KR100286945B1 - 플라스틱 액정표시소자의 일체형 입력장치 - Google Patents

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Abstract

목적 : 패널 구조로 된 입력장치를 필요로 하지 않는 간단한 구조로서 표시패널의 두께를 늘리지 않고서도 상하부 전극과 연결된 회로의 구성만으로 구현할 수 있는 플라스틱 액정표시소자의 일체형 입력장치를 제공한다.
구성 : 액정층을 사이에 두고 평행 배치되는 상하부 플라스틱 기판의 대향면에 각각 상하부 전극이 형성된 구조의 플라스틱 액정표시소자에 있어서, 상기 상하부 전극의 셀 갭 변화를 이용하여 터치조작된 x,y 좌표값을 인식하는 터치입력 좌표인식회로와, 상기 터치입력 좌표인식회로와 상기 상하부 전극에 구동신호를 인가하는 구동회로를 일정 주기 별 상기 상하부 전극에 절환 접속하는 절환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 액정표시소자용 입력장치이다. 여기에서, 상기 절환부는 상기 구동회로를 제어하는 콘트롤러에서 출력된 시분할 제어신호에 의해 절환 접속된다.
효과 : 본 발명의 플라스틱 액정표시소자의 일체형 입력장치는 셀 갭 변화를 이용하여 사용자 조작을 입력하는 것이므로, 액정표시소자의 표시패널 상에 입력장치를 부가하기 위한 별도의 입력 패널을 부착할 필요가 없게 된다. 따라서, 종래의 입력장치 겸용 액정표시소자에 비해, 휘도를 향상시킬 수 있고 표시패널 두께를 슬림화할 수 있으며 패널 조립공정을 줄여 생산성을 향상할 수 있다.

Description

플라스틱 액정표시소자의 일체형 입력장치{One body type input device of plastic liquid crystal display}
본 발명은 액정표시소자에 일체로 형성되는 입력장치에 관한 것으로, 특히 액정표시소자의 표시패널 상에 터치패널이나 태블릿 등의 입력 패널을 별도로 부착하지 않고서도 입력장치의 기능을 구현할 수 있는 플라스틱 액정표시소자의 일체형 입력장치에 관한 것이다.
종래에 알려진 입력장치 기능을 갖는 표시소자는 하나의 표시소자와 하나의 입력장치를 단순 조립한 구조로서, 주로 음극선관 및 액정표시소자에 적용되고 있다.
이는 표시소자를 구성하는 표시패널의 상부 전면에 터치패널이나 태블릿과 같은 입력장치 패널을 부착하고, 표시소자를 통해 입력장치의 입력버튼에 대응하는 화상을 표시토록 함으로써 표시소자에 입력장치를 겸하게끔 구성하였다.
이러한 단순 조립에 의해 구성되는 종래의 입력장치 겸용 표시소자는 입력장치를 구성하는 입력 패널을 이미징하여 제작하는 복잡한 공정이 필요하며, 패널 부착공정을 필요로 하기 때문에 공정수가 늘게 되어 제작에 많은 시간이 소요되고 생산비용이 상승하게 된다. 또한, 종래의 입력장치 겸용 표시소자는 표시패널의 두께가 커지게 되며, 전술한 패널 접합 과정에서 불량이 야기될 우려가 있고, 표시패널의 상부에 입력장치를 이루는 입력 패널이 부착되므로 표시소자의 표시품질을 다소간 저하시키게 된다.
한편, 플라스틱 액정표시소자는 글래스를 사용하던 기판을 플렉시블한 플라스틱으로 대체한 액정표시소자로서, 액정표시소자의 경량화 및 슬림화를 추구함과 아울러 응용상품의 발굴을 통한 소비자의 욕구를 만족시킬 수 있는 미래형 표시소자이다.
또한, 표면경도가 우수하여 화면으로 정보를 입력하는 펜입력장치 분야에 적용이 유리하고, 글래스를 기판으로 사용하던 기존의 액정표시소자에 비해 저코스트로 대형화시킬 수 있다는 장점을 갖고 있다.
본 발명자는 이러한 플라스틱 액정표시소자의 플렉시블한 기판 성질을 이용하여 입력장치로서 응용하는 방법을 모색하게 되었다.
이에 따라 안출된 본 발명은 별도의 패널로 된 입력장치를 구성하지 않는 간단한 구조로서 패널 두께를 늘리지 않고서도 상하부 전극과 연결된 회로의 구성만으로 구현할 수 있는 플라스틱 액정표시소자의 일체형 입력장치를 제공함을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 액정층을 사이에 두고 평행 배치되는 상하부 플라스틱 기판의 대향면에 각각 상하부 전극이 형성된 구조의 플라스틱 액정표시소자에 있어서, 상기 상하부 전극의 셀 갭 변화를 이용하여 터치조작된 x,y 좌표값을 인식하는 터치입력 좌표인식회로와, 상기 터치입력 좌표인식회로와 상기 상하부 전극에 구동신호를 인가하는 구동회로를 일정 주기 별 상기 상하부 전극에 절환 접속하는 절환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 액정표시소자용 일체형 입력장치를 제공한다.
여기에서, 상기 절환부는 상기 구동회로를 제어하는 콘트롤러에서 출력된 시분할 제어신호에 의해 절환 접속된다.
도 1 은 본 발명에 따른 장치의 회로 구성을 보인 블록도
도 2 는 본 발명이 구현되는 일례를 보인 펄스파형도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
8-콘트롤러 LCD-액정표시소자
12,22-전극 14-커먼 구동회로
24-세그먼트 구동회로 32-터치인식 좌표입력회로
34a,34b-절환부 St-시분할 제어신호
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 장치의 회로 구성을 보인 블록도로서, 본 발명이 적용되는 플라스틱 액정표시소자(LCD)는 액정층을 사이에 두고 평행 배치되는 상하부 플라스틱 기판의 대향면에 각각 상하부 전극(12)(22)이 형성된 구조이다. 상기 상하부 전극(12)(22)은 도면상 x축이 커먼 전극이고, y축이 세그먼트 전극이다.
본 발명은 상기 상하부 전극(12)(22)의 셀 갭 변화를 이용하여 터치조작을 인식하는 터치입력 좌표인식회로(32)에 의해서 구현된다.
이를 위해, 상기 상하부 전극(12)(22)에 구동신호를 인가하는 커먼 및 세그먼트의 두 구동회로(14)(24)와, 상기 터치입력 좌표인식회로(14)(24)를 시분할에 의해 일정주기 별 상기 상하부 전극(12)(22)에 절환 접속시키는 절환부(34a)(34b)가 구비된다.
상기 절환부(30a)(30b)는 상기 구동회로(14)(24)를 제어하는 콘트롤러(8)에서 출력된 시분할 제어신호(St)에 의해 절환 접속된다. 상기 절환부는 x축 절환부(30a)와 y축 절환부(30b)로 구분할 수 있다.
도 2 는 본 발명이 구현되는 일례를 보인 펄스파형도로서, 도면부호 A는 액정표시소자 구동용 신호이고, B는 셀 갭 변화에 따른 정전용량 분포의 변화를 읽기 위해 터치입력 좌표인식회로(32)에서 상하부 전극(12)(22)로 인가하는 교류신호로서, 상기 시분할 제어신호(St)의 주기에 의해 상기 구동용 신호(A)와 교류신호(B)가 인가되는 주기(t1)(t2)를 결정할 수 있다.
이때, 터치입력 좌표인식회로(32)에서 상하부 전극(12)(22)으로 인가하는 교류신호의 전압(V2)은 액정분자들이 전이되는 스레숄드 전압 미만으로 되어야 액정표시소자(LCD)의 표시품질에 지장을 주지 않게 된다.
더욱 바람직하게는, 상기 구동회로(14)(24)에서 주기적으로 분할되어 상하부 전극(12)(22)에 인가되는 구동전압(V1)도 액정분자를 전이시키는데 필요한 바이어스 전압으로서 종전보다 높게 설정해 주는 등의 보상이 강구되어야 한다.
이와 같이 액정표시소자(LCD)의 표시품질에 관여하는 부분은 이론 상의 계산에 의해 획득할 수도 있으나 계산치를 바탕으로 하는 다수회의 실험을 통해 획득하는 것이 바람직하다.
이와같이 구성되는 본 발명의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.
액정표시소자(LCD)의 전극(12)(22)에 구동신호를 스캔할 때는 절환부(34a)(34b)의 각 접점들이 구동회로(14)(24)에 연결되어 터치입력에 관련된 동작이 배제된다.
그러나, 시분할 제어신호(St)에 의해 설정된 좌표값을 읽는 주기에서는 절환부(34a)(34b)의 각 접점들이 터치입력 좌표인식회로(32)와 각 전극(12)(22)을 연결하게 되며, 이렇게 연결된 주기동안 터치입력 좌표인식회로(32)에서 소정의 교류신호 전압이 액정표시소자(LCD)로 인가된다. 이렇게 교류전압이 상하부 전극(12)(22)으로 인가되면 횡렬로 배열된 상하부 전극(12)(22)이 겹치는 매트릭스 각 포인트마다 액정층을 유전체로 하는 소정의 정전용량이 발생하게 된다. 이에 따라, 액정표시소자(LCD)의 플라스틱 기판의 임의의 위치를 터치조작하면, 그 부분에 위치한 전극(12)(22) 간에는 정전용량의 변화가 발생되어지고, 횡렬로 배치된 전극(12)(22) 간을 감시하는 터치입력 좌표인식회로(32)는 상기 정전용량의 변화를 감시하여 터치된 포인트의 좌표값을 인식하게 되는 것이다.
이와같이 작동되는 본 발명은 액정층을 사이에 둔 전극(12)(22) 간의 거리, 즉 셀 갭을 이용하여 사용자 조작을 좌표로 입력하는 것으로서, 종래와 같이 별도의 패널로 된 입력장치를 부착할 필요가 없고 약간의 회로 구성 만을 필요로 하는 것이므로 액정표시소자(LCD)의 패널 두께를 증가시키지 않게 된다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 따른 플라스틱 액정표시소자의 일체형 입력장치는 셀 갭 변화를 이용하여 사용자 조작을 입력하는 것이므로, 액정표시소자의 표시패널 상에 입력장치를 부가하기 위한 별도의 패널을 부착할 필요가 없게 된다. 따라서, 종래의 입력장치 겸용 액정표시소자에 비해, 휘도를 향상시킬 수 있고 패널 두께를 슬림화할 수 있으며 패널 공정을 줄여 생산성을 향상할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 액정층을 사이에 두고 평행 배치되는 상하부 플라스틱 기판의 대향면에 각각 상하부 전극(12)(22)이 형성된 구조의 플라스틱 액정표시소자에 있어서, 상기 상하부 전극(12)(22)의 셀 갭 변화를 이용하여 터치조작된 x,y 좌표값을 인식하는 터치입력 좌표인식회로(32)와, 상기 터치입력 좌표인식회로(32)와 상기 상하부 전극에 구동신호를 인가하는 구동회로(14)(24)를 일정 주기 별 상기 상하부 전극(12)(22)으로 절환 접속하는 절환부(34a)(34b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 액정표시소자의 일체형 입력장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 절환부(34a)(34b)는 상기 구동회로(14)(24)를 제어하는 콘트롤러(8)에서 출력된 시분할 제어신호(St)에 의해 절환 접속되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 액정표시소자의 일체형 입력장치.
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