원시 데이터(PSRD)를 터치 제어부(135)에 제공한다. 이에 따라, 터치 제어부(131)는 상기 펜 터치 센싱부(135)의 펜 센싱 데이터 처리부(135c)로부터 제공되는 펜 센싱 원시 데이터(PSRD)를 수신하여 호스트 시스템의 메인 제어부에 제공한다.The pen sensing data processor 135c receives the pen sensing primitive data PSRD supplied from the analog-digital converter 135b and sequentially stores the pen sensing primitive data PSRD in the internal memory. The pen sensing primitive data PSRD stored in the internal memory, To the touch controller (135). Accordingly, the touch control unit 131 receives the pen sensing raw data (PSRD) provided from the pen sensing data processing unit 135c of the pen touch sensing unit 135 and provides the pen sensing raw data (PSRD) to the main control unit of the host system.

한편, 전술한 본 발명에 따른 터치 구동 집적 회로(130)는 하나의 ROIC(Readout Integrated Circuit) 칩으로 집적화될 수 있다. 선택적으로, 상기 터치 제어부(131)는 ROIC 칩에 집적되지 않고 호스트 시스템의 MCU(Micro Controller Unit)로 구현될 수도 있다.Meanwhile, the above-described touch-driving integrated circuit 130 according to the present invention can be integrated into one ROIC (Readout Integrated Circuit) chip. Alternatively, the touch controller 131 may be implemented as an MCU (Micro Controller Unit) of the host system without being integrated into the ROIC chip.

도 6은 도 5에 도시된 터치 구동부를 설명하기 위한 블록도이다.6 is a block diagram for explaining the touch driver shown in FIG.

도 5 및 도 6을 참조하면, 일 예에 따른 터치 구동부(133)는 타이밍 발생부(210), 구동 펄스 공급부(220), 스위칭부(230), 손가락 터치 센싱부(240), 및 손가락 센싱 데이터 처리부(250)를 포함한다.5 and 6, a touch driver 133 according to an exemplary embodiment includes a timing generator 210, a driving pulse supplier 220, a switching unit 230, a finger touch sensing unit 240, And a data processing unit 250.

상기 타이밍 발생부(210)는 터치 제어부(131)로부터 공급되는 터치 모드 신호(TMS)에 기초하여 구동 펄스 공급부(220), 스위칭부(230), 손가락 터치 센싱부(240), 및 손가락 데이터 처리부(250) 각각의 동작을 제어하기 위한 내부 제어 신호를 생성한다. 여기서, 내부 제어 신호는 구동 펄스 공급부(220)의 제어를 위한 센싱 시작 신호(SSS)와 채널 셋업 신호(CSS), 스위칭부(230)의 제어를 위한 스위칭 제어 신호(SCS), 손가락 터치 센싱부(240)의 제어를 위한 샘플링 개시 신호 등이 될 수 있다.The timing generating unit 210 generates a timing signal based on the touch mode signal TMS supplied from the touch control unit 131 by the driving pulse supply unit 220, the switching unit 230, the finger touch sensing unit 240, Lt; RTI ID = 0.0 > 250 < / RTI > The internal control signal includes a sensing start signal SSS and a channel setup signal CSS for controlling the driving pulse supply unit 220, a switching control signal SCS for controlling the switching unit 230, A sampling start signal for controlling the sampling unit 240, and the like.

상기 터치 모드 신호(TMS)가 손가락 센싱 모드 신호일 경우, 타이밍 발생부(210)는 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)에 터치 구동 펄스를 순차적으로 인가하기 위한 센싱 시작 신호(SSS)와 채널 셋업 신호(CSS)를 생성하고, 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각을 손가락 터치 센싱부(240)에 연결하기 위한 스위칭 제어 신호(SCS)를 생성한다.When the touch mode signal TMS is a finger sensing mode signal, the timing generator 210 generates a sensing start signal SSS for sequentially applying a touch driving pulse to the plurality of touch driving electrodes L1 to Li, Generates a signal CSS and generates a switching control signal SCS for connecting each of the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm to the finger touch sensing unit 240.

상기 터치 모드 신호(TMS)가 펜 센싱 모드 신호일 경우, 타이밍 발생부(210)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)과 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각의 전극 구동 구간(EDP)을 개별 구동 구간(T1)과 오버랩 구동 구간(T2)으로 분할하고, 각 라인(L1 ~ Lm)의 개별 구동 구간(T1)에 제 1 터치 구동 펄스(P1)를 공급하고 각 라인(L1 ~ Lm)의 오버랩 구동 구간(T2)에 제 2 터치 구동 펄스(P2)를 공급하기 위한 센싱 시작 신호(SSS)와 채널 셋업 신호(CSS) 및 스위칭 제어 신호(SCS)를 생성한다.4, when the touch mode signal TMS is a pen sensing mode signal, the timing generating unit 210 generates a plurality of touch sensing electrodes Li + 1 (Li + 1) and a plurality of touch sensing electrodes To Lm are divided into an individual driving period T1 and an overlap driving period T2 and a first touch driving pulse (hereinafter referred to as a first touch driving pulse) is applied to the individual driving period T1 of each of the lines L1 to Lm A sensing start signal SSS for supplying a second touch driving pulse P2 to the overlap driving section T2 of each of the lines L1 to Lm, a channel set-up signal CSS and a switching control signal SCS).

상기 구동 펄스 공급부(220)는 손가락 센싱 모드에 따라 타이밍 발생부(210)로부터 공급되는 센싱 시작 신호(SSS)에 기초하여 터치 구동 펄스를 생성하고, 생성된 터치 구동 펄스를 타이밍 발생부(210)로부터 공급되는 채널 셋업 신호(CSS)에 따라 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)에 순차적으로 공급한다. 여기서, 상기 구동 펄스 구동부(220)는 하나의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)에 적어도 2개 이상의 터치 구동 펄스를 연속적으로 공급할 수 있으며, 이는 터치 구동 전극(L1 ~ Li)에 공급되는 터치 구동 펄스에 의해 해당 정전 용량의 충전양을 많게 하여 센싱 감도를 높이기 위함이다. 이때, 상기 펄스 구동부(220)는 주파수와 진폭(또는 전압) 및 펄스 수 중 설정된 어느 하나에 따라 터치 구동 펄스를 생성할 수 있다. 여기서, 정전 용량의 충전양은 터치 구동 펄스의 주파수가 낮을수록 많아지고, 터치 구동 펄스의 진폭이 높을수록 많아지며, 터치 구동 펄스의 개수가 많을수록 많아질 수 있다.The driving pulse supplying unit 220 generates a touch driving pulse based on the sensing start signal SSS supplied from the timing generating unit 210 in accordance with the finger sensing mode and outputs the generated touch driving pulse to the timing generating unit 210. [ To the plurality of touch driving electrodes L1 to Li in accordance with the channel set-up signal CSS supplied from the touch panel. Here, the driving pulse driving unit 220 may continuously supply at least two or more touch driving pulses to one of the touch driving electrodes L1 to Li, Thereby increasing the sensing sensitivity by increasing the charging amount of the capacitance. At this time, the pulse driving unit 220 may generate the touch driving pulse according to any one of frequency, amplitude (or voltage), and pulse number. Here, the charging amount of the electrostatic capacitance increases as the frequency of the touch driving pulse decreases, increases as the amplitude of the touch driving pulse increases, and increases as the number of touch driving pulses increases.

그리고, 상기 구동 펄스 공급부(220)는 펜 센싱 모드에 따라 타이밍 발생부(210)로부터 공급되는 센싱 시작 신호(SSS)에 기초하여 제 1 및 제 2 터치 구동 펄스를 생성하고, 생성된 제 1 및 제 2 터치 구동 펄스를 타이밍 발생부(210)로부터 공급되는 채널 셋업 신호(CSS)에 따라 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)과 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)에 공급한다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 구동 펄스 공급부(220)는 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li) 각각의 개별 구동 구간(T1)마다 제 1 터치 구동 펄스(P1)를 해당 터치 구동 전극(L1 ~ Li)에 개별적으로 공급하고, 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각의 개별 구동 구간(T1)마다 제 1 터치 구동 펄스(P1)를 스위칭부(230)에 공급한다. 그리고, 상기 구동 펄스 공급부(220)는 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li) 각각의 개별 구동 구간(T1) 사이사이에 설정된 오버랩 구동 구간(T2)마다 상하로 인접한 2개의 터치 구동 전극에 오버랩되는 제 2 터치 구동 펄스(P2)를 하나의 터치 구동 전극 단위로 쉬프트시키면서 상하로 인접한 2개의 터치 구동 전극에 순차적으로 공급하고, 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각의 개별 구동 구간(T1) 사이사이에 설정된 오버랩 구동 구간(T2)마다 좌우로 인접한 2개의 터치 센싱 전극에 오버랩되는 제 2 터치 구동 펄스(P2)를 하나의 터치 센싱 전극 단위로 쉬프트시켜 스위칭부(230)에 공급한다.The driving pulse supplying unit 220 generates first and second touch driving pulses based on the sensing start signal SSS supplied from the timing generating unit 210 according to the pen sensing mode, The second touch driving pulse is supplied to the plurality of touch driving electrodes L1 to Li and the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm in accordance with the channel setup signal CSS supplied from the timing generator 210. [ 4, the driving pulse supply unit 220 may supply the first touch driving pulse P1 to the corresponding touch section for each of the individual driving periods T1 of the plurality of touch driving electrodes L1 to Li, And supplies the first touch driving pulse P1 to the switching unit 230 for each of the individual driving periods T1 of the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm do. The driving pulse supply unit 220 is overlapped with two touch driving electrodes vertically adjacent to each other during the overlap driving period T2 set between the individual driving periods T1 of the plurality of touch driving electrodes L1 to Li The second touch driving pulse P2 is sequentially supplied to two touch driving electrodes vertically adjacent to each other while being shifted in units of one touch driving electrode, and the individual driving periods (Li + 1 to Lm) of the plurality of touch sensing electrodes The second touch driving pulse P2 which overlaps the two touch sensing electrodes which are adjacent to the left and right in the overlap driving period T2 set between the touch sensing electrodes T2 and T1 is shifted in units of one touch sensing electrode and supplied to the switching unit 230 .

이에 따라, 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li) 중 제 1 터치 구동 전극(L1)에는 제 1 터치 구동 펄스(P1)와 제 2 터치 구동 펄스(P2)가 일정 시간 간격으로 연속하여 공급된다. 또한, 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li) 중 제 2 내지 제 i-1 터치 구동 전극(L2 ~ Li-1)에는 제 2 터치 구동 펄스(P2)와 제 1 터치 구동 펄스(P1) 및 제 2 터치 구동 펄스(P2)가 일정 시간 간격으로 연속하여 공급된다. 그리고, 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li) 중 제 i 터치 구동 전극(Li)에는 제 2 터치 구동 펄스(P2)와 제 1 터치 구동 펄스(P1)가 일정 시간 간격으로 연속하여 공급된다. 따라서, 제 2 내지 제 i-1 터치 구동 전극(L2 ~ Li-1)에 공급되는 첫번째 제 2 터치 구동 펄스(P2)는 이전 터치 구동 전극(L1 ~ Li-2)에 공급되는 제 2 터치 구동 펄스(P2)와 오버랩되고, 제 2 내지 제 i-1 터치 구동 전극(L2 ~ Li-1)에 공급되는 두번째 제 2 터치 구동 펄스(P2)는 다음 터치 구동 전극(L3 ~ Li)에 공급되는 제 2 터치 구동 펄스(P2)와 오버랩된다. 결과적으로, 펜 센싱 모드시, 상기 구동 펄스 공급부(220)는 제 1 및 제 2 터치 구동 펄스(P1, P2)를 이용하여 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li) 각각의 개별 구동과 인접한 2개의 터치 구동 전극의 오버랩 구동이 교번적으로 수행되도록 한다.Accordingly, the first touch driving pulse P1 and the second touch driving pulse P2 are continuously supplied to the first touch driving electrode L1 of the plurality of touch driving electrodes L1 to Li at predetermined time intervals. The second touch driving pulse P2 and the first touch driving pulse P1 and the second touch driving pulse P1 are applied to the second to the (i-1) th touch driving electrodes L2 to Li-1 among the plurality of touch driving electrodes L1 to Li. Two touch drive pulses P2 are continuously supplied at constant time intervals. The second touch driving pulse P2 and the first touch driving pulse P1 are continuously supplied to the i-th touch driving electrode Li of the plurality of touch driving electrodes L1-Li at predetermined time intervals. Therefore, the first second touch driving pulse P2 supplied to the second to (i-1) th touch driving electrodes L2 to Li-1 is supplied to the second touch driving electrodes L1 to Li- The second touch drive pulse P2 overlapped with the pulse P2 and supplied to the second to the (i-1) th touch drive electrodes L2 to Li-1 is supplied to the next touch drive electrodes L3 to Li And overlaps with the second touch drive pulse P2. As a result, in the pen sensing mode, the driving pulse supply unit 220 uses the first and second touch driving pulses P1 and P2 to drive the touch driving electrodes L1 to Li, respectively, The overlap driving of the touch driving electrodes is alternately performed.

상기 스위칭부(230)는 손가락 센싱 모드에 따라 타이밍 발생부(210)로부터 공급되는 스위칭 제어 신호(SCS)에 응답하여 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각을 손가락 터치 센싱부(240)에 연결한다.The switching unit 230 responds to the switching control signal SCS supplied from the timing generating unit 210 according to the finger sensing mode and supplies the touch sensing electrodes Li + 1 to Lm to the finger touch sensing unit 240 ).

그리고, 상기 스위칭부(230)는 펜 센싱 모드에 따라 타이밍 발생부(210)로부터 공급되는 스위칭 제어 신호(SCS)에 응답하여 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각을 구동 펄스 공급부(220)에 연결함으로써 상기 구동 펄스 공급부(220)로부터 공급되는 제 1 및 제 2 터치 구동 펄스(P1, P2)를 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각에 공급한다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스위칭부(230)는 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각의 개별 구동 구간(T1)마다 구동 펄스 공급부(220)로부터 공급되는 제 1 터치 구동 펄스(P1)를 해당 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)에 개별적으로 공급한다. 그리고, 상기 스위칭부(230)는 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각의 개별 구동 구간(T1) 사이사이에 설정된 오버랩 구동 구간(T2)마다 구동 펄스 공급부(220)로부터 공급되는 제 2 터치 구동 펄스(P2)를 해당하는 2개의 터치 센싱 전극에 동시에 공급한다.In response to the switching control signal SCS supplied from the timing generator 210 in response to the pen sensing mode, the switching unit 230 supplies each of the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm to the driving pulse supply unit 220 to supply the first and second touch drive pulses P1 and P2 supplied from the drive pulse supply unit 220 to each of the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm. For example, as shown in FIG. 4, the switching unit 230 may be provided with a plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm, each of which is supplied with a driving pulse supplied from the driving pulse supplying unit 220, 1 touch driving pulses P1 to the corresponding sensing electrodes Li + 1 to Lm individually. The switching unit 230 may be provided for each of the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm for every overlap driving period T2 between the individual driving periods T1. And simultaneously supplies the two touch drive pulses P2 to the corresponding two touch sensing electrodes.

이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 중 제 1 터치 센싱 전극(Li+1)에는 제 1 터치 구동 펄스(P1)와 제 2 터치 구동 펄스(P2)가 일정 시간 간격으로 연속하여 공급된다. 또한, 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 중 제 2 내지 제 j-1 터치 구동 전극(Li+2 ~ Lm-1)에는 제 2 터치 구동 펄스(P2)와 제 1 터치 구동 펄스(P1) 및 제 2 터치 구동 펄스(P2)가 일정 시간 간격으로 연속하여 공급된다. 그리고, 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 중 제 j 터치 센싱 전극(Lm)에는 제 2 터치 구동 펄스(P2)와 제 1 터치 구동 펄스(P1)가 일정 시간 간격으로 연속하여 공급된다. 따라서, 제 2 내지 제 j-1 터치 센싱 전극(Li+2 ~ Lm-1)에 공급되는 첫번째 제 2 터치 구동 펄스(P2)는 이전 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm-2)에 공급되는 제 2 터치 구동 펄스(P2)와 오버랩되고, 제 2 내지 제 j-1 터치 구동 전극(Li+2 ~ Lm-1)에 공급되는 두번째 제 2 터치 구동 펄스(P2)는 다음 터치 구동 전극(Li+2 ~ Lm)에 공급되는 제 2 터치 구동 펄스(P2)와 오버랩된다. 결과적으로, 펜 센싱 모드시, 상기 구동 펄스 공급부(220)는 제 1 및 제 2 터치 구동 펄스(P1, P2)를 이용하여 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각의 개별 구동과 인접한 2개의 터치 센싱 전극의 오버랩 구동이 교번적으로 수행되도록 한다.4, a first touch driving pulse Pl and a second touch driving pulse Pl are applied to the first touch sensing electrode Li + 1 of the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm P2 are continuously supplied at predetermined time intervals. The second touch driving pulse P2 and the first touch driving pulse P2 are applied to the second to the j-th touch driving electrodes Li + 2 to Lm-1 of the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm P1 and the second touch drive pulse P2 are continuously supplied at predetermined time intervals. The second touch driving pulse P2 and the first touch driving pulse P1 are continuously supplied to the j-th touch sensing electrode Lm of the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm at predetermined time intervals . Therefore, the first second touch driving pulse P2 supplied to the second to (j-1) th touch sensing electrodes Li + 2 to Lm-1 is supplied to the previous touch sensing electrodes Li + 1 to Lm-2 The second second touch driving pulse P2 overlapped with the second touch driving pulse P2 and supplied to the second to the (j + 1) th touch driving electrodes Li + 2 to Lm-1 is applied to the next touch driving electrode Li +2 to Lm of the second touch driving pulse P2. As a result, in the pen sensing mode, the driving pulse supply unit 220 applies the first and second touch driving pulses P1 and P2 to the individual driving of the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm, So that the overlap driving of the two touch sensing electrodes is alternately performed.

상기 손가락 센싱부(240)는 손가락 터치 모드에 따른 스위칭부(230)의 스위칭에 의해 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각에 연결되고, 타이밍 발생부(210)로부터 공급되는 샘플링 개시 신호(SS)에 따라 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각으로부터 전류(또는 정정 용량) 변화를 센싱하여 손가락 터치 신호를 생성하고, 생성된 손가락 터치 신호를 아날로그-디지털 변환하여 손가락 센싱 원시 데이터(FSRD)를 생성해 손가락 센싱 데이터 처리부(250)에 제공한다. 일 예에 따른 손가락 센싱부(240)는 스위칭부(230)를 통해 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)에 연결되는 제 1 내지 제 j 센싱 유닛(2401 ~ 240j)을 포함한다.The finger sensing unit 240 is connected to each of the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm by switching of the switching unit 230 according to the finger touch mode, (Or correction capacitance) change from each of the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm according to a signal SS to generate a finger touch signal. The generated finger touch signal is subjected to analog-digital conversion, And provides the finger sensing data processing unit 250 with the raw data FSRD. The finger sensing unit 240 includes first to j-th sensing units 2401 to 240j connected to a plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm through a switching unit 230.

상기 제 1 내지 제 j 센싱 유닛(2401 ~ 240j) 각각은 연산 증폭기(미도시) 및 아날로그-디지털 변환기(미도시)를 포함한다.Each of the first to j-th sensing units 2401 to 240j includes an operational amplifier (not shown) and an analog-to-digital converter (not shown).

상기 연산 증폭기는 해당 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)에 연결되어 해당 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)의 전류(또는 정정 용량) 변화를 센싱하여 손가락 터치 신호를 생성한다.The operational amplifier is connected to the corresponding touch sensing electrodes Li + 1 to Lm to sense a change in current (or correction capacitance) of the corresponding touch sensing electrodes Li + 1 to Lm to generate a finger touch signal.

상기 아날로그-디지털 변환부는 해당하는 연산 증폭기로부터 공급되는 손가락 터치 신호를 아날로그-디지털 변환하여 손가락 센싱 원시 데이터(FSRD)를 생성하고, 생성된 손가락 센싱 원시 데이터(FSRD)를 손가락 센싱 데이터 처리부(250)에 공급한다.The analog-to-digital converter converts the finger touch signal supplied from the corresponding operational amplifier to analog-digital conversion to generate finger sensing raw data FSRD, and outputs the generated finger sensing raw data FSRD to the finger sensing data processor 250. [ .

상기 손가락 센싱 데이터 처리부(250)는 상기 손가락 센싱부(240)의 제 1 내지 제 j 센싱 유닛(2401 ~ 240j) 각각으로부터 제공되는 손가락 센싱 원시 데이터(FSRD)를 수신하여 임시 메모리(260)에 차례대로 저장하고, 임시 메모리(260)에 저장된 손가락 센싱 원시 데이터(FSRD)를 터치 제어부(131)에 제공한다. 이에 따라, 터치 제어부(131)는 상기 터치 구동부(133)의 손가락 센싱 데이터 처리부(250)로부터 제공되는 손가락 센싱 원시 데이터(FSRD)를 수신하여 호스트 시스템의 메인 제어부에 제공한다.The finger sensing data processing unit 250 receives the finger sensing raw data FSRD from the first to j sensing units 2401 to 240j of the finger sensing unit 240 and outputs the finger sensing raw data FSRD to the temporary memory 260 And provides the finger sensing raw data (FSRD) stored in the temporary memory 260 to the touch control unit 131. The touch control unit 131 receives the finger sensing raw data FSRD from the finger sensing data processing unit 250 of the touch driving unit 133 and provides the finger sensing raw data FSRD to the main control unit of the host system.

도 7은 본 발명의 터치 스크린에 있어서, 각 라인에 공급되는 터치 구동 펄스의 변형 예를 설명하기 위한 파형도이다.7 is a waveform diagram for explaining a modification of the touch driving pulse supplied to each line in the touch screen of the present invention.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 펜 터치 센싱 모드시, 본 발명의 다른 예에 따른 터치 구동 집적 회로(130)는 제 1 내지 제 m 라인(L1 ~ Lm) 각각에 제 1 터치 구동 펄스(P1)를 순차적으로 공급하면서, 각 라인(L1 ~ Lm)에 제 1 터치 구동 펄스(P1)가 공급될 때마다 각 라인(L1 ~ Lm)에 공급되는 제 1 터치 구동 펄스(P1)에 따라 터치 입력 펜(10)의 공진 회로에서 발생되는 전자기 신호에 의해 안테나 루프(120)에 유도되는 전자기 신호를 수신하여 각 라인(L1 ~ Lm)에 대응되는 펜 센싱 원시 데이터를 생성한다.5 to 7, in the pen touch sensing mode, the touch-driving integrated circuit 130 according to another example of the present invention includes first touch driving pulses P1 (P1-Lm) And the first touch driving pulse P1 supplied to each of the lines L1 to Lm is supplied to each of the lines L1 to Lm while the first touch driving pulse P1 is supplied thereto, And receives electromagnetic signals induced in the antenna loop 120 by the electromagnetic signals generated in the resonance circuit of the pen 10 to generate pen sensing raw data corresponding to the respective lines L1 to Lm.

그런 다음, 터치 구동 집적 회로(130)는 상하로 인접한 2개의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)에 오버랩되는 제 2 터치 구동 펄스(P2)를 하나의 터치 구동 전극 단위로 쉬프트시키면서 상하로 인접한 2개의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)에 순차적으로 공급하고, 좌우로 인접한 2개의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)에 오버랩되는 제 2 터치 구동 펄스(P2)를 하나의 터치 센싱 전극 단위로 쉬프트시키면서 좌우로 인접한 2개의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)에 순차적으로 공급하면서, 인접한 2개의 전극에 제 2 터치 구동 펄스(P2)가 공급될 때마다 인접한 2개의 전극에 공급되는 제 2 터치 구동 펄스(P2)에 의해 터치 입력 펜(10)으로부터 안테나 루프(120)에 유도되는 전자기 신호를 수신하여 인접한 2개의 라인 사이의 가상 라인에 대응되는 펜 센싱 원시 데이터를 생성한다.Then, the touch driving integrated circuit 130 shifts the second touch driving pulse P2, which overlaps the two touch driving electrodes L1 to Li, which are vertically adjacent to each other, in units of one touch driving electrode, And the second touch drive pulse P2 which is overlapped with the two touch sensing electrodes Li + 1 to Lm adjacent to the left and right is sequentially shifted in units of one touch sensing electrode The second touch driving pulse P2 supplied to the two adjacent electrodes is supplied to the adjacent two touch sensing electrodes Li + 1 to Lm in succession, Receives the electromagnetic signal induced from the touch input pen 10 to the antenna loop 120 by the pulse P2 and generates pen sensing raw data corresponding to the virtual line between two adjacent lines.

도 8은 본 발명의 터치 스크린에 있어서, 각 라인에 공급되는 터치 구동 펄스의 다른 변형 예를 설명하기 위한 파형도이다.8 is a waveform diagram for explaining another modification of the touch driving pulse supplied to each line in the touch screen of the present invention.

도 5, 도 6 및 도 8을 참조하면, 펜 터치 센싱 모드시, 본 발명의 또 다른 예에 따른 터치 구동 집적 회로(130)는 복수의 터치 구동 전극(L1 ~ Li) 각각에 제 1 터치 구동 펄스(P1)를 순차적으로 공급하면서, 각 터치 구동 전극(L1 ~ Li)에 제 1 터치 구동 펄스(P1)가 공급될 때마다 각 터치 구동 전극(L1 ~ Li)에 공급되는 제 1 터치 구동 펄스(P1)에 따라 터치 입력 펜(10)의 공진 회로에서 발생되는 전자기 신호에 의해 안테나 루프(120)에 유도되는 전자기 신호를 수신하여 각 터치 구동 전극(L1 ~ Li)에 대응되는 펜 센싱 원시 데이터를 생성한다.5, 6, and 8, in the pen touch sensing mode, the touch-driving integrated circuit 130 according to another example of the present invention includes a first touch driving circuit (not shown) The first touch driving pulse P1 supplied to each of the touch driving electrodes L1 through Li each time the first touch driving pulse P1 is supplied to each of the touch driving electrodes L1 through Li while the pulse P1 is sequentially supplied, Receiving the electromagnetic signal induced in the antenna loop 120 by the electromagnetic signal generated in the resonance circuit of the touch input pen 10 according to the touch sensing operation P1, .

그런 다음, 터치 구동 집적 회로(130)는 상하로 인접한 2개의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)에 오버랩되는 제 2 터치 구동 펄스(P2)를 하나의 터치 구동 전극 단위로 쉬프트시키면서 상하로 인접한 2개의 터치 구동 전극(L1 ~ Li)에 순차적으로 공급하면서, 인접한 2개의 터치 구동 전극에 제 2 터치 구동 펄스(P2)가 공급될 때마다 인접한 2개의 터치 구동 전극에 공급되는 제 2 터치 구동 펄스(P2)에 의해 터치 입력 펜(10)으로부터 안테나 루프(120)에 유도되는 전자기 신호를 수신하여 인접한 2개의 터치 구동 전극 사이의 가상 전극에 대응되는 펜 센싱 원시 데이터를 생성한다.Then, the touch driving integrated circuit 130 shifts the second touch driving pulse P2, which overlaps the two touch driving electrodes L1 to Li, which are vertically adjacent to each other, in units of one touch driving electrode, And the second touch drive pulse P2 supplied to the adjacent two touch drive electrodes every time the second touch drive pulse P2 is supplied to the adjacent two touch drive electrodes while being sequentially supplied to the touch drive electrodes L1 to Li, Receives the electromagnetic signal guided from the touch input pen 10 to the antenna loop 120 and generates pen sensing raw data corresponding to the virtual electrode between the adjacent two touch driving electrodes.

그런 다음, 복수의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm) 각각에 제 1 터치 구동 펄스(P1)를 순차적으로 공급하면서, 각 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)에 제 1 터치 구동 펄스(P1)가 공급될 때마다 각 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)에 공급되는 제 1 터치 구동 펄스(P1)에 따라 터치 입력 펜(10)의 공진 회로에서 발생되는 전자기 신호에 의해 안테나 루프(120)에 유도되는 전자기 신호를 수신하여 각 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)에 대응되는 펜 센싱 원시 데이터를 생성한다.The first touch driving pulse P1 is sequentially applied to each of the plurality of touch sensing electrodes Li + 1 to Lm while the first touch driving pulse P1 The first touch driving pulse P1 supplied to each of the touch sensing electrodes Li + 1 through Lm is supplied to the antenna loop 120 by an electromagnetic signal generated in the resonance circuit of the touch input pen 10, And generates pen sensing primitive data corresponding to each of the touch sensing electrodes Li + 1 to Lm.

그런 다음, 터치 구동 집적 회로(130)는 좌우로 인접한 2개의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)에 오버랩되는 제 2 터치 구동 펄스(P2)를 하나의 터치 센싱 전극 단위로 쉬프트시키면서 좌우로 인접한 2개의 터치 센싱 전극(Li+1 ~ Lm)에 순차적으로 공급하면서, 인접한 2개의 터치 센싱 전극에 제 2 터치 구동 펄스(P2)가 공급될 때마다 인접한 2개의 터치 센싱 전극에 공급되는 제 2 터치 구동 펄스(P2)에 의해 터치 입력 펜(10)으로부터 안테나 루프(120)에 유도되는 전자기 신호를 수신하여 인접한 2개의 터치 센싱 전극 사이의 가상 전극에 대응되는 펜 센싱 원시 데이터를 생성한다.Then, the touch-driving integrated circuit 130 shifts the second touch driving pulse P2, which overlaps the left and right two touch sensing electrodes Li + 1 to Lm, by one touch sensing electrode unit, The second touch sensing electrodes are sequentially supplied to the two touch sensing electrodes Li + 1 to Lm while being supplied to the adjacent two touch sensing electrodes whenever the second touch driving pulse P2 is supplied to the adjacent two touch sensing electrodes. And receives electromagnetic signals induced in the antenna loop 120 from the touch input pen 10 by the drive pulse P2 to generate pen sensing raw data corresponding to the virtual electrodes between the adjacent two touch sensing electrodes.

이상과 같은, 본 발명의 일 예에 따른 터치 스크린 장치는 터치 입력 펜(10)의 터치 센싱시 제 1 내지 제 m 라인(L1 ~ Lm)에 제 1 터치 구동 펄스(P)를 개별적으로 공급하여 각 라인(L1 ~ Lm)에 대한 펜 센싱 원시 데이터를 산출하고, 인접한 2개의 라인에 제 2 터치 구동 펄스(P2)를 동시에 더 공급하여 인접한 2개의 라인 사이의 가상 라인에 대한 펜 센싱 원시 데이터를 산출함으로써 펜 터치의 선형 특성이 개선될 수 있다. 즉, 본 발명은 인접한 2개의 전극을 오버랩 구동하여 인접한 2개의 전극 사이에 가상 전극을 형성하여 펜 터치를 센싱함으로써 종래 대비 가상 전극 개수만큼 펜 터치 센싱의 해상도가 대략 2배 정도로 증가되는 효과를 볼 수 있으며, 펜 터치의 선형 특성을 개선할 수 있다.As described above, the touch screen device according to an exemplary embodiment of the present invention separately supplies first touch driving pulses P to the first to m-th lines L1 to Lm at the time of touch sensing of the touch input pen 10 The pen sensing raw data for each of the lines L1 to Lm is calculated and simultaneously the second touch driving pulse P2 is simultaneously supplied to the two adjacent lines so that the pen sensing raw data for the virtual line between two adjacent lines The linear characteristic of the pen touch can be improved. In other words, according to the present invention, the pen touch is sensed by overlapping driving two adjacent electrodes to form a virtual electrode between two adjacent electrodes, whereby the resolution of the pen touch sensing is increased by about twice as much as the number of virtual electrodes And the linear characteristics of the pen touch can be improved.

도 9a는 본 발명의 일 예에 따른 터치 스크린 장치에 있어서, 제 1 내지 제 3 전극 각각에 형성되는 자기 정전 용량을 나타내는 그래프이고, 도 9b는 제 1 내지 제 3 전극 사이사이에 형성된 가상 전극을 나타내는 도면이다.FIG. 9A is a graph showing the self-capacitance formed on each of the first to third electrodes in the touch screen device according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. Fig.

도 9a 및 도 9b에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 터치 스크린 장치 및 펜 터치의 센싱 방법은 인접한 2개의 전극(L1, L2)(L2, L3)에 제 2 터치 구동 펄스를 동시에 공급됨에 따라 인접한 2개의 전극(L1, L2)(L2, L3) 사이사이에 가상의 자기 정전 용량이 형성되고, 이로 인하여 인접한 2개의 전극(L1, L2)(L2, L3) 사이사이의 자기 정전 용량이 종래(점선) 대비 증가하게 된다. 따라서, 본 발명은 인접한 2개의 전극(L1, L2)(L2, L3)에 제 2 터치 구동 펄스를 동시에 공급하여 인접한 2개의 전극(L1, L2)(L2, L3) 사이사이에 가상 전극을 형성하고, 가상 전극에 인가되는 터치 구동 펄스에 의해 터치 입력 펜으로부터 안테나 루프에 유도되는 전자기 신호를 수신하여 펜 터치를 센싱함으로써 펜 터치 센싱의 해상도가 대략 2배 정도로 증가되는 효과를 볼 수 있으며, 펜 터치의 선형 특성을 개선할 수 있다.9A and 9B, the touch screen device and the pen touch sensing method according to the present invention are arranged such that a second touch driving pulse is simultaneously supplied to two adjacent electrodes L1 and L2 (L2 and L3) A virtual electrostatic capacitance is formed between the two electrodes L1 and L2 (L2 and L3), whereby the self-capacitance between the two adjacent electrodes L1 and L2 (L2 and L3) Dotted line). Therefore, in the present invention, a second touch driving pulse is simultaneously supplied to two adjacent electrodes L1 and L2 (L2 and L3) to form a virtual electrode between two adjacent electrodes L1 and L2 (L2 and L3) And the pen touch sensing is performed by receiving the electromagnetic signal induced in the antenna loop from the touch input pen by the touch driving pulse applied to the virtual electrode, and the resolution of the pen touch sensing is increased to about twice. The linear characteristic of the touch can be improved.

도 10은 본 발명의 일 예에 따른 터치 스크린 장치 및 펜 터치의 센싱 방법에 있어서, 인접한 제 1 내지 제 5 전극에 대한 펜 센싱 원시 데이터(pen sensing raw data)를 나타내는 꺽은선 그래프이다. 도 10에서 채널 1 내지 10는 제 1 내지 제 5 전극에 터치 구동 펄스가 공급될 때마다 생성되는 펜 센싱 원시 데이터의 수신 채널을 의미한다.10 is a graph showing pen sensing raw data for adjacent first to fifth electrodes in a touch screen device and sensing method of a pen touch according to an exemplary embodiment of the present invention. 10, channels 1 to 10 indicate reception channels of pen sensing primitive data generated every time a touch driving pulse is supplied to the first to fifth electrodes.

도 10에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 예에 따른 터치 스크린 장치 및 펜 터치의 센싱 방법은 제 1 내지 제 5 전극 각각에 터치 구동 펄스가 공급될 때마다 펜 터치를 센싱하여 펜 센싱 원시 데이터를 생성하고, 하나의 전극 단위로 쉬프트되면서 인접한 2개의 전극에 동시에 공급되는 터치 구동 펄스가 공급될 때마다 인접한 2개의 전극 사이에 가상 전극을 형성하여 펜 센싱 원시 데이터를 추가로 생성하기 때문에 펜 센싱 원시 데이터의 수신 채널이 전극 개수의 2배로 증가하고, 인접한 2개의 전극 사이에 가상 전극에 대응되는 펜 센싱 원시 데이터로 인하여 펜 터치 센싱의 선형 특성이 개선되는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 10, the touch screen device and sensing method of the pen touch according to an exemplary embodiment of the present invention include sensing the pen touch every time a touch driving pulse is supplied to each of the first to fifth electrodes, Since the pen sensing raw data is additionally generated by forming a virtual electrode between two adjacent electrodes every time a touch driving pulse supplied to two adjacent electrodes while being shifted in units of one electrode is supplied, It can be seen that the linear characteristic of the pen touch sensing is improved due to the pen sensing raw data corresponding to the virtual electrode between the adjacent two electrodes.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents. Will be clear to those who have knowledge of. Therefore, the scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10: 터치 입력 펜 110: 터치 스크린
120: 안테나 루프 130: 터치 구동 집적 회로
131: 터치 제어부 133: 터치 구동부
135: 펜 터치 센싱부 210: 타이밍 발생부
220: 구동 펄스 공급부 230: 스위칭부
240: 손가락 터치 센싱부 250: 손가락 센싱 데이터 처리부
10: Touch input pen 110: Touch screen
120: antenna loop 130: touch-sensitive integrated circuit
131: Touch controller 133: Touch driver
135: pen touch sensing unit 210: timing generating unit
220: drive pulse supply unit 230:
240: finger touch sensing unit 250: finger sensing data processing unit

Claims (14)

액티브 영역에 마련된 복수의 라인과 상기 액티브 영역의 외곽부를 따라 마련된 안테나 루프를 포함하는 터치 스크린; 및
상기 복수의 라인과 상기 안테나 루프에 연결된 터치 구동 집적 회로를 포함하고,
터치 입력 펜의 터치 센싱시, 상기 터치 구동 집적 회로는 상기 복수의 라인에 제 1 터치 구동 펄스를 개별적으로 공급하고, 인접한 2개의 라인에 제 2 터치 구동 펄스를 동시에 더 공급하며, 상기 터치 구동 펄스에 따라 상기 터치 입력 펜으로부터 상기 안테나 루프로 유도되는 신호를 수신하여 상기 터치 입력 펜의 터치를 센싱하는, 터치 스크린 장치.
A touch screen including a plurality of lines provided in an active area and an antenna loop provided along an outer frame of the active area; And
And a touch-driving integrated circuit connected to the plurality of lines and the antenna loop,
The touch driving integrated circuit supplies the first touch driving pulses to the plurality of lines separately and simultaneously supplies the second touch driving pulses to the adjacent two lines at the time of touch sensing of the touch input pen, Wherein the controller receives the signal guided from the touch input pen to the antenna loop and senses the touch of the touch input pen.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 라인 각각은 상기 제 1 구동 펄스가 공급되는 개별 구동 구간과 상기 제 2 구동 펄스가 공급되는 오버랩 구동 구간으로 구동되는, 터치 스크린 장치.
The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of lines is driven to an individual driving period in which the first driving pulse is supplied and an overlap driving period in which the second driving pulse is supplied.
제 2 항에 있어서,
상기 오버랩 구동 구간은 상기 개별 구동 구간 사이사이인, 터치 스크린 장치.
3. The method of claim 2,
And the overlap driving section is between the individual driving sections.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 라인 중 일부 라인들은 상기 액티브 영역 상에 일정 간격으로 마련된 복수의 터치 구동 전극이고, 상기 복수의 라인 중 나머지 라인들은 상기 액티브 영역 상에 상기 복수의 터치 구동 전극과 교차하도록 일정 간격으로 마련된 복수의 터치 센싱 전극인, 터치 스크린 장치.
The method according to claim 1,
The plurality of lines may include a plurality of touch driving electrodes arranged at predetermined intervals on the active area and the remaining lines may be arranged on the active area at regular intervals so as to intersect the plurality of touch driving electrodes And a plurality of touch sensing electrodes.
제 4 항에 있어서,
상기 복수의 터치 구동 전극 각각은 상기 제 1 구동 펄스가 공급되는 개별 구동 구간과 상기 제 2 구동 펄스가 공급되는 오버랩 구동 구간으로 구동되고,
상기 복수의 터치 센싱 전극 각각은 상기 제 1 구동 펄스가 공급되는 개별 구동 구간과 상기 제 2 구동 펄스가 공급되는 오버랩 구동 구간으로 구동되며,
상기 오버랩 구동 구간은 상기 개별 구동 구간 사이사이인, 터치 스크린 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein each of the plurality of touch driving electrodes is driven to an individual driving period in which the first driving pulse is supplied and an overlap driving period in which the second driving pulse is supplied,
Wherein each of the plurality of touch sensing electrodes is driven to an individual driving period in which the first driving pulse is supplied and an overlap driving period in which the second driving pulse is supplied,
And the overlap driving section is between the individual driving sections.
제 4 항에 있어서,
상기 터치 구동 집적 회로는,
상기 복수의 터치 구동 전극과 복수의 센싱 전극 전극에 상기 제 1 터치 구동 펄스를 순차적으로 개별 공급하고,
인접한 2개의 터치 구동 전극에 상기 제 2 터치 구동 펄스를 동시에 공급하며,
인접한 2개의 터치 센싱 전극에 상기 제 2 터치 구동 펄스를 동시에 공급하는, 터치 스크린 장치.
5. The method of claim 4,
The touch-driving integrated circuit includes:
And sequentially supplying the first touch driving pulses to the plurality of touch driving electrodes and the plurality of sensing electrode electrodes,
The second touch driving pulse is simultaneously supplied to two adjacent touch driving electrodes,
And simultaneously supplies the second touch driving pulse to two adjacent touch sensing electrodes.
제 4 항에 있어서,
상기 터치 구동 집적 회로는,
상기 복수의 터치 구동 전극에 상기 제 1 터치 구동 펄스를 순차적으로 개별 공급한 다음 인접한 2개의 터치 구동 전극에 상기 제 2 터치 구동 펄스를 동시에 공급하고,
상기 복수의 터치 센싱 전극에 상기 제 1 터치 구동 펄스를 순차적으로 개별 공급한 다음 인접한 2개의 터치 센싱 전극에 상기 제 2 터치 구동 펄스를 동시에 공급하는, 터치 스크린 장치.
5. The method of claim 4,
The touch-driving integrated circuit includes:
Driving the plurality of touch driving electrodes sequentially and sequentially supplying the second touch driving pulse to two adjacent touch driving electrodes,
Wherein the first touch driving pulse is sequentially supplied to the plurality of touch sensing electrodes sequentially and then the second touch driving pulse is simultaneously supplied to two adjacent touch sensing electrodes.
제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 터치 스크린은 상기 터치 구동 전극과 터치 센싱 전극의 교차부에 마련된 정전 용량을 더 포함하고,
손가락의 터치 센싱시 상기 터치 구동 집적 회로는 상기 복수의 터치 구동 전극에 터치 구동 펄스를 순차적으로 공급하고, 상기 복수의 터치 센싱 전극 각각을 통해 손가락 터치에 따른 상기 정전 용량의 변화를 센싱하는, 터치 스크린 장치.
8. The method according to any one of claims 4 to 7,
Wherein the touch screen further includes a capacitance provided at an intersection of the touch driving electrode and the touch sensing electrode,
The touch driving integrated circuit sequentially supplies a touch driving pulse to the plurality of touch driving electrodes and senses a change in the capacitance due to a finger touch through each of the plurality of touch sensing electrodes, Screen device.
액티브 영역에 마련된 복수의 라인과 상기 액티브 영역의 외곽부를 따라 마련된 안테나 루프를 포함하는 터치 스크린을 이용한 터치 입력 펜의 터치 센싱 방법으로서,
상기 복수의 라인에 제 1 터치 구동 펄스를 개별적으로 공급하고, 인접한 2개의 라인에 제 2 터치 구동 펄스를 동시에 더 공급하는 단계(A); 및
상기 터치 구동 펄스에 따라 상기 터치 입력 펜으로부터 상기 안테나 루프에 유도되는 신호를 수신하여 상기 터치 입력 펜의 터치를 센싱하는 단계(B)를 포함하는, 터치 스크린 장치의 구동 방법.
A touch sensing method of a touch input pen using a touch screen including a plurality of lines provided in an active area and an antenna loop provided along an outer frame of the active area,
(A) supplying a first touch drive pulse to the plurality of lines separately and simultaneously supplying a second touch drive pulse to two adjacent lines; And
(B) receiving a signal induced in the antenna loop from the touch input pen according to the touch drive pulse and sensing a touch of the touch input pen.
제 9 항에 있어서,
상기 복수의 라인 각각은 상기 제 1 구동 펄스가 공급되는 개별 구동 구간과 상기 제 2 구동 펄스가 공급되는 오버랩 구동 구간으로 구동되는, 터치 스크린 장치의 구동 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein each of the plurality of lines is driven to an individual driving period in which the first driving pulse is supplied and an overlap driving period in which the second driving pulse is supplied.
제 10 항에 있어서,
상기 복수의 라인 중 일부 라인들은 상기 액티브 영역 상에 일정 간격으로 마련된 복수의 터치 구동 전극이고, 상기 복수의 라인 중 나머지 라인들은 상기 액티브 영역 상에 상기 복수의 터치 구동 전극과 교차하도록 일정 간격으로 마련된 복수의 터치 센싱 전극이며,
상기 복수의 터치 구동 전극 각각은 상기 제 1 구동 펄스가 공급되는 개별 구동 구간과 상기 제 2 구동 펄스가 공급되는 오버랩 구동 구간으로 구동되고,
상기 복수의 터치 센싱 전극 각각은 상기 제 1 구동 펄스가 공급되는 개별 구동 구간과 상기 제 2 구동 펄스가 공급되는 오버랩 구동 구간으로 구동되며,
상기 오버랩 구동 구간은 상기 개별 구동 구간 사이사이인, 터치 스크린 장치의 구동 방법.
11. The method of claim 10,
The plurality of lines may include a plurality of touch driving electrodes arranged at predetermined intervals on the active area and the remaining lines may be arranged on the active area at regular intervals so as to intersect the plurality of touch driving electrodes A plurality of touch sensing electrodes,
Wherein each of the plurality of touch driving electrodes is driven to an individual driving period in which the first driving pulse is supplied and an overlap driving period in which the second driving pulse is supplied,
Wherein each of the plurality of touch sensing electrodes is driven to an individual driving period in which the first driving pulse is supplied and an overlap driving period in which the second driving pulse is supplied,
Wherein the overlap driving interval is between the individual driving intervals.
제 10 항에 있어서,
상기 복수의 라인 중 일부 라인들은 상기 액티브 영역 상에 일정 간격으로 마련된 복수의 터치 구동 전극이고, 상기 복수의 라인 중 나머지 라인들은 상기 액티브 영역 상에 상기 복수의 터치 구동 전극과 교차하도록 일정 간격으로 마련된 복수의 터치 센싱 전극이며,
상기 단계(A)는,
상기 복수의 터치 구동 전극과 복수의 센싱 전극 전극에 상기 제 1 터치 구동 펄스를 순차적으로 개별 공급하는 단계;
인접한 2개의 터치 구동 전극에 상기 제 2 터치 구동 펄스를 동시에 공급하는 단계; 및
인접한 2개의 터치 센싱 전극에 상기 제 2 터치 구동 펄스를 동시에 공급하는 단계를 포함하는, 터치 스크린 장치의 구동 방법.
11. The method of claim 10,
The plurality of lines may include a plurality of touch driving electrodes arranged at predetermined intervals on the active area and the remaining lines may be arranged on the active area at regular intervals so as to intersect the plurality of touch driving electrodes A plurality of touch sensing electrodes,
The step (A)
Sequentially supplying the first touch driving pulse to the plurality of touch driving electrodes and the plurality of sensing electrode electrodes, respectively;
Simultaneously supplying the second touch driving pulse to two adjacent touch driving electrodes; And
And simultaneously supplying the second touch driving pulse to two adjacent touch sensing electrodes.
제 10 항에 있어서,
상기 복수의 라인 중 일부 라인들은 상기 액티브 영역 상에 일정 간격으로 마련된 복수의 터치 구동 전극이고, 상기 복수의 라인 중 나머지 라인들은 상기 액티브 영역 상에 상기 복수의 터치 구동 전극과 교차하도록 일정 간격으로 마련된 복수의 터치 센싱 전극이며,
상기 단계(A)는,
상기 복수의 터치 구동 전극에 상기 제 1 터치 구동 펄스를 순차적으로 개별 공급한 다음 인접한 2개의 터치 구동 전극에 상기 제 2 터치 구동 펄스를 동시에 공급하는 단계; 및
상기 복수의 터치 센싱 전극에 상기 제 1 터치 구동 펄스를 순차적으로 개별 공급한 다음 인접한 2개의 터치 센싱 전극에 상기 제 2 터치 구동 펄스를 동시에 공급하는 단계를 포함하는, 터치 스크린 장치의 구동 방법.
11. The method of claim 10,
The plurality of lines may include a plurality of touch driving electrodes arranged at predetermined intervals on the active area and the remaining lines may be arranged on the active area at regular intervals so as to intersect the plurality of touch driving electrodes A plurality of touch sensing electrodes,
The step (A)
Sequentially supplying the first touch driving pulse to the plurality of touch driving electrodes and simultaneously supplying the second touch driving pulse to two adjacent touch driving electrodes; And
Sequentially supplying the first touch driving pulse to the plurality of touch sensing electrodes sequentially and then simultaneously supplying the second touch driving pulse to two adjacent touch sensing electrodes.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
손가락의 터치 센싱시 상기 복수의 터치 구동 전극에 터치 구동 펄스를 순차적으로 공급하고, 상기 복수의 터치 센싱 전극 각각을 통해 상기 터치 구동 전극과 터치 센싱 전극의 교차부에 마련된 정전 용량의 변화를 센싱하는 단계를 더 포함하는, 터치 스크린 장치의 구동 방법.
14. The method according to any one of claims 11 to 13,
A touch driving pulse is sequentially supplied to the plurality of touch driving electrodes at the time of finger touch sensing and a change in capacitance provided at the intersection of the touch driving electrode and the touch sensing electrode is sensed through each of the plurality of touch sensing electrodes The method further comprising the step of:
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