KR100906631B1 - 액정표시장치의 구동방법 및 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents

액정표시장치의 구동방법 및 이를 이용한 액정표시장치 Download PDF

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Abstract

오동작을 방지할 수 있는 액정표시장치의 구동방법 및 이를 이용한 액정표시장치가 개시된다. 액정표시패널에는 사용자의 조작해 의해 제공되는 광에 응답하여 아날로그 형태의 다수의 제1 위치 신호를 출력하는 다수의 광 감지부가 구비된다. 처리부는 제1 위치 신호들 각각을 디지털 형태의 제2 위치 신호들로 변환하고, 하이 상태를 갖는 상기 제2 위치 신호들의 수와 기 설정된 기준값을 비교하여 상태 신호를 출력한다. 구동부는 상태 신호에 응답하여 액정표시패널의 구동을 제어한다. 따라서, 사용자의 조작에 의한 광과 주변광을 구별함으로써 주변광에 의한 액정표시패널의 오동작을 방지할 수 있다.

Description

액정표시장치의 구동방법 및 이를 이용한 액정표시장치{METHOD FOR DRIVING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 처리부의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 액정표시패널을 구체적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 어레이 기판의 평면도이다.
도 5는 라이트 펜에 의한 다수의 광 감지부의 동작 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 주변광에 의한 다수의 광 감지부의 동작 상태를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 어레이 기판 200 : 컬러필터기판
300 : 액정층 500 : 처리부
510 : A/D 변환부 520 : 비교부
600 : 구동부 700 : 액정표시장치
800 : 라이트 펜 PP : 화소부
LSP : 광 감지부
본 발명은 액정표시장치의 구동방법 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오동작을 방지할 수 있는 액정표시장치의 구동방법 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 터치패널이란, 화상표시장치의 화면상에 나타낸 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택할 수 있도록, 화상표시장치의 최 상측에 구비되어 손 및 물체에 직접적으로 접촉된다. 터치패널은 접촉된 위치를 파악하고, 화상표시장치는 접촉된 위치에서 지시하는 내용을 입력신호로 받아들여 입력신호에 따라서 구동된다.
터치 패널을 갖는 화상표시장치는 키보드 및 마우스와 같이 화상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력 장치를 필요로 하지 않기 때문에 사용이 증대되고 있는 추세이다.
최근에는 터치 패널이 액정표시장치에도 사용되고 있으며, 터치 패널을 갖는 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정표시패널 및 상기 액정표시패널의 상측에 구비되어 사용자로부터 소정의 입력을 받아 위치 정보를 검출하는 터치 패널을 포함한다.
터치 패널은 제1 기판, 상기 제1 기판으로부터 소정의 간격만큼 이격된 제2 기판, 상기 제1 및 제2 기판이 서로 마주보는 면에 각각 형성되는 제1 및 제2 투명 전극으로 이루어진다.
액정표시장치는 액정표시패널과 터치패널과의 사이에 공기층이 생기는 프레임을 사용하거나 접착제를 사용한다. 따라서, 액정표시패널과 터치 패널과의 사이에 액정표시패널과 터치 패널의 굴절률과 다른 굴절률을 갖는 층이 생성되어 액정표시장치의 전체적인 광학적 특성을 저하시킨다.
또한, 터치 패널의 내부에 구비된 제1 및 제2 투명 전극, 제1 및 제2 기판을 구비하여야 하므로, 제조 원가가 상승되고 액정표시장치의 전체적인 두께가 증가된다.
따라서, 본 발명의 목적은 오동작을 방지하기 위한 액정표시장치의 구동방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 액정표시장치의 구동방법을 이용한 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법은, 사용자의 조작해 의해 제공되는 광에 응답하여 아날로그 형태의 다수의 제1 위치 신호를 수신하고, 상기 제1 위치 신호들 각각을 디지털 형태의 제2 위치 신호들로 변환한다. 하이 상태를 갖는 상기 제2 위치 신호들의 수를 기 설정된 기준값과 비교한 후, 상기 하이 상태를 갖는 상기 제2 위치 신호들의 수가 상기 기준값보다 작거나 같은 경우 정상 신호를 출력한다. 다음, 상기 정상 신호에 응답하여 구동 신호를 출력하고, 상기 구동신호에 응답하여 영상을 표시한다.
한편, 하이 상태를 갖는 상기 제2 위치 신호들의 수와 상기 기준값을 비교한 후, 하이 상태를 갖는 상기 제2 위치 신호들의 수가 상기 기준값보다 큰 경우 비정상 신호를 출력한다. 다음, 상기 비정상 신호에 응답하여 상기 구동신호의 출력을 제한한다.
또한, 상술한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정표시패널, 처리부 및 구동부를 포함한다.
상기 액정표시패널은 사용자의 조작해 의해 제공되는 광에 응답하여 아날로그 형태의 다수의 제1 위치 신호를 출력하는 다수의 광 감지부를 구비하고, 영상을 표시한다.
상기 처리부는 상기 제1 위치 신호들 각각을 수신하여 디지털 형태의 제2 위치 신호들로 변환하고, 하이 상태를 갖는 상기 제2 위치 신호들의 수와 기 설정된 기준값을 비교한 후, 상태 신호를 출력한다.
상기 구동부는 상기 상태 신호에 응답하여 상기 액정표시패널의 구동을 제어한다.
이와 같은 액정표시장치의 구동방법 및 이를 이용한 액정표시장치에 따르면, 미리 설정된 입사 영역에 포함되는 광 감지부의 최대 개수와 제1 위치 신호들을 출력하는 광 감지부의 개수를 비교하여 상태 신호를 출력하고, 상기 상태 신호에 응답하여 액정표시패널의 구동을 제어한다. 따라서, 사용자의 조작에 의한 광과 주변광을 구별함으로써 주변광에 의한 액정표시패널의 오동작을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하 게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 처리부의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(700)는 액정표시패널(400), 다수의 광 감지부(LSP), 처리부(500) 및 구동부(600)를 포함한다. 상기 액정표시패널(400)은 영상을 표시하기 위한 표시면을 구현하고, 사용자가 라이트 펜(미도시)을 이용하여 고의적으로 제공하는 광을 상기 표시면을 통해 입력받는다.
상기 다수의 광 감지부(500)는 상기 액정표시패널(400)에 내장되어 상기 액정표시패널(400)의 표시면을 통해 입사되는 상기 광을 감지한다. 상기 광은 상기 액정표시패널(400)의 표시면 중 특정 지점에 제공되기 때문에, 상기 특정 지점 내에 속하거나 상기 특정 지점에 인접하는 상기 다수의 광 감지부(LSP)가 상기 광에 응답하여 구동된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 처리부(500)는 A/D 변환부(510) 및 비교부(520)를 구비한다. 상기 A/D 변환부(510)는 상기 다수의 광 감지부(LSP)가 구동됨에 따라서, 상기 다수의 광 감지부(LSP)로부터 아날로그 형태의 제1 위치 신호들(501)을 수신한다. 수신된 상기 제1 위치 신호들(501) 각각을 디지털 형태의 제2 위치 신호들(502)로 변환한다.
상기 제2 위치 신호들(502)은 상기 비교부(520)로 제공되고, 상기 비교부(520)는 하이 상태를 갖는 상기 제2 위치 신호들(502)의 제1 개수와 미리 설 정된 제2 개수를 비교한다. 이후, 상기 제1 개수가 상기 제2 개수보다 적거나 같은 경우 정상 신호(503)를 출력하고, 상기 제1 개수가 상기 제2 개수보다 많은 경우 비정상 신호(505)를 출력한다. 여기서, 상기 제2 개수는 상기 광이 입사되는 상기 액정표시패널(400)의 입사 면적 내에 속하는 상기 다수의 광 감지부들(LSP)의 최대 개수이다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 처리부(500)로부터 출력된 상기 정상 신호(503) 및 상기 비정상 신호(505)는 상기 구동부(600)로 제공된다. 상기 구동부(600)는 상기 정상 신호(503)에 응답하여 상기 구동신호(601)를 출력하고, 상기 비정상 신호(505)에 응답하여 상기 구동신호(601)의 출력을 제한한다.
상기 액정표시패널(400)은 상기 구동부(600)로부터 상기 구동신호(601)를 제공받아 영상을 표시한다. 이로써, 상기 액정표시패널(400)의 표시면을 통해 입력되는 상기 광에 의해서 상기 액정표시패널(400)의 구동을 제어할 수 있다.
즉, 사용자가 라이트 펜을 이용하여 상기 표시면의 특정 부분에 상기 광을 조사하면, 상기 광의 출사 반경의 내부에 있는 상기 다수의 광 감지부(LSP)는 구동되지만, 상기 출사 반경의 외부에 있는 상기 다수의 광 감지부(LSP)는 구동되지 못한다. 이 경우, 상기 광에 의해서 구동된 상기 다수의 광 감지부(LSP)의 개수를 미리 설정되어 있는 최대 개수와 비교하여 상기 광을 자연 현상 또는 외부적인 이상 현상에 의해서 발생되는 주변광과 구별하여 동작시킬 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 액정표시패널을 구체적으로 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 어레이 기판의 평면도이다.
도 3을 참조하면, 액정표시패널(400)은 어레이 기판(100), 상기 어레이 기판(100)과 마주보는 컬러필터기판(200) 및 상기 어레이 기판(100)과 컬러필터기판(200)과의 사이에 개재되는 액정층(300)으로 이루어진다.
상기 어레이 기판(100)은 매트릭스 형태로 형성된 다수의 화소부(PP)를 갖는 기판이다. 또한, 상기 어레이 기판(100)에는 상기 액정표시패널(300)의 표시면(410)으로부터 입력되는 광을 감지하기 위한 다수의 광 감지부(LSP)가 상기 화소부들 사이에 구비된다. 상기 다수의 광 감지부(LSP)는 상기 화소부들(PP)을 사이에 두고 일정 간격으로 이격되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 화소부(PP) 각각은 제1 방향(D1)으로 연장된 게이트 라인(GL), 상기 제1 방향(D1)과 직교하는 제2 방향(D2)으로 연장된 데이터 라인(DL), 상기 게이트 라인(GL)과 상기 데이터 라인(DL)에 각각 연결된 제1 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하, TFT)(T1) 및 상기 제1 TFT(T1)에 연결된 투명 전극(TE) 또는 반사 전극(RE)을 포함한다. 여기서, 상기 제1 TFT(T1)는 아몰퍼스 실리콘(Amorphous silicon; a-si) TFT이다.
상기 제1 TFT(T1)는 상기 게이트 라인(GL)으로부터 분기된 게이트 전극, 상기 데이터 라인(DL)으로부터 분기된 소오스 전극 및 상기 투명 전극(TE) 또는 상기 반사 전극(RE)에 연결된 드레인 전극으로 이루어진다.
한편, 상기 광 감지부(LSP)는 외부로부터 제공되는 광에 의해서 구동되는 제2 TFT(T2), 상기 제2 TFT(T2)와 전기적으로 연결된 제3 TFT(T3) 및 상기 제3 TFT(T3)에 결합되고, 상기 제2 방향(D2)으로 연장된 제1 센서 라인(SL1)으로 이루 어진다. 상기 광 감지부(LSP)는 상기 제1 방향(D1)으로 연장된 제2 센서 라인(SL2)을 더 구비한다.
상기 제2 TFT(T2)는 상기 제2 센서 라인(SL2)으로부터 분기된 게이트 전극, 상기 데이터 라인(DL)으로부터 분기된 소오스 전극 및 상기 제3 TFT(T3)에 연결된 드레인 전극을 구비한다. 상기 제2 센서 라인(SL2)은 상기 게이트 라인(GL)과 동일층에 형성되면서, 상기 게이트 라인(GL)과 소정의 간격으로 이격된 상태에서 서로 전기적으로 절연된다. 여기서, 상기 제2 TFT(T2)는 a-si TFT이다.
또한, 상기 제3 TFT(T3)는 상기 게이트 라인(GL)으로부터 분기된 게이트 전극, 상기 제2 TFT(T2)의 소오스 전극과 연결된 소오스 전극 및 상기 제1 센서 라인(SL1)으로부터 분기된 드레인 전극을 구비한다. 상기 제1 센서 라인(SL1)은 상기 데이터 라인(DL)과는 동일층에 형성되면서, 상기 데이터 라인(DL)과 소정의 간격으로 이격된 상태에서 서로 전기적으로 절연된다. 여기서, 상기 제3 TFT(T3)는 a-si TFT이다.
한편, 상기 광은 상기 액정표시패널(400)의 외부에서 사용자가 라이트 펜(800)을 통해 특정 지점으로 제공된다. 상기 라이트 펜(800)은 상기 액정표시패널(400)의 표시면(410)과 접촉되는 부분에 상기 광을 발생하는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하, LED)를 내장한다.
여기서, 상기 라이트 펜(800)으로부터 출사되어 상기 액정표시패널(400)의 표시면(410)으로 입사되는 상기 광의 입사 영역의 직경(d2)은 상기 다수의 광 감지부들(LSP) 사이의 이격 거리(d1)보다 크다. 예를 들어, 상기 입사 직경(d2)이 3㎜ 이면, 상기 이격 거리(d1)는 1㎜인 것이 바람직하다.
도 5는 라이트 펜에 의한 다수의 광 감지부의 동작 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 주변광에 의한 다수의 광 감지부의 동작 상태를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 라이트 펜(800, 도 3에 도시됨)으로부터 광이 출사되면, 액정표시패널(400, 도 3에 도시됨)의 표시면(410)에는 상기 광이 입사되는 영역(IA)이 형성된다. 한편, 상기 액정표시패널(400) 내에는 일정 간격으로 이격되어 매트릭스 형태로 다수의 광 감지부가 구비된다. 여기서, 상기 광 감지부들의 이격 거리(d1)는 1㎜로 가정된다.
상기 입사 영역(IA)의 직경(d2)이 3㎜라고 할 때, 상기 입사 영역(IA)에는 최대 4개의 광 감지부(LSP-ON)가 구비된다. 상기 다수의 광 감지부 중 상기 입사 영역에 속하는 4 개의 광 감지부(LSP-ON)는 상기 광에 응답하여 턴-온된다. 한편, 상기 입사 영역(IA)의 외부에 구비된 다수의 광 감지부(LSP-OFF)로는 상기 광이 제공되지 않기 때문에 턴-오프된 상태를 유지한다.
따라서, 상기 라이트 펜(800)으로부터 출사된 상기 광이 상기 액정표시패널(400)의 표시면(410)으로 제공되면, 최대 4개의 턴-온된 광 감지부들(LSP-ON)이 구동됨으로써, 상기 턴-온된 광 감지부들(LSP-ON)로부터 아날로그 형태의 위치 정보들(501, 도 1에 도시됨)이 각각 출력된다.
상기 처리부(500, 도 1에 도시됨)는 상기 위치 정보들(501)을 근거로 하여 턴-온된 광 감지부들(LSP-ON)의 개수를 측정한다. 측정 결과 상기 턴-온된 광 감지부들(LSP-ON)의 개수가 상기 4개이기 때문에, 상기 처리부(500)는 상기 광이 주변 광이 아닌 상기 라이트 펜(800)으로부터 출력된 광으로써 판단하여 정상 신호(503, 도 2에 도시됨)를 출력한다. 상기 구동부(600, 도 1에 도시됨)는 상기 정상 신호(503)에 응답하여 상기 액정표시패널(400)을 구동시킨다.
한편 도 6을 참조하면, 액정표시패널(400, 도 3에 도시됨) 내에 구비된 다수의 광 감지부의 일부 또는 전체(LSP-ON)가 상기 액정표시패널(400)의 외부로부터 제공되는 주변광에 응답하여 턴-온된다. 상기 표시면(410)에 상기 주변광이 제공되는 입사 영역은 상기 라이트 펜으로부터 출사되는 광이 제공되는 입사 영역(IA, 도 5에 도시됨)보다 상대적으로 크다.
따라서, 상기 주변광이 상기 액정표시패널(400)의 표시면(410)으로 제공되면, 상기 주변광에 응답하여 다수의 광 감지부들(LSP-ON)이 턴-온된다. 이후, 상기 턴-온된 광 감지부들(LSP-ON)로부터 아날로그 형태의 위치 정보들이 각각 출력된다.
상기 처리부(500, 도 1에 도시됨)는 상기 위치 정보들을 근거로 하여 턴-온된 광 감지부들(LSP-ON)의 개수를 측정한다. 측정 결과 상기 턴-온된 광 감지부들(LSP-ON)의 개수가 4개를 초과하기 때문에, 비정상 신호(505, 도 2에 도시됨)를 출력한다. 즉, 상기 처리부(500)는 상기 표시면(410)에 라이트 펜으로부터 출사된 광이 제공되지 않고 상기 주변광이 제공된 것으로 판단하여 상기 비정상 신호(505)를 출력하는 것이다.
상기 구동부(600, 도 1에 도시됨)는 상기 비정상 신호(505)에 응답하여 구동부(600)로부터 구동신호(601, 도 1에 도시됨)가 출력되는 것을 제한한다. 따라서, 상기 액정표시패널(400)이 상기 주변광에 의해서 오동작을 일으키는 현상을 방지할 수 있다.
이러한 액정표시장치의 구동방법 및 이를 이용한 액정표시장치에 따르면, 미리 설정된 입사 영역에 포함되는 광 감지부의 최대 개수와 제1 위치 신호들을 출력하는 광 감지부의 개수를 비교하여 상태 신호를 출력하고, 상태 신호에 응답하여 액정표시패널의 구동을 제어한다.
따라서, 라이트 펜을 통해 사용자가 고의적으로 제공하는 광과 자연 현상 또는 외부적인 이상 현상에 의해서 발생되는 주변광을 구별할 수 있다. 이 결과에 따라 상기 액정표시패널의 구동을 제어함으로써, 액정표시장치의 오동작을 방지할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (7)

  1. 사용자의 조작해 의해 제공되는 광에 응답하여 아날로그 형태의 다수의 제1 위치 신호를 수신하는 단계;
    상기 제1 위치 신호들 각각을 디지털 형태의 제2 위치 신호들로 변환하는 단계;
    하이 상태를 갖는 상기 제2 위치 신호들의 수를 기 설정된 기준값과 비교하는 단계;
    상기 제2 위치 신호들의 수가 상기 기준값 보다 작거나 같은 경우 정상 신호를 출력하는 단계;
    상기 정상 신호에 응답하여 구동 신호를 출력하는 단계;
    상기 구동신호에 응답하여 영상을 표시하는 단계;
    하이 상태를 갖는 상기 제2 위치 신호들의 수가 상기 기준값 보다 큰 경우 비정상 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 비정상 신호에 응답하여 상기 구동신호의 출력을 제한하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  2. 사용자의 조작해 의해 제공되는 광에 응답하여 아날로그 형태의 다수의 제1 위치 신호를 출력하는 다수의 광 감지부를 구비하고, 영상을 표시하기 위한 액정표시패널;
    상기 제1 위치 신호들 각각을 수신하여 디지털 형태의 제2 위치 신호들로 변환하고, 하이 상태를 갖는 상기 제2 위치 신호들의 수와 기 설정된 기준값을 비교하여 상태 신호를 출력하는 처리부; 및
    상기 상태 신호에 응답하여 상기 액정표시패널의 구동을 제어하기 위한 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 처리부는 상기 제2 위치 신호들의 수가 상기 기준값 보다 작거나 같은 경우 정상 신호를 출력하고, 하이 상태를 갖는 상기 제2 위치 신호들의 수가 상기 기준값 보다 큰 경우 비정상 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 구동부는 상기 정상 신호에 응답하여 상기 액정표시패널을 구동하기 위한 구동신호를 출력하고, 상기 비정상 신호에 응답하여 상기 구동 신호의 출력을 제한하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 기준값은 상기 광이 입사되는 상기 액정표시패널의 입사 영역 내에 속하는 상기 다수의 광 감지부들의 최대 개수인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 액정표시패널은,
    영상을 표시하기 위한 다수의 화소부와 상기 다수의 광 감지부가 구비된 제1 기판;
    상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 사이에 개재된 액정층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 다수의 광 감지부 각각은 광 센서용 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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