KR101152136B1 - 접촉 감지 기능이 있는 표시 장치 - Google Patents

접촉 감지 기능이 있는 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101152136B1
KR101152136B1 KR1020050101378A KR20050101378A KR101152136B1 KR 101152136 B1 KR101152136 B1 KR 101152136B1 KR 1020050101378 A KR1020050101378 A KR 1020050101378A KR 20050101378 A KR20050101378 A KR 20050101378A KR 101152136 B1 KR101152136 B1 KR 101152136B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensing
display panel
signal
liquid crystal
sensing data
Prior art date
Application number
KR1020050101378A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070044990A (ko
Inventor
박상진
이주형
이명우
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050101378A priority Critical patent/KR101152136B1/ko
Priority to US11/536,017 priority patent/US8054261B2/en
Priority to CN2006101374479A priority patent/CN1955823B/zh
Priority to JP2006291089A priority patent/JP4974141B2/ja
Publication of KR20070044990A publication Critical patent/KR20070044990A/ko
Priority to US13/241,537 priority patent/US20120013572A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101152136B1 publication Critical patent/KR101152136B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0447—Position sensing using the local deformation of sensor cells
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/047—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using sets of wires, e.g. crossed wires
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix

Abstract

본 발명은 접촉 감지 기능이 있는 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 이 장치는, 제1 표시판, 제1 표시판과 마주하며 제1 표시판과 떨어져 있는 제2 표시판, 제1 표시판과 제2 표시판 사이에 놓인 액정층, 제2 표시판에 형성되어 있는 복수의 감지 데이터선, 압력에 의하여 정전 용량이 변화하며 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 가변 축전기, 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 기준 축전기, 그리고 감지 데이터선에 연결되어 있으며 제1 및 제2 리셋 전압을 서로 다른 시간에 감지 데이터선에 각각 공급하는 제1 및 제2 리셋 트랜지스터를 포함한다. 본 발명에 의하면, 액정 표시판 조립체에 가한 압력에 기초하여 접촉 여부 및 접촉 위치를 알아낼 수 있다.
표시 장치, 감지부, 화소, 가변 축전기, 기준 축전기, 리셋 트랜지스터, 출력 트랜지스터

Description

접촉 감지 기능이 있는 표시 장치 {TOUCH SENSIBLE DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도로서, 화소 관점에서 도시한 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도로서, 감지부 관점에서 도시한 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 감지부에 대한 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략도이다.
도 6a는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 감지부의 등가 회로도이고, 도 6b는 이를 간략히 도시한 등가 회로도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 감지 동작을 위한 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 감지 데이터선과 감지 데이터 처리부의 연결 관계를 도시한 등가 회로도이다.
도 9a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 감지부의 등가 회로도이고, 도 9b는 이를 간략히 도시한 등가 회로도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 감지 동작을 위한 타이밍도이다.
본 발명은 접촉 감지 기능이 있는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치 중 대표적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다.
이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다.
터치 스크린 패널(touch screen panel)은 화면 위에 손가락 또는 터치 펜(touch pen, stylus) 등을 접촉해 문자나 그림을 쓰고 그리거나, 아이콘을 실행시켜 컴퓨터 등의 기계에 원하는 명령을 수행시키는 장치를 말한다. 터치 스크린 패널이 부착된 액정 표시 장치는 사용자의 손가락 또는 터치 펜 등이 화면에 접촉하였는지 여부 및 접촉 위치 정보를 알아낼 수 있다. 그런데, 이러한 액정 표시 장치는 터치 스크린 패널로 인하여 원가 상승, 터치 스크린 패널을 액정 표시판 위에 접착시키는 공정 추가로 인한 수율 감소, 액정 표시판의 휘도 저하, 제품 두께 증가 등의 문제가 있다.
따라서 이러한 문제들을 해결하기 위하여 터치 스크린 패널 대신에 박막 트랜지스터로 이루어진 광센서를 액정 표시 장치에서 영상을 표시하는 화소 내부에 내장하는 기술이 개발되어 왔다. 광센서는 사용자의 손가락 등이 화면에 가한 빛의 변화를 감지함으로써 액정 표시 장치가 사용자의 손가락 등이 화면에 접촉하였는지 여부 및 접촉 위치 정보를 알아낼 수 있게 한다.
그런데 이러한 광센서는 외부 환경, 즉 외부 광의 세기, 백라이트의 세기, 온도 등에 따라 그 출력 특성이 변하므로 광 감지에 많은 오차를 낼 수 있다. 즉, 사용자의 손가락 등이 화면에 접촉해도 접촉하지 않은 것으로 판단할 수 있으며, 접촉하지 않아도 접촉한 것으로 판단할 수 있다.
또한 광센서를 화소에 내장하는 경우 광센서 자체와 광센서에 연결되는 배선으로 인하여 화소의 개구율이 감소하여, 화질이 나빠진다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 광센서와 다른 감지부를 구비하여 접촉 여부 및 접촉 위치를 알아낼 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는, 제1 표시판, 상기 제1 표시판과 마주하며 상기 제1 표시판과 떨어져 있는 제2 표시판, 상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판 사이에 놓인 액정층, 상기 제2 표시판에 형성되어 있는 복수의 감지 데이터선, 압력에 의하여 정전 용량이 변화하며, 상기 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 가변 축전기, 상기 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 기준 축전기, 그리고 상기 감지 데이터선에 연결되어 있으며 제1 및 제2 리셋 전압을 서로 다른 시간에 상기 감지 데이터선에 각각 공급하는 제1 및 제2 리셋 트랜지스터를 포함한다.
상기 감지 데이터선에 연결되어 있으며, 상기 감지 데이터선을 타고 흐르는 감지 데이터 신호에 기초하여 출력 신호를 생성하는 복수의 출력 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
상기 출력 트랜지스터는 상기 제2 표시판의 가장자리 영역에 형성될 수 있다.
상기 출력 트랜지스터로부터 상기 출력 신호를 공급받아 상기 출력 신호에 기초한 감지 신호를 생성하는 감지 신호 처리부를 더 포함할 수 있다.
상기 감지 신호 처리부는 상기 출력 신호를 적분하여 상기 감지 신호를 생성 하는 복수의 적분기를 포함할 수 있다.
상기 적분기는 증폭기 및 축전기를 포함할 수 있다.
상기 출력 트랜지스터와 상기 감지 신호 처리부에 연결되어 있으며 일정한 전류를 흘리는 전류원을 더 포함할 수 있다.
상기 전류원은 상기 감지 신호 처리부가 상기 감지 신호를 생성하는 동안 상기 일정한 전류를 흘리는 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 제1 리셋 트랜지스터는 상기 감지 신호 처리부가 상기 감지 신호를 생성하기 전에 상기 감지 데이터선에 상기 제1 리셋 전압을 인가할 수 있다.
상기 제2 리셋 트랜지스터는 상기 감지 신호 처리부가 상기 감지 신호를 생성한 후에 상기 감지 데이터선에 상기 제2 리셋 전압을 인가할 수 있다.
상기 제1 및 제2 리셋 트랜지스터는 상기 제2 표시판의 가장자리 영역에 형성될 수 있다.
상기 가변 축전기는 상기 제1 표시판에 형성되어 있는 제1 용량 전극과 상기 제2 표시판에 형성되어 있는 제2 용량 전극을 포함하며, 상기 감지 데이터선은 상기 제2 용량 전극으로 기능할 수 있다.
상기 제1 용량 전극과 상기 제2 용량 전극 사이의 거리는 상기 압력에 의하여 변화하고 이에 따라 상기 정전 용량이 변화할 수 있다.
상기 기준 축전기는 일정한 기준 전압을 인가 받을 수 있다.
상기 제1 용량 전극은 제1 및 제2 전압 레벨을 왕복하는 공통 전압을 인가 받을 수 있다.
상기 감지 신호 처리부는 프레임 사이의 포치 구간에서 상기 감지 신호를 생성할 수 있다.
상기 감지 신호 처리부는 상기 제1 리셋 트랜지스터가 턴 오프된 후 소정 시간 이내에 상기 감지 신호를 생성할 수 있다.
상기 공통 전압은 상기 소정 시간 동안 상기 제1 및 제2 전압 레벨 중 어느 한 전압 레벨을 유지할 수 있다.
상기 소정 시간은 적어도 1H 시간일 수 있다.
상기 감지 데이터선은 서로 다른 방향으로 뻗어 있는 복수의 제1 및 제2 감지 데이터선을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 액정 표시 장치는, 제1 표시판, 상기 제1 표시판과 마주하며 상기 제1 표시판과 떨어져 있는 제2 표시판, 상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판 사이에 놓인 액정층, 상기 제2 표시판에 형성되어 있는 복수의 감지 데이터선, 압력에 의하여 정전 용량이 변화하며, 상기 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 가변 축전기, 상기 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 기준 축전기, 상기 감지 데이터선에 연결되어 있으며, 상기 감지 데이터선을 타고 흐르는 감지 데이터 신호에 기초하여 출력 신호를 생성하는 복수의 출력 트랜지스터, 그리고 상기 출력 트랜지스터에 연결되어 있으며 일정한 전류를 흘리는 전류원을 포함한다.
상기 출력 트랜지스터 및 상기 전류원에 연결되어 있으며, 상기 출력 신호 및 상기 일정한 전류에 기초하여 감지 신호를 생성하는 감지 신호 처리부를 더 포 함할 수 있다.
상기 전류원은 상기 감지 신호 처리부가 상기 감지 신호를 생성하는 동안 상기 일정한 전류를 흘리는 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 감지 데이터선에 연결되어 있으며 리셋 전압을 상기 감지 데이터선에 공급하는 리셋 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
상기 출력 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터 및 상기 리셋 트랜지스터 중 적어도 하나는 상기 제2 표시판의 가장자리 영역에 형성될 수 있다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 예인 액정 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 5를 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도로서, 화소 관점에서 도시한 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다. 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도로서, 감지부 관점에서 도시한 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 감지부에 대한 등가 회로도이다. 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략도이다.
도 1 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 영상 주사부(400), 영상 데이터 구동부(500) 및 감지 신호 처리부(800), 영상 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(550), 감지 신호 처리부(800)에 연결된 접촉 판단부(700), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.
도 1 내지 도 4b를 참고하면, 액정 표시판 조립체(300)는 복수의 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(PX), 그리고 복수의 감지 신호선(SY1-SYN, SX1-SXM, RL)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 감지부(SU)를 포함한다. 반면, 도 2 및 도 5를 참고하면, 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주하는 박막 트랜지스터 표시판(100) 및 공통 전극 표시판(200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3), 그리고 두 표시판(100, 200) 사이에 간극(間隙)을 만들며 어느 정도 압축 변형되는 간격재(도시하지 않음)를 포함한다.
표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 영상 주사 신호를 전달하는 복수의 영상 주사선 (G1-Gn)과 영상 데이터 신호를 전달하는 영상 데이터선(D1-Dm)을 포함하며, 감지 신호선(SY1-SYN, SX1-SXM, RL)은 감지 데이터 신호를 전달하는 복수의 가로 감지 데이터선(SY1-SYN) 및 복수의 세로 감지 데이터선(SX1-SXM)과 기준 전압을 전달하는 복수의 기준 전압선(RL)을 포함한다. 기준 전압선(RL)은 필요에 따라 생략할 수 있다.
영상 주사선(G1-Gn) 및 가로 감지 데이터선(SY1-SYN)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고, 영상 데이터선(D1-Dm) 및 세로 감지 데이터선(SX1-SXM)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다. 기준 전압선(RL)은 행 또는 열 방향으로 뻗어 있다.
각 화소(PX)는 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 축전기(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
스위칭 소자(Q)는 박막 트랜지스터 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 영상 주사선(G1-Gn)과 연결되어 있고, 입력 단자는 영상 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다. 이때 박막 트랜지스터는 비정질 규소(amorphous silicon) 또는 다결정 규소(poly crystalline silicon)를 포함한다.
액정 축전기(Clc)는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 화소 전극(191)과 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(191)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 공통 전극 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 박막 트랜지스터 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(191, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.
액정 축전기(Clc)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Cst)는 박막 트랜지스터 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(191)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Cst)는 화소 전극(191)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 영상 주사선과 중첩되어 이루어질 수 있다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 화소 전극(191)에 대응하는 공통 전극 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 화소 전극(191) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.
액정 표시판 조립체(300)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.
감지부(SU)는 도 4a에 도시한 구조 또는 도 4b에 도시한 구조를 가질 수 있다.
도 4a에 도시한 감지부(SU1)는 도면 부호 SL로 나타낸 가로 또는 세로 감지 데이터선(이하 감지 데이터선이라 함)에 연결되어 있는 가변 축전기(Cv)와 감지 데이터선(SL)과 기준 전압선(RL) 사이에 연결되어 있는 기준 축전기(Cp)를 포함한다.
기준 축전기(Cp)는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 기준 전압선(RL)과 감지 데이터선(SL)이 절연체(도시하지 않음)를 사이에 두고 중첩되어 이루어진다.
가변 축전기(Cv)는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 감지 데이터선(SL)과 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 단자 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 가변 축전기(Cv)의 정전 용량(capacitance)은 액정 표시판 조립체(300)에 가해지는 사용자의 접촉(touch) 등 외부 자극에 의하여 값이 변화한다. 이러한 외부 자극으로는 압력을 예로 들 수 있으며, 공통 전극 표시판(200)에 압력이 가해지면 간격재가 압축 변형되어 두 단자 사이의 거리가 변화하여 가변 축전기(Cv)의 정전 용량이 바뀐다. 정전 용량이 바뀌면 정전 용량의 크기에 의존하는, 기준 축전기(Cp)와 가변 축전기(Cv) 사이의 접점 전압(Vn)의 크기가 변한다. 접점 전압(Vn)은 감지 데이터 신호로서 감지 데이터선(SL)을 통하여 흐르며, 이를 기초로 하여 접촉 여부를 판단할 수 있다. 이때 기준 축전기(Cp)는 고정된 정전 용량을 가지며, 기준 축전기(Cp)에 인가되는 기준 전압은 일정한 전압 값 을 가지므로 접점 전압(Vn)은 일정한 범위에서 변동된다. 따라서 감지 데이터 신호가 항상 일정한 범위의 전압 레벨을 가질 수 있고 이에 따라 접촉 여부 및 접촉 위치를 용이하게 판단할 수 있다.
도 4b에 도시한 감지부(SU2)는 감지 데이터선(SL)에 연결되어 있는 스위치(SWT)를 포함한다.
스위치(SWT)는 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(270)과 박막 트랜지스터 표시판(100)의 감지 데이터선(SL)을 두 단자로 하며, 두 단자 중 적어도 하나는 돌출해 있어서 사용자의 접촉에 의하여 두 단자가 물리적, 전기적으로 연결된다. 이에 따라 공통 전극(270)으로부터의 공통 전압(Vcom)이 감지 데이터 신호로서 감지 데이터선(SL)에 출력된다. 이러한 감지부(SU2)를 적용하면 도 4a에 도시한 기준 전압선(RL)을 생략할 수 있다.
가로 감지 데이터선(SY1-SYN)을 통하여 흐르는 감지 데이터 신호를 분석하여 접촉점의 Y 좌표를 판단할 수 있으며, 세로 감지 데이터선(SX1-SXM)을 통하여 흐르는 감지 데이터 신호를 분석하여 접촉점의 X 좌표를 판단할 수 있다.
감지부(SU)는 인접한 두 화소(PX) 사이에 배치된다. 가로 및 세로 감지 데이터선(SY1-SYN, SX1-SXM)에 각각 연결되어 있으며, 이들이 교차하는 영역에 인접하여 배치되어 있는 한 쌍의 감지부(SU)의 밀도는 예를 들면, 도트(dot) 밀도의 약 1/4일 수 있다. 여기서 하나의 도트는, 예를 들면 나란히 배열되어 있으며 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 표시하는 3 개의 화소(PX)를 포함하고, 하나의 색상을 표 시하며, 액정 표시 장치의 해상도를 나타내는 기본 단위가 된다. 그러나 하나의 도트는 4개 이상의 화소(PX)로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 각 화소(PX)는 삼원색과 백색(white) 중 하나를 표시할 수 있다.
한 쌍의 감지부(SU) 밀도가 도트 밀도의 1/4인 예로는 한 쌍의 감지부(SU)의 가로 및 세로 해상도가 각각 액정 표시 장치의 가로 및 세로 해상도의 1/2인 경우를 들 수 있다. 이 경우, 감지부(SU)가 없는 화소행 및 화소열도 있을 수 있다.
감지부(SU) 밀도와 도트 밀도를 이 정도로 맞추면 문자 인식과 같이 정밀도가 높은 응용 분야에도 이러한 액정 표시 장치를 적용할 수 있다. 물론 감지부(SU)의 해상도는 필요에 따라 더 높거나 낮을 수도 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 감지부(SU)에 의하면 감지부(SU)와 감지 데이터선(SL)이 차지하는 공간이 상대적으로 작으므로 화소(PX)의 개구율 감소를 최소화할 수 있다.
다시 도 1 및 도 3을 참고하면, 계조 전압 생성부(550)는 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 계조 전압 집합(또는 기준 계조 전압 집합)을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.
영상 주사부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 영상 주사선(G1-Gn)에 연결되어 스위칭 소자(Q)를 턴 온시키는 게이트 온 전압(Von)과 턴 오프시키는 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 영상 주사 신호를 영상 주사선(G1-Gn)에 인가 한다.
영상 데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 영상 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(550)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 영상 데이터 신호로서 영상 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(550)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 영상 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 영상 데이터 신호를 선택한다.
감지 신호 처리부(800)는 액정 표시판 조립체(300)의 감지 데이터선(SY1-SYN, SX1-SXM)에 연결되어 감지 데이터선(SY1-SYN, SX1-SXM)을 통하여 출력되는 감지 데이터 신호를 입력받아 증폭, 필터링 등의 신호 처리를 행한 후 아날로그-디지털 변환을 하여 디지털 감지 신호(DSN)를 생성한다.
접촉 판단부(700)는 감지 신호 처리부(800)로부터 디지털 감지 신호(DSN)를 받아 소정 연산 처리를 하여 접촉 여부 및 접촉 위치를 판단한 후 접촉 정보(INF)를 외부 장치로 내보낸다. 접촉 판단부(700)는 디지털 감지 신호(DSN)에 기초하여 감지부(SU)의 동작 상태를 감시하여 이들에 인가되는 신호를 제어할 수 있다.
신호 제어부(600)는 영상 주사부(400), 영상 데이터 구동부(500), 계조 전압 생성부(550), 그리고 감지 신호 처리부(800) 등의 동작을 제어한다.
이러한 구동 장치(400, 500, 550, 600, 700, 800) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 550, 600, 700, 800)가 신호선(G1-Gn, D1-Dm, SY1-SYN, SX1-SXM) 및 박막 트랜지스터(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다.
도 5를 참고하면, 액정 표시판 조립체(300)는 표시 영역(P1), 가장자리 영역(P2) 및 노출 영역(P3)으로 나뉘어 있다. 표시 영역(P1)에는 화소(PX), 감지부(SU) 및 신호선(G1-Gn, D1-Dm, SY1-SYN, SX1-SXM, RL)의 대부분이 위치한다. 공통 전극 표시판(200)은 블랙 매트릭스(도시하지 않음)를 포함하며, 블랙 매트릭스는 가장자리 영역(P2)의 대부분을 덮고 있어서 외부로부터의 광을 차단한다. 공통 전극 표시판(200)은 박막 트랜지스터 표시판(100)보다 크기가 작아서 박막 트랜지스터 표시판(100)의 일부가 노출되어 노출 영역(P3)을 이루며, 노출 영역(P3)에는 단일 칩(610)이 실장되고 FPC 기판(flexible printed circuit board)(620)이 부착된다.
단일 칩(610)은 액정 표시 장치를 구동하기 위한 구동 장치들, 즉, 영상 구동부(400), 영상 데이터 구동부(500), 계조 전압 생성부(550), 신호 제어부(600), 접촉 판단부(700), 그리고 감지 신호 처리부(800)를 포함한다. 이러한 구동 장치 (400, 500, 550, 600, 700, 800)를 단일 칩(610) 안에 집적함으로써 실장 면적을 줄일 수 있으며, 소비 전력도 낮출 수 있다. 물론 필요에 따라, 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩(610) 바깥에 있을 수 있다.
영상 신호선(G1-Gn, D1-Dm) 및 감지 데이터선(SY1-SYN, SX1-SXM)은 노출 영역(P3)에까지 연장되어 해당 구동 장치(400, 500, 800)와 연결된다.
FPC 기판(620)은 외부 장치로부터 신호를 받아들여 단일 칩(610) 또는 액정 표시판 조립체(300)에 전달하며, 외부 장치와의 접속을 용이하게 하기 위하여 끝단은 통상 커넥터(도시하지 않음)로 이루어진다.
그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작 및 감지 동작에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.
신호 제어부(600)는 외부 장치(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(＝210), 256(＝28) 또는 64(＝26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300) 및 영상 데이터 구동부(500)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 영상 주사 제어 신호(CONT1), 영상 데이터 제어 신호(CONT2) 및 감지 데이터 제어 신호(CONT3) 등을 생성한 후, 영상 주사 제어 신호(CONT1)를 영상 주사부(400)로 내보내고, 영상 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 영상 데이터 구동부(500)로 내보내며, 감지 데이터 제어 신호(CONT3)를 감지 신호 처리부(800)로 내보낸다.
영상 주사 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력을 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 영상 주사 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.
영상 데이터 제어 신호(CONT2)는 한 화소행의 영상 데이터(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 영상 데이터선(D1-Dm)에 영상 데이터 신호를 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 영상 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 영상 데이터 신호의 전압 극성(이하 "공통 전압에 대한 영상 데이터 신호의 전압 극성"을 줄여 "영상 데이터 신호의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.
신호 제어부(600)로부터의 영상 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 영상 데이터 구동부(500)는 한 화소행의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 영상 데이터 신호로 변환한 다음, 이를 해당 영상 데이터선 (D1-Dm)에 인가한다.
영상 주사부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 영상 주사 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 영상 주사선(G1-Gn)에 인가하여 이 영상 주사선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴 온시킨다. 그러면, 영상 데이터선(D1-Dm)에 인가된 영상 데이터 신호가 턴 온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.
화소(PX)에 인가된 영상 데이터 신호의 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(Clc)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며, 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 액정 표시판 조립체(300)에 부착된 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타나며, 이를 통하여 원하는 영상을 표시할 수 있다.
1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 영상 주사선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소(PX)에 영상 데이터 신호를 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 영상 데이터 신호의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 영상 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 영상 데이터선을 통하여 흐르는 영상 데이터 신호의 극성이 바뀌거나(보기: 행반전, 점반전), 한 화소행에 인가되는 영상 데이터 신호의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열반전, 점반전).
감지 신호 처리부(800)는 감지 데이터 제어 신호(CONT3)에 따라 매 프레임마다 한번씩 프레임과 프레임 사이의 포치(porch) 구간에서 감지 데이터선(SY1-SYN, SX1-SXM)을 통하여 흐르는 감지 데이터 신호를 읽어 들인다. 포치 구간에서는 감지 데이터 신호가 영상 주사부(400) 및 영상 데이터 구동부(500) 등으로부터의 구동 신호의 영향을 덜 받게 되므로 감지 데이터 신호의 신뢰도가 높아진다. 그러나 이러한 읽기 동작은 매 프레임마다 반드시 이루어질 필요는 없으며, 필요에 따라 복수의 프레임마다 한번씩 이루어질 수도 있다.
그러고 감지 신호 처리부(800)는 읽어 들인 아날로그 감지 데이터 신호를 증폭 및 필터링 등의 신호 처리를 한 후 디지털 감지 신호(DSN)로 변환하여 접촉 판단부(700)로 내보낸다.
접촉 판단부(700)는 디지털 감지 신호(DSN)를 받아 적절한 연산 처리를 행하여 접촉 여부 및 접촉 위치를 알아내고 이를 외부 장치로 전송하며, 외부 장치는 이에 기초한 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시 장치에 전송한다.
그러면 도 4a에 도시한 감지부(SU1)가 적용되는 경우의 액정 표시 장치에 대하여 도 6a 내지 도 7b를 참고하여 좀더 상세하게 설명한다.
도 6a는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 감지 데이터선 에 연결되어 있는 복수의 감지부의 등가 회로도이고, 도 6b는 이를 간략히 도시한 등가 회로도이며, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 감지 동작을 위한 타이밍도이다.
도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 액정 표시판 조립체(301)는 도 3에 도시한 복수의 감지 데이터선(SL)과 각 감지 데이터선(SL)에 연결되어 있는 복수의 감지부(SU1), 제1 및 제2 리셋 트랜지스터(Qr1, Qr2) 및 출력 트랜지스터(Qs), 그리고 출력 트랜지스터(Qs)에 연결되어 있는 복수의 출력 데이터선(OL)을 포함한다. 즉, 한 감지 데이터선(SL)에는 복수의 가변 축전기(Cv) 및 복수의 기준 축전기(Cp)가 연결되어 있으며, 감지 데이터선(SL)의 서로 다른 끝에는 각각 제1 리셋 트랜지스터(Qr1)와 제2 리셋 트랜지스터(Qr2) 및 출력 트랜지스터(Qs)가 연결되어 있다. 가변 축전기(Cv)는 공통 전압(Vcom)에 연결되어 있고 기준 축전기(Cp)는 기준 전압(Vp)에 연결되어 있다. 한편 감지 신호 처리부(801)는 증폭기(AP), 축전기(Cf) 및 스위치(SW)를 포함한다.
앞서 설명한 것처럼, 복수의 가변 축전기(Cv)는 감지 데이터선(SL)과 공통 전극(270)을 두 단자로 하여 이루어지므로 복수의 가변 축전기(Cv)는 도 6b에 도시한 하나의 가변 축전기(Cv')로 대표될 수 있으며, 실제로 가변 축전기(Cv')의 정전 용량은 한 감지 데이터선(SL)을 따라 실질적으로 균일하게 분포되어 있다. 또한 도 6b에 도시한 바와 같이 가변 축전기(Cv')에 대응하여 복수의 기준 축전기(Cp)도 하나의 기준 축전기(Cp')로 대표될 수 있다.
제1 및 제2 리셋 트랜지스터(Qr1, Qr2)는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자 로서 그 제어 단자는 제1 및 제2 리셋 신호(RST1, RST2)와 각각 연결되어 있고, 그 입력 단자는 제1 및 제2 리셋 전압(Vr1, Vr2)과 각각 연결되어 있으며, 출력 단자는 감지 데이터선(SL)과 연결되어 있다. 제1 및 제2 리셋 트랜지스터(Qr1, Qr2)는 액정 표시판 조립체(301)의 가장자리 영역(P2)에 위치하며 제1 및 제2 리셋 신호(RST1, RST2)에 따라 제1 및 제2 리셋 전압(Vr1, Vr2)을 감지 데이터선(SL)에 공급한다.
출력 트랜지스터(Qs)도 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서 그 제어 단자는 감지 데이터선(SL)과 연결되어 있고, 그 입력 단자는 입력 전압(Vs)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 출력 데이터선(OL)과 연결되어 있다. 출력 트랜지스터(Qs)도 액정 표시판 조립체(301)의 가장자리 영역(P2)에 위치하며 감지 데이터선(SL)을 통하여 흐르는 감지 데이터 신호에 기초하여 출력 신호를 생성한다. 출력 신호로서 출력 전류를 들 수 있다. 이와 달리 출력 트랜지스터(Qs)가 출력 신호로서 전압을 생성할 수도 있다.
출력 데이터선(OL)은 감지 신호 처리부(801)의 증폭기(AP)에 연결되어 있다.
증폭기(AP)는 반전 단자(-)와 비반전 단자(+) 및 출력 단자를 가지며, 반전 단자(-)는 출력 데이터선(OL)에 연결되어 있고, 반전 단자(-)와 출력 단자 사이에는 축전기(Cf) 및 스위치(SW)가 연결되어 있으며, 비반전 단자(+)는 기준 전압(Va)에 연결되어 있다. 증폭기(AP) 및 축전기(Cf)는 전류 적분기로서 출력 트랜지스터(Qs)로부터의 출력 전류를 소정 시간 적분을 하여 감지 신호(Vo)를 생성한다.
도 7a를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 앞서 설명한 것처럼 프레임과 프레임 사이의 포치 구간에서 감지 동작을 수행하며, 특히 수직 동기 신호(Vsync)보다 앞선 프론트 포치(front porch) 구간에서 감지 동작을 수행하는 것이 바람직하다.
공통 전압(Vcom)은 하이 레벨과 로우 레벨을 가지며 1H마다 하이 레벨과 로우 레벨을 스윙한다.
제1 및 제2 리셋 신호(RST1, RST2)는 제1 및 제2 리셋 트랜지스터(Qr1, Qr2)를 각각 턴 온시키는 게이트 온 전압(Von)과 턴 오프시키는 게이트 오프 전압(Voff)을 가진다. 제1 리셋 신호(RST1)의 게이트 온 전압(Von)은 공통 전압(Vcom)이 하이 레벨일 때 인가된다. 제1 리셋 트랜지스터(Qr1)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되면 제1 리셋 전압(Vr1)이 감지 데이터선(SL)에 인가되어 감지 데이터선(SL)을 초기화한다.
그러고 제1 리셋 신호(RST1)가 게이트 오프 전압(Voff)이 되면 감지 데이터선(SL)은 플로팅 상태가 되고 가변 축전기(Cv')의 정전 용량의 변화 및 공통 전압(Vcom)의 변동에 기초하여 감지 데이터 신호가 변동된다. 한편 제1 리셋 신호(RST1)가 게이트 오프 전압(Voff)으로 바뀐 후 스위칭 신호(Vsw)가 스위치(SW)에 인가되어 축전기(Cf)에 충전되어 있는 전압을 방전시킨다. 그런 후 소정 시간이 경과하면 감지 신호 처리부(801)는 감지 신호(Vo)를 읽는다. 이때 감지 신호(Vo)를 읽는 시간은 제1 리셋 신호(RST1)가 게이트 오프 전압(Voff)이 된 후 1H 시간 이내로 설정하는 것이 바람직하다. 즉 공통 전압(Vcom)이 다시 하이 레벨로 바뀌기 전에 감지 신호(Vo)를 읽는 것이 바람직하다.
감지 데이터 신호가 제1 리셋 전압(Vr1)을 기준으로 변동되므로 감지 데이터 신호가 항상 일정한 범위의 전압 레벨을 가질 수 있고 이에 따라 접촉 여부 및 접촉 위치를 용이하게 판단할 수 있다.
감지 신호 처리부(801)가 감지 신호(Vo)를 읽은 후 제2 리셋 신호(RST2)는 게이트 온 전압(Von)이 되어 제2 리셋 트랜지스터(Qr2)를 턴 온시킨다. 그러면 제2 리셋 전압(Vr2)이 감지 데이터선(SL)에 인가되어 감지 데이터선(SL)을 충전한다. 제2 리셋 전압(Vr2)은 다음 제1 리셋 전압(Vr2)이 감지 데이터선(SL)에 인가될 때까지 유지된다. 제2 리셋 전압(Vr2)과 공통 전압(Vcom)은 감지 데이터선(SL)과 공통 전극(270) 사이의 액정층에 전계를 형성하며, 그 사이의 액정 분자들은 생성된 전계에 따라 경사 방향이 결정된다. 액정 분자의 경사 방향에 따라 감지 데이터 신호의 변화량이 달라지는데, 제2 리셋 전압(Vr2)을 적절한 값으로 설정함으로써 감지 데이터 신호의 변화량이 커지도록 할 수 있다.
제1 리셋 신호(RST1)의 게이트 온 전압(Von)은 공통 전압(Vcom)이 로우 레벨일 때 인가될 수도 있으며 이때 공통 전압(Vcom)이 하이 레벨로 바뀐 후 다시 로우 레벨이 되기 전에 감지 신호(Vo)를 읽는다. 또한 제1 리셋 신호(RST1)를 마지막 영상 주사선(Gn)에 인가되는 영상 주사 신호에 동기시킬 수도 있다.
제2 리셋 신호(RST2)는 감지 신호(Vo)를 읽은 바로 다음의 1H 구간에서 게이트 온 전압(Von)이 될 수도 있고, 그 이후의 1H 구간에서 게이트 온 전압(Von)이 될 수도 있다.
도 7b에 도시한 타이밍도는 도 7a에 도시한 타이밍도와 실질적으로 많은 부분 동일하다. 그러나 도 7b를 참고하면, 도 7a에서와 달리 제1 리셋 신호(RST1)는 공통 전압(Vcom)이 로우 레벨일 때 게이트 온 전압(Von)이 된다. 즉, 제1 리셋 전압(Vr1)은 공통 전압(Vcom)이 로우 레벨일 때 인가될 수도 있다. 또한 감지 신호 처리부(801)는 제1 리셋 신호(RST1)가 게이트 오프 전압(Voff)이 된 후 2H 구간 이내에서 감지 신호(Vo)를 읽는다. 이때 감지 데이터 신호가 안정된 값을 갖도록 공통 전압(Vcom)은 하이 레벨을 2H 시간 동안 유지한다. 이와 같이 하면 증폭기(AP) 및 축전기(Cf)가 출력 트랜지스터(Qs)로부터의 출력 전류를 충분히 충전할 수 있어서 감지 신호(Vo)의 레벨이 좀 더 크게 변할 수 있다.
감지 신호 처리부(801)는 제1 리셋 신호(RST1)가 게이트 오프 전압(Voff)이 된 후 2H 구간을 초과하여 감지 신호(Vo)를 읽을 수도 있으며, 이때 공통 전압(Vcom)도 이에 대응하여 그 레벨이 변화하지 않도록 한다.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 감지 데이터선과 감지 데이터 처리부의 연결 관계에 관하여 도 8을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 감지 데이터선과 감지 데이터 처리부의 연결 관계를 도시한 등가 회로도의 예이다.
도 8을 참고하면, 액정 표시판 조립체(301)는 복수의 감지 데이터선(SY1-SYN, SX1-SXM) 및 복수의 감지부(SU1) 이외에도 각 감지 데이터선(SY1-SYN, SX1-SXM)에 연결되어 있는 복수의 제1 및 제2 리셋 트랜지스터(Qr1, Qr2) 및 복수의 출력 트랜지스터(Qs), 그리고 해당 출력 트랜지스터(Qs)를 통하여 가로 및 세로 감지 데이터선(SY1-SYN, SX1-SXM)에 각각 연결되어 있는 복수의 가로 및 세로 출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)을 포함한다.
액정 표시판 조립체(301)에서 감지부(SU1)가 놓인 위치는 도 3에 도시한 액정 표시판 조립체(300)와 실질적으로 동일하다. 또한 각 감지부(SU1)에 연결되어 있는 감지 데이터선(SY1-SYN, SX1-SXM)의 배열 관계도 도 3에 도시한 것과 실질적으로 동일하다. 감지 신호 처리부(801)도 앞서 설명한 감지 신호 처리부(800)와 기능적으로는 실질적으로 동일하다. 또한 액정 표시판 조립체(301)의 표시 영역, 가장자리 영역 및 노출 영역은 도 5에 도시한 액정 표시판 조립체(300)의 그것과 실질적으로 동일하다. 감지 신호 처리부(801)는 액정 표시판 조립체(301)의 아래쪽 노출 영역에 실장되어 있는 단일 칩에 포함되어 있다. 또한 단일 칩은 앞서 설명한 것처럼 데이터 구동부(500)를 더 포함하며, 액정 표시판 조립체(301)에 따라 감지 신호 처리부(801) 및 데이터 구동부(500)에 대응하는 단자 배열을 가지고 있다.
이하에서는 도 3에 도시한 액정 표시판 조립체(300)와 다른 부분에 대하여 상세하게 설명한다.
도 8을 참고하면, 세로 감지 데이터선(SX1-SXM)에 연결되어 있는 제1 리셋 트랜지스터(Qr1)는 액정 표시판 조립체(301)의 위쪽 가장자리 영역에 배치되어 있고, 제2 리셋 트랜지스터(Qr2) 및 출력 트랜지스터(Qs)는 아래쪽 가장자리 영역에 배치되어 있다. 가로 감지 데이터선(SY1-SYN)에 연결되어 있는 제1 리셋 트랜지스터(Qr1)는 액정 표시판 조립체(301)의 왼쪽 가장자리 영역에 배치되어 있고, 제2 리셋 트랜지스터(Qr2) 및 출력 트랜지스터(Qs)는 오른쪽 가장자리 영역에 배치되어 있다. 그러나 필요에 따라 제2 리셋 트랜지스터(Qr2)는 제1 리셋 트랜지스터(Qr1)가 배치되어 있는 영역에 배치될 수도 있다. 즉, 출력 트랜지스터(Qs)와 제1 및 제2 리셋 트랜지스터(Qr1, Qr2)의 크기는 서로 다를 수 있는데 이들을 적절히 분배하여 액정 표시판 조립체(301)의 가장자리 영역에 배치하면 액정 표시판 조립체(301)의 가장자리 영역을 최소화할 수 있다.
세로 출력 데이터선(OX1-OXM)은 액정 표시판 조립체(301)의 아래쪽 가장자리 영역으로부터 노출 영역으로 뻗어 감지 신호 처리부(801)에 연결되어 있으며, 가로 출력 데이터선(OY1-OYN)은 액정 표시판 조립체(301)의 오른쪽 가장자리 영역에서 아래쪽으로 뻗어 노출 영역을 지나 감지 신호 처리부(801)에 연결되어 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 액정 표시 장치의 해상도와 감지부(SU1)의 해상도가 다르므로 영상 데이터선(D1-Dm)의 밀도와 출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)의 밀도는 다르다. 복수의 영상 데이터선(D1-Dm) 사이에 하나의 세로 출력 데이터선(OX1-OXM)이 위치하며, 가로 출력 데이터선(OY1-OYN)은 액정 표시판 조립체(301)의 오른쪽에 나란히 배열되어 있으며 이들 사이에는 영상 데이터선(D1-Dm)이 배치되지 않는다. 이와 같이 가로 출력 데이터선(OY1-OYN)을 배열하면 가로 출력 데이터선(OY1-OYN)을 형성하기 위한 공정이 단순해지며 출력 트랜지스터(Qs)로부터의 출력 전류 왜곡을 줄일 수 있다. 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체(301)에 대응하는 단일 칩은 이러한 배열을 가지는 영상 데이터선(D1-Dm) 및 출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)에 대응하는 단자 배열을 가진다.
지금까지 설명한 액정 표시판 조립체(301)에서 오른쪽과 왼쪽은 서로 바뀔 수 있으며, 가로 감지 데이터선(SY1-SYN)에 연결되어 있는 제1 및 제2 리셋 트랜지스터(Qr1, Qr2), 출력 트랜지스터(Qs) 및 가로 출력 데이터선(OY1-OYN)의 일부는 그 위치가 왼쪽에서 오른쪽으로 또는 오른쪽에서 왼쪽으로 바뀔 수 있다.
그러면 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도 9a 내지 도 10을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 9a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 감지부의 등가 회로도이고, 도 9b는 이를 간략히 도시한 등가 회로도이며, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 감지 동작을 위한 타이밍도이다.
본 실시예의 액정 표시판 조립체(302)는 도 3에 도시한 복수의 감지 데이터선(SL)과 각 감지 데이터선(SL)에 연결되어 있는 복수의 감지부(SU1), 리셋 트랜지스터(Qr) 및 출력 트랜지스터(Qs), 출력 트랜지스터(Qs)에 연결되어 있는 복수의 출력 데이터선(OL), 그리고 출력 데이터선(OL)에 연결되어 있는 전류원 트랜지스터(Qp)를 포함한다. 즉, 한 감지 데이터선(SL)에는 복수의 가변 축전기(Cv) 및 복수 의 기준 축전기(Cp)가 연결되어 있으며, 감지 데이터선(SL)의 서로 다른 끝에는 각각 리셋 트랜지스터(Qr)와 출력 트랜지스터(Qs)가 연결되어 있다. 한편 감지 신호 처리부(802)는 증폭기(AP), 축전기(Cf) 및 스위치(SW)를 포함한다.
가변 축전기(Cv) 및 기준 축전기(Cp)는 앞선 실시예의 그것과 실질적으로 동일하다. 도 9b를 참고하면, 복수의 가변 축전기(Cv)는 하나의 가변 축전기(Cv')로 대표될 수 있으며, 복수의 기준 축전기(Cp)도 하나의 기준 축전기(Cp')로 대표될 수 있다.
리셋 트랜지스터(Qr)도 앞선 실시예의 제1 리셋 트랜지스터(Qr1)와 실질적으로 동일하며, 출력 트랜지스터(Qs) 및 감지 신호 처리부(802)도 앞선 실시예의 그것과 실질적으로 동일하다. 따라서 이들에 대하여 상세한 설명을 생략한다.
전류원 트랜지스터(Qp)는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서 그 제어 단자는 전류 제어 신호(Vsk)와 연결되어 있고, 그 입력 단자는 입력 전압(Vb)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 출력 데이터선(OL) 및 증폭기(AP)의 반전 단자(-)와 연결되어 있다. 전류원 트랜지스터(Qp)도 액정 표시판 조립체(302)의 가장자리 영역(P2)에 위치한다.
증폭기(AP)의 반전 단자(-)의 전압은 비반전 단자(+)의 전압과 동일하므로 전류원 트랜지스터(Qp)의 출력 단자 전압도 기준 전압(Va)과 실질적으로 동일하다. 전류원 트랜지스터(Qp)의 입력 전압(Vb) 및 전류 제어 신호(Vsk)가 소정 구간에서 일정한 값을 갖도록 설정하면 전류원 트랜지스터(Qp)는 이 구간에서 일정한 전류를 흘린다. 따라서 전류원 트랜지스터(Qp)는 출력 트랜지스터(Qs)로부터의 출력 전류 중 일정한 양을 빼는 역할을 한다. 차감된 출력 전류에 기초하여 증폭기(AP) 및 축전기(Cf)는 감지 신호(Vo)를 생성한다. 출력 트랜지스터(Qs)의 제어 단자에 큰 입력 신호가 인가될수록 출력 전류도 커지고, 접촉과 비접촉에 따른 출력 전류의 변화량도 커진다. 따라서 제1 리셋 전압(Vr1)을 크게 하는 것이 바람직하다. 그런데 전류원 트랜지스터(Qp)가 없는 경우 출력 전류가 커지면 이를 받아 처리하는 증폭기(AP)의 동작 영역이 넓어지므로 소비 전력이 커지고, 증폭기(AP)의 크기가 커지게 된다. 그러나 본 실시예의 전류원 트랜지스터(Qp)에 의하여 일정한 전류를 출력 트랜지스터(Qs)의 출력 전류에서 빼면 증폭기(AP)의 동작 영역이 상대적으로 줄어들어 소비 전력 및 그 크기를 줄일 수 있다. 이러하더라도 증폭기(AP)에 입력되는 전류의 변화량은 출력 트랜지스터(Qs)의 출력 전류의 변화량과 실질적으로 동일하므로 접촉 여부를 판단하는 데 지장이 없다.
도 10에 도시한 본 실시예의 타이밍도는 도 7a의 타이밍도와 많은 부분에서 동일하다. 도 10을 참고하면, 본 실시예에 따른 감지 동작도 앞선 실시예에서와 마찬가지로 프레임과 프레임 사이의 포치 구간에서 감지 동작을 수행하며, 특히 수직 동기 신호(Vsync)보다 앞선 프론트 포치(front porch) 구간에서 감지 동작을 수행하는 것이 바람직하다.
리셋 신호(RST)의 게이트 온 전압(Von)은 공통 전압(Vcom)이 하이 레벨일 때 인가되며, 리셋 트랜지스터(Qr)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되면 리셋 전압(Vr)이 감지 데이터선(SL)에 인가되어 감지 데이터선(SL)을 초기화한다.
전류 제어 신호(Vsk)는 전류원 트랜지스터(Qp)가 일정한 전류를 흘릴 수 있 는 고전압과 실질적으로 전류를 흘리지 못하는 저전압을 가진다. 리셋 신호(RST)가 게이트 오프 전압(Voff)이 되면 스위칭 신호(Vsw)가 스위치(SW)에 인가되며, 전류 제어 신호(Vsk)는 고전압이 된다. 이후 소정 시간이 경과하면 감지 신호 처리부(802)는 감지 신호(Vo)를 읽으며, 그 후 전류 제어 신호(Vsk)는 다시 저전압이 된다. 전류 제어 신호(Vsk)가 소정 구간에서만 고전압이 되어 전류원 트랜지스터(Qp)가 일정한 전류를 흘리도록 함으로써 불필요한 전력 소비를 줄일 수 있다.
앞서 설명한 도 6a 내지 도 8의 액정 표시 장치에 대한 많은 특징들이 도 9a 내지 도 10의 액정 표시 장치에도 적용될 수 있다. 이와 반대로 도 9a의 전류원 트랜지스터(Qp)가 도 6a의 액정 표시판 조립체(301)에 포함될 수도 있으며, 이에 따른 많은 특징들이 앞선 실시예의 액정 표시 장치에도 적용될 수 있다.
본 발명에 의하면, 가변 축전기 또는 스위치 등으로 이루어진 감지부를 구비함으로써 액정 표시판 조립체에 가한 압력에 기초하여 접촉 여부 및 접촉 위치를 알아낼 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (25)

  1. 제1 표시판,
    상기 제1 표시판과 마주하며 상기 제1 표시판과 떨어져 있는 제2 표시판,
    상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판 사이에 놓인 액정층,
    상기 제2 표시판에 형성되어 있는 복수의 감지 데이터선,
    압력에 의하여 정전 용량이 변화하며, 상기 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 가변 축전기,
    상기 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 기준 축전기, 그리고
    상기 감지 데이터선에 연결되어 있으며 제1 및 제2 리셋 전압을 서로 다른 시간에 상기 감지 데이터선에 각각 공급하는 제1 및 제2 리셋 트랜지스터
    를 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 감지 데이터선에 연결되어 있으며, 상기 감지 데이터선을 타고 흐르는 감지 데이터 신호에 기초하여 출력 신호를 생성하는 복수의 출력 트랜지스터를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 출력 트랜지스터는 상기 제2 표시판의 가장자리 영역에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 출력 트랜지스터로부터 상기 출력 신호를 공급받아 상기 출력 신호에 기초한 감지 신호를 생성하는 감지 신호 처리부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 감지 신호 처리부는 상기 출력 신호를 적분하여 상기 감지 신호를 생성하는 복수의 적분기를 포함하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 적분기는 증폭기 및 축전기를 포함하는 액정 표시 장치.
  7. 제4항에서,
    상기 출력 트랜지스터와 상기 감지 신호 처리부에 연결되어 있으며 일정한 전류를 흘리는 전류원을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 전류원은 상기 감지 신호 처리부가 상기 감지 신호를 생성하는 동안 상기 일정한 전류를 흘리는 박막 트랜지스터를 포함하는 액정 표시 장치.
  9. 제4항에서,
    상기 제1 리셋 트랜지스터는 상기 감지 신호 처리부가 상기 감지 신호를 생성하기 전에 상기 감지 데이터선에 상기 제1 리셋 전압을 인가하는 액정 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 제2 리셋 트랜지스터는 상기 감지 신호 처리부가 상기 감지 신호를 생성한 후에 상기 감지 데이터선에 상기 제2 리셋 전압을 인가하는 액정 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 및 제2 리셋 트랜지스터는 상기 제2 표시판의 가장자리 영역에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  12. 제4항에서,
    상기 가변 축전기는 상기 제1 표시판에 형성되어 있는 제1 용량 전극과 상기 제2 표시판에 형성되어 있는 제2 용량 전극을 포함하며,
    상기 감지 데이터선은 상기 제2 용량 전극으로 기능하는
    액정 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 용량 전극과 상기 제2 용량 전극 사이의 거리는 상기 압력에 의하여 변화하고 이에 따라 상기 정전 용량이 변화하는 액정 표시 장치.
  14. 제12항에서,
    상기 기준 축전기는 일정한 기준 전압을 인가 받는 액정 표시 장치.
  15. 제12항에서,
    상기 제1 용량 전극은 제1 및 제2 전압 레벨을 왕복하는 공통 전압을 인가 받는 액정 표시 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 감지 신호 처리부는 프레임 사이의 포치 구간에서 상기 감지 신호를 생성하는 액정 표시 장치.
  17. 제15항에서,
    상기 감지 신호 처리부는 상기 제1 리셋 트랜지스터가 턴 오프된 후 소정 시간 이내에 상기 감지 신호를 생성하는 액정 표시 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 공통 전압은 상기 소정 시간 동안 상기 제1 및 제2 전압 레벨 중 어느 한 전압 레벨을 유지하는 액정 표시 장치.
  19. 제18항에서,
    상기 소정 시간은 적어도 1H 시간인 액정 표시 장치.
  20. 제1항에서,
    상기 감지 데이터선은 서로 다른 방향으로 뻗어 있는 복수의 제1 및 제2 감지 데이터선을 포함하는 액정 표시 장치.
  21. 제1 표시판,
    상기 제1 표시판과 마주하며 상기 제1 표시판과 떨어져 있는 제2 표시판,
    상기 제1 표시판과 상기 제2 표시판 사이에 놓인 액정층,
    상기 제2 표시판에 형성되어 있는 복수의 감지 데이터선,
    압력에 의하여 정전 용량이 변화하며, 상기 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 가변 축전기,
    상기 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 기준 축전기,
    상기 감지 데이터선에 연결되어 있으며, 상기 감지 데이터선을 타고 흐르는 감지 데이터 신호에 기초하여 출력 신호를 생성하는 복수의 출력 트랜지스터, 그리고
    상기 출력 트랜지스터에 연결되어 있으며 일정한 전류를 흘리는 전류원
    을 포함하는 액정 표시 장치.
  22. 제21항에서,
    상기 출력 트랜지스터 및 상기 전류원에 연결되어 있으며, 상기 출력 신호 및 상기 일정한 전류에 기초하여 감지 신호를 생성하는 감지 신호 처리부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  23. 제22항에서,
    상기 전류원은 상기 감지 신호 처리부가 상기 감지 신호를 생성하는 동안 상기 일정한 전류를 흘리는 박막 트랜지스터를 포함하는 액정 표시 장치.
  24. 제23항에서,
    상기 감지 데이터선에 연결되어 있으며 리셋 전압을 상기 감지 데이터선에 공급하는 리셋 트랜지스터를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  25. 제24항에서,
    상기 출력 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터 및 상기 리셋 트랜지스터 중 적어도 하나는 상기 제2 표시판의 가장자리 영역에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
KR1020050101378A 2005-10-26 2005-10-26 접촉 감지 기능이 있는 표시 장치 KR101152136B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050101378A KR101152136B1 (ko) 2005-10-26 2005-10-26 접촉 감지 기능이 있는 표시 장치
US11/536,017 US8054261B2 (en) 2005-10-26 2006-09-28 Liquid crystal display and method thereof
CN2006101374479A CN1955823B (zh) 2005-10-26 2006-10-25 液晶显示器及其方法
JP2006291089A JP4974141B2 (ja) 2005-10-26 2006-10-26 液晶表示装置
US13/241,537 US20120013572A1 (en) 2005-10-26 2011-09-23 Liquid crystal display and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050101378A KR101152136B1 (ko) 2005-10-26 2005-10-26 접촉 감지 기능이 있는 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070044990A KR20070044990A (ko) 2007-05-02
KR101152136B1 true KR101152136B1 (ko) 2012-06-15

Family

ID=37984827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050101378A KR101152136B1 (ko) 2005-10-26 2005-10-26 접촉 감지 기능이 있는 표시 장치

Country Status (4)

Country Link
US (2) US8054261B2 (ko)
JP (1) JP4974141B2 (ko)
KR (1) KR101152136B1 (ko)
CN (1) CN1955823B (ko)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070033532A (ko) * 2005-09-21 2007-03-27 삼성전자주식회사 접촉 감지 기능이 있는 표시 장치, 그 구동 장치 및 감지신호 처리 방법
KR101587897B1 (ko) * 2007-05-07 2016-01-25 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널 일체형 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
US8674971B2 (en) * 2007-05-08 2014-03-18 Japan Display West Inc. Display device and electronic apparatus including display device
JP5246748B2 (ja) * 2007-05-08 2013-07-24 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 表示装置およびこれを備える電子機器
JP2009069730A (ja) * 2007-09-18 2009-04-02 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電子機器及び指示物体の検出方法
JP4947805B2 (ja) * 2007-10-30 2012-06-06 東芝モバイルディスプレイ株式会社 表示装置
KR101478045B1 (ko) * 2007-11-26 2014-12-31 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린
TWM348999U (en) * 2008-02-18 2009-01-11 Tpk Touch Solutions Inc Capacitive touch panel
JP5206250B2 (ja) 2008-05-02 2013-06-12 セイコーエプソン株式会社 表示装置および電子機器
US8319750B2 (en) 2008-05-02 2012-11-27 Sony Corporation Sensing circuit, method of driving sensing circuit, display device, method of driving display device, and electronic apparatus
CN101320185B (zh) * 2008-07-18 2011-01-26 昆山龙腾光电有限公司 触控式液晶显示阵列基板及液晶显示装置
TW201009665A (en) * 2008-08-28 2010-03-01 Wintek Corp Touch panel and sensing circuit thereof
DE102009046177A1 (de) 2008-10-30 2010-06-10 Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon Berührungsdatengenerator
CN101825788B (zh) 2009-03-04 2012-11-21 北京京东方光电科技有限公司 触摸显示器、tft-lcd阵列基板及其制造方法
WO2010116557A1 (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 シャープ株式会社 表示装置および表示装置の駆動方法
US8658957B2 (en) * 2009-06-30 2014-02-25 Sharp Kabushiki Kaisha Sensor circuit and display apparatus
PT104696A (pt) * 2009-07-29 2011-01-31 Ydreams Informatica Sa Visualizador táctil electrocrómico
CN102541327B (zh) * 2010-12-20 2015-04-29 晨星软件研发(深圳)有限公司 触控感测电路与相关方法
TWI421748B (zh) * 2010-12-30 2014-01-01 Au Optronics Corp 觸控面板
CN102654664B (zh) * 2011-09-13 2015-01-07 北京京东方光电科技有限公司 内嵌电容式触控面板及其制备方法
WO2013149331A1 (en) * 2012-04-07 2013-10-10 Cambridge Touch Technologies, Ltd. Pressure sensing display device
TWI464642B (zh) * 2012-04-27 2014-12-11 Orise Technology Co Ltd 內嵌式多點觸控液晶顯示面板系統
CN103513808B (zh) 2012-06-29 2016-09-07 上海天马微电子有限公司 触摸面板、触摸显示面板、触摸检测及显示方法
EP2902886B1 (en) * 2012-09-28 2017-07-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Force quantity detection sensor, and touch input device
TWI471782B (zh) * 2012-11-14 2015-02-01 Orise Technology Co Ltd 內嵌式多點觸控液晶顯示面板系統
JP6196456B2 (ja) * 2013-04-01 2017-09-13 シナプティクス・ジャパン合同会社 表示装置及びソースドライバｉｃ
JP2015007924A (ja) * 2013-06-25 2015-01-15 株式会社ジャパンディスプレイ タッチパネル付液晶表示装置
JP6131123B2 (ja) * 2013-06-25 2017-05-17 株式会社ジャパンディスプレイ タッチパネル付表示装置
JP2015072549A (ja) 2013-10-02 2015-04-16 株式会社ジャパンディスプレイ タッチパネル付液晶表示装置
WO2015075844A1 (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 表示装置
KR102081253B1 (ko) * 2013-12-09 2020-02-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
CN106030483B (zh) 2014-02-18 2019-12-17 剑桥触控科技有限公司 使用压感触摸的触摸屏的功率模式的动态切换
GB2533667B (en) 2014-12-23 2017-07-19 Cambridge Touch Tech Ltd Pressure-sensitive touch panel
CN107209590B (zh) 2014-12-23 2021-10-15 剑桥触控科技有限公司 压敏触摸面板
CN105093582A (zh) * 2015-08-12 2015-11-25 小米科技有限责任公司 移动终端中检测压力的方法及装置
CN106648266B (zh) * 2015-11-09 2023-08-11 京东方科技集团股份有限公司 一种具有压感触控功能的显示装置及驱动方法
GB2544307B (en) 2015-11-12 2018-02-07 Cambridge Touch Tech Ltd Processing signals from a touchscreen panel
GB2544353B (en) 2015-12-23 2018-02-21 Cambridge Touch Tech Ltd Pressure-sensitive touch panel
US10282046B2 (en) 2015-12-23 2019-05-07 Cambridge Touch Technologies Ltd. Pressure-sensitive touch panel
GB2547031B (en) 2016-02-05 2019-09-25 Cambridge Touch Tech Ltd Touchscreen panel signal processing
KR102586120B1 (ko) * 2016-09-23 2023-10-06 엘지디스플레이 주식회사 터치 구동 회로, 터치 디스플레이 장치 및 터치 디스플레이 장치의 구동 방법
KR102617273B1 (ko) 2016-10-31 2023-12-21 엘지디스플레이 주식회사 인셀 터치 표시 장치
US10685619B2 (en) * 2017-05-10 2020-06-16 Himax Display, Inc. Display apparatus and related driving method utilizing common voltage modulation
GB2565305A (en) 2017-08-08 2019-02-13 Cambridge Touch Tech Ltd Device for processing signals from a pressure-sensing touch panel
US11093088B2 (en) 2017-08-08 2021-08-17 Cambridge Touch Technologies Ltd. Device for processing signals from a pressure-sensing touch panel
CN107562269B (zh) * 2017-08-28 2020-04-17 京东方科技集团股份有限公司 压力触控结构和显示装置
CN107561761B (zh) * 2017-09-20 2020-09-01 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板及其驱动方法、显示装置
CN110210421B (zh) * 2019-06-05 2021-08-06 京东方科技集团股份有限公司 一种成像背板及其驱动方法、指纹识别面板

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63175883A (ja) 1987-01-17 1988-07-20 富士通株式会社 入力機能付マトリクス型表示装置
JPH09274537A (ja) * 1995-11-13 1997-10-21 Symbios Logic Inc 感触性液晶デイスプレイ装置
JP2002501271A (ja) 1998-01-26 2002-01-15 ウェスターマン，ウェイン 手操作入力を統合する方法および装置
KR20040042485A (ko) * 2002-11-14 2004-05-20 엘지.필립스 엘시디 주식회사 표시장치용 터치 패널

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2245708A (en) * 1990-06-29 1992-01-08 Philips Electronic Associated Touch sensor array systems
JP2788818B2 (ja) 1992-03-31 1998-08-20 シャープ株式会社 アクティブマトリクス入出力装置
JP2653014B2 (ja) 1993-07-26 1997-09-10 日本電気株式会社 アクティブマトリックス液晶ディスプレイ装置
JP3329028B2 (ja) 1993-10-15 2002-09-30 富士ゼロックス株式会社 座標検出装置付き表示装置
JPH08106358A (ja) 1994-08-10 1996-04-23 Fujitsu Ltd タブレット機能付き液晶表示装置、アクティブマトリクス型液晶表示装置及びタブレット機能付き液晶表示装置の駆動方法
JP2005018088A (ja) 1995-02-16 2005-01-20 Toshiba Corp 液晶表示装置
JP3299872B2 (ja) 1995-10-17 2002-07-08 シャープ株式会社 液晶表示装置および液晶黒板
KR100226812B1 (ko) 1997-01-27 1999-10-15 구자홍 위치검출 액정표시장치
JP3964552B2 (ja) 1998-08-25 2007-08-22 三菱電機株式会社 圧力検知デジタイザ
JP2001100916A (ja) 1999-09-27 2001-04-13 Minolta Co Ltd 液晶タッチパネル
JP2001249766A (ja) * 2000-03-06 2001-09-14 Hitachi Ltd タッチパネルおよび画面入力型液晶表示装置
JP2002041231A (ja) * 2000-05-17 2002-02-08 Hitachi Ltd 画面入力型表示装置
JP2002372703A (ja) * 2001-04-11 2002-12-26 Sanyo Electric Co Ltd 表示装置
JP3987729B2 (ja) 2001-09-11 2007-10-10 シャープ株式会社 入出力一体型表示装置
US7279668B2 (en) * 2001-10-16 2007-10-09 Micron Technology, Inc. Sequential read-out method and system that employs a single amplifier for multiple columns
WO2003079176A2 (en) * 2002-03-15 2003-09-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Touch sensitive display device
TWI245252B (en) * 2002-07-18 2005-12-11 Gigno Technology Co Ltd LCD and the touch-control method thereof
CN1251169C (zh) * 2002-07-23 2006-04-12 李友端 液晶显示器及其触控方法
KR100970958B1 (ko) 2003-11-04 2010-07-20 삼성전자주식회사 터치 스크린 기능을 갖는 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법
US8674968B2 (en) * 2005-06-29 2014-03-18 Mstar Semiconductor, Inc. Touch sensing method and associated circuit
US7932898B2 (en) * 2005-09-20 2011-04-26 Atmel Corporation Touch sensitive screen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63175883A (ja) 1987-01-17 1988-07-20 富士通株式会社 入力機能付マトリクス型表示装置
JPH09274537A (ja) * 1995-11-13 1997-10-21 Symbios Logic Inc 感触性液晶デイスプレイ装置
JP2002501271A (ja) 1998-01-26 2002-01-15 ウェスターマン，ウェイン 手操作入力を統合する方法および装置
KR20040042485A (ko) * 2002-11-14 2004-05-20 엘지.필립스 엘시디 주식회사 표시장치용 터치 패널

Also Published As

Publication number Publication date
US8054261B2 (en) 2011-11-08
KR20070044990A (ko) 2007-05-02
US20120013572A1 (en) 2012-01-19
JP4974141B2 (ja) 2012-07-11
US20070091013A1 (en) 2007-04-26
CN1955823A (zh) 2007-05-02
CN1955823B (zh) 2012-09-05
JP2007122733A (ja) 2007-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101152136B1 (ko) 접촉 감지 기능이 있는 표시 장치
KR101383709B1 (ko) 표시 장치 및 그의 구동 방법
KR101261610B1 (ko) 표시 장치 및 접촉 판단부의 제어 방법
US7936340B2 (en) Display device and sensing signal processing apparatus
KR20070048393A (ko) 표시 장치 및 액정 표시 장치
KR101160837B1 (ko) 접촉 감지 기능이 있는 표시 장치
KR20070078522A (ko) 표시 장치 및 액정 표시 장치
KR101251999B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
KR101337262B1 (ko) 표시 장치 및 그의 구동 방법
US20090167718A1 (en) Display device and method of driving the same
US20090146964A1 (en) Touch sensing display device and driving method thereof
KR20070033532A (ko) 접촉 감지 기능이 있는 표시 장치, 그 구동 장치 및 감지신호 처리 방법
KR20070082643A (ko) 액정 표시 장치
KR20070056676A (ko) 표시 장치 및 그 검사 방법
JP4990648B2 (ja) 表示装置の電圧調整方法及びそれを用いた表示装置
KR101337259B1 (ko) 표시 장치 및 그의 구동 방법
KR20070064769A (ko) 액정 표시 장치
KR20070044952A (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 액정 표시 장치
KR20070044122A (ko) 액정 표시 장치
KR20070062691A (ko) 표시 장치
KR20080021380A (ko) 액정 표시 장치
KR20080054546A (ko) 표시 장치
KR20070044160A (ko) 접촉 감지 기능이 있는 표시 장치
KR20080032790A (ko) 표시 장치 및 액정 표시 장치
KR20070044557A (ko) 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150430

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180502

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190429

Year of fee payment: 8