KR101313528B1 - 표시장치 - Google Patents

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츠토무 하라다
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Abstract

본 발명은 발광과 수광을 병행하고, 동시(또는 교대)에 실시하는 표시장치로써 소비 전력을 저감하기 위한 것이다.
이 표시장치는 매트릭스형태로 배치된 복수의 표시 소자와, 각각 상기 복수의 표시 소자에 인접하여서 배치되도록 구성되고, 표시면에 입사한 빛을 수광하는 복수의 수광 소자를 포함하는 표시패널 구성으로 제공된다. 또한, 이 표시장치는 수광 소자로 수광한 수광 신호에 의거하여 상기 표시면에 접촉 또는 근접한 위치를 판단하도록 구성된 위치 검출부를 포함한다. 부가하여, 이 표시장치는 상기 위치 검출부가 소정 상태의 접촉 또는 근접을 판단했을 경우에, 표시 상태 또는 위치 검출 상태를 저소비 전력 모드에서 통상 동작 모드로 변경하도록 구성된 제어부를 포함한다.

Description

표시장치{Display}
도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태에 의한 표시장치의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 의한 표시 패널의 예를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 의한 화소 구성예를 나타내는 접속도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 의한 표시와 수광의 타이밍예를 나타내는 타이밍도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 의한 장치 형상예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 의한 발광 상태의 예(투과형 LCD)를 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 의한 발광 상태의 예(반투과형LCD)를 나타내는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 실시의 형태에 의한 발광 상태의 예(반사형LCD)를 나타내는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태에 의한 모드 변화예를 나타내는 플로차트(flow chart)이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태에 의한 각 모드의 동작예(예 1)를 나타내는 설 명도이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태에 의한 각 모드의 동작예(예 2)를 나타내는 설명도이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태에 의한 각 모드의 동작예(예 3)를 나타내는 설명도이다.
도 13은 도 12의 예의 경우의 검지 영역 한정예를 나타낸 설명도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시의 형태에 의한 표시장치의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시의 형태에 의한 화소 구성예를 나타내는 접속도이다.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
10: 표시장치 11: 중앙 처리부
11a: 통신부 11b: 제어부
12, 12´:디스플레이 표시 신호 처리 회로
13, 13´: 수광 신호 처리부 14: 입력 정보 해석부
15: 기억장치 16: 백 라이트
20, 20', 20" : I／O디스플레이 패널 21: 표시 영역(검지 영역)
21a: 특정 범위 22: 표시용 수평드라이버
23: 표시용 수직 드라이버 24: 센서용 수직드라이버
25: 센서용 수평 드라이버 31, 32, 33: 화소
31a: 스위칭 소자 31b: 화소 전극
31c: 수광 센서 31d: 리셋 스위치
31e: 콘덴서 31f: 버퍼 앰프
31g: 판독 스위치 40: I／O디스플레이 패널(자발광형)
41: 발광소자 42: 기생 용량
43: 표시 데이터 신호선 44: 판독 라인 선택선
45: 수신 데이터 신호선 SW1, SW2, SW3: 스위치
본 발명의 실시예는 2005년 12원 14일에 일본특허청에 출원된 일본특허출원 JP2005-360810과 관련된 주제를 포함하고 있으며, 그 전체내용은 참조로서 이 곳에 포함하고 있다.
본 발명은, 예를 들면, 액정 표시 디스플레이나 EL(electro-luminescence) 디스플레이에 매우 적합한 표시장치에 관한 것으로, 특히, 발광과 병행하여 수광도 가능한 표시 기술에 관한 것이다.
종래, 텔레비젼 수상기 등의 현존하는 표시장치에서 표시장치의 표시 화면상에, 그 화면을 통하여 조작이 가능한 터치 패널을 구성하는 경우, 터치 패널이 표시장치와 분리된 별체로 표시 화면상에 위치하였다.
별체의 터치 패널을 사용하는 구성예로서, 표시화면 위에 투명하고 얇은 입력 검출 장치가 장착되는 구성을 포함한다. 이 장치는 도전성 필름을 이용한 터치 센서이고, 이러한 장치들은 압력을 검출하는 감압식 장치, 인체와의 접촉으로 변화하는 정전 용량을 검출하는 정전 용량식장치 등을 포함한다. 또한, 특수한 펜을 이용하여 위치를 입력하는 소위 전자 유도식 장치도 포함된다. 이 장치들에서 표시 패널의 표면상에 위치 검출용 하나의 특수한 패널이 적층되어 있다.
이 표시패널상에 장착된 검출용의 패널을 이용하는 표시장치에서, 터치의 검출 원리는 간단하지만, 표시 패널 위에 어떠한 부재가 적층되기 때문에, 필연적으로 표시 품질의 저하가 일어난다. 또한, 표시장치에서 검출의 주요방법이 주로 용량 변화를 검출하는 것이므로, 2개소 이상의 입력을 동시에 검출하는 것은 곤란하다.
표시 패널상에 패널을 추가하지 않는 터치 패널 시스템으로서 광학 터치 패널 시스템이 있다. 이 시스템에서, 패널 전체에 발광소자(발광 다이오드 등)와 포토 트랜지스터의 조합이 배치되고, 손가락 등으로 차광하는 것으로 위치가 검출된다. 이러한 광학 시스템에서는 표시 품질의 저하는 일어나지 않지만, 표시장치의 주위에 대규모 장치를 설치할 필요가 있기 때문에 휴대 기기에는 적합하지 않다.
이러한 종래의 터치 패널의 불편함을 해결하기 위해서 최근에 별체의 터치 패널을 설치하지 않고 표시장치의 화면이 그대로 터치 패널로서 기능하도록 하는 구성이 제안되고 있다. 일본 공개특허 2004－127272호 공보는 발광과 수광을 병행하여 실시하는 표시장치에 대한 기술이 개시되어 있다.
이러한 발광과 수광을 병행하여 실시하는 표시장치의 예로서 다음 표시장치가 제안된다. 구체적으로, 표시장치에서, 액정 디스플레이로서 구성된 표시면에 배치된 화상 표시용의 표시(발광) 소자로의 표시가 간헐적으로 실시된다.
또한, 표시(발광)가 일시적으로 중지된 기간에서, 발광소자에 인접하여 배치한 수광 소자의 수광에 따라 전하가 축적된다. 부가하여, 액정 디스플레이를 필요로 하는 백 라이트는 표시와 수광에 대응하여 점등과 소등이 반복된다. 선택적으로, EL디스플레이의 경우에는 발광소자 그 자체를 수광 소자로 할 수 있고, 발광소자에 의한 발광이 일시적으로 중지된 기간이 수광 기간으로서 정의된다.
그러나 이미 제안한 발광과 수광을 병행하여 실시하는 표시장치로 화면의 접촉을 검출하기 위해서는 발광 소자에 인접한 수광 소자를 구동하고(혹은 발광소자의 발광 휴지 기간(pause period)에 수광 소자로서 발광소자를 구동하고), 그 수광 소자의 출력을 검출하는 처리가 필요하다. 따라서, 이 표시장치는 발광만을 실시하는 표시장치보다 소비 전력이 증가하는 문제가 있다.
특히, 백 라이트를 필요로 하는 액정 표시 디스플레이에서는 수광의 검출 정밀도를 높이기 위해서 백 라이트를 점등시킨 상태(on-state)의 수광 및 백 라이트를 소등시킨 상태의 수광의 차분의 데이터를 얻고, 그 차분의 데이터로부터 수광이 검출된다. 그러나 수광을 위해서 백 라이트의 점등이 필요한 구성에서는 표시가 필요하지 않은 기간에 있어서도 백 라이트의 점등이 필요하고, 전력 소비가 증대되는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 문제의 관점에서 발명된 것으로, 발광과 수광을 병행하고 동시(또는 교대)에 실시하는 표시장치의 소비 전력을 저감하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시의 형태에 따르면, 본 발명은, 화상의 표시와 수광을 동시 또는 교대로 실시하는 표시장치를 제공한다. 이 표시장치는 매트릭스형태로 배치된 복수의 표시 소자와, 각각 상기 복수의 표시 소자에 인접하여서 배치되도록 구성되고, 표시면에 입사한 빛을 수광하는 복수의 수광 소자와, 상기 수광 소자로 수광한 수광 신호에 의거하여 상기 표시면에 접촉 또는 근접한 위치를 판단하도록 구성된 위치 검출부와, 상기 위치 검출부가 소정 상태의 접촉 또는 근접을 판단했을 경우에, 표시 상태 또는 위치 검출 상태를 저소비 전력 모드에서 통상 동작 모드로 변경하도록 구성된 제어부를 포함한다.
이 구성으로서, 예를 들면, 접촉이 어느 정도의 기간이 연속적으로 검출되지 않는 경우 조작모드가 표시 상태 또는 위치 검출을 통상과는 다른 상태가 될 수 있도록 저소비 전력 모드로 변경된다. 또한, 접촉이 검출되었다면 조작모드가 통상 동작 모드로 변경되어 정상상태에서 표시 또는 위치 검출이 실행된다. 이 모드 전환(변경)은 접촉이 연속하지 않은 상태에서 소비 전력을 저감할 수 있다.
본 발명의 실시예를 도 1 내지 도 13을 참조하여 이하에 설명한다.
본 예는 액정 표시 디스플레이로서 구성된 표시장치에 적용된 것이고, 본 실시예에서, 발광(표시)과 수광(독출)을 병행하여 실시할 수 있도록 액정 표시 디스플레이를 구성하는 각 발광소자에 인접하여 수광 소자가 제공되어있다.
이하, 발광과 수광을 병행하여 실시할 수 있는 본 발명의 실시예의 디스플레이를 화상의 입력(수광)과 출력(표시)을 동시에 실시할 수 있는 디스플레이이므로 I／O디스플레이로 칭한다. 후술하는 바와 같이, 본 발명의 실시예의 I／O디스플레이는 화면상에 물체의 접촉과 같은 접촉뿐만이 아니라, 화면에 근접한 물체에 대하여서도 검출이 가능하다. 따라서, 이하의 설명에서 "접촉의 검출" 따위의 표현은 특별한 설명을 제외하고는 근접의 검출을 또한 포함한다.
도 1은, 본 발명의 실시예의 표시장치의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
중앙 처리부(11)는 그 중앙 처리부(CPU)(11)가 실행한 어플리케이션에 대응한 화상을 표시시키는 처리를 실시함과 동시에, 디스플레이 패널의 접촉을 검출하고, 표시패널상의 접촉 위치에 대응한 처리를 실시한다. 중앙 처리부(11)는 통신부(11a)를 포함하고, 외부의 네트워크를 통해 통신할 수 있고, 제어부(11b)가 응용 프로그램 등의 실행 처리를 실시한다. 중앙 처리부(11)에서 화상 표시의 지시는 디스플레이 표시 신호 처리 회로(12)가 I／O디스플레이 패널(20)로 화상을 표시하도록 구동한다.
I／O디스플레이 패널(20)은 액정 표시 디스플레이로서 구성되고, 구체적으로 패널(20)에서 유리 기판 등이 투명한 기판상에 투명 전극 등이 배치되고, 표시 영역(검지 영역)(21)에, 복수의 화소(표시 소자)가 매트릭스형태로 형성되어있다. 또한, 패널(20)의 배면에 백 라이트(16)가 배치되어 있다. 본 발명의 실시예의 백 라이트는 예를 들면, 복수의 발광 다이오드로 형성된 것이 사용되어 비교적 고속으로 백 라이트의 점등의 온·오프가 제어될 수 있다. 백 라이트의 온·오프 제어는 디스플레이 표시 신호 처리 회로(12)에 의한 표시 구동에 대응하여 실시된다. 디스플레이 표시 신호 처리 회로(12)에 의한 액정 표시 디스플레이의 구동에 있어서 구동용의 전압 신호를 디스플레이를 구성하는 화소 전극에 인가한다.
I／O디스플레이 패널(20)은 표시 소자와는 별도로 복수의 수광 소자가 배치되어 있다. 구체적으로, 예를 들면, 표시 영역(검지 영역)(21)의 각 표시 화소에 인접하도록 수광 소자가 매트릭스형태로 배치되어 있다. 또한, 이 수광 소자의 수광 광량에 대응하여 축적된 신호 전하는 수광 신호 처리부(13)의 구동에 의거하여 판독된다.
수광 신호 처리부(13)에 의해 판독 및 판정된 수광 신호(후술하는 차분 화상 신호)는 입력 정보 해석부(14)로 전송되고, 접촉 상태 등이 화상에 의거하여 판정된다. 이 판정에서 1 프레임 전의 판정 결과에서 차분을 판정하여 접촉 상태의 변화가 검출된다. 이 경우, 소정 프레임 기간 전에서의 접촉 위치의 변화 등의 정보가 기억장치(15)에 기억되어 있다. 판정 결과는 소정의 메시지로서 중앙 처리부(11)에 전송된다. 중앙 처리부(11)는 실행중의 어플리케이션에 대응한 소정의 처리를 실시한다.
다음에, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예의 I／O디스플레이 패널(20)의 드라이버의 배치 예를 이하에 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙에 투명한 표시 영역(검지 영역)(21)을 가지는 I／O디스플레이 패널(20)에서 표시 영역(21)의 4개의 측면을 따라 표시용 수평드라이버(22), 표시용 수직 드라이버(23), 센서용 수직드라이버(24), 센서용 수평 드라이버(25)가 배치되어 있다. 표시용 수평드라이버(22) 및 표시용 수직 드라이버(23)에는 표시용의 데이터로서 표시 신호와 제어 클락이 공급되고, 표시 영역(21)에 매트릭스형태로 배치된 표시 화소가 구동된다. 센서용 수직드라이버(24) 및 센서용 수평 드라이버(25)는 판독된 클락이 공급되어 그 클락에 동기하여 판독된 수광 신호가 수광 신호선을 거쳐서 수광 신호 처리부(13)에 공급된다.
도 3은, 표시 영역(21)에 배치된 1개의 화소에 대한 구성을 나타낸 도면이다. 1개의 화소(31)가 포함된 표시를 위한 구성으로서, 수평 및 수직 방향으로 게이트 전극(31h) 및 드레인 전극(31i)이 각각 배치되어 있다. 또한, 스위칭 소자(31a)는 상기 두 전극 사이의 교차점 및 화소 전극(31b)과 접속되어 있다. 스위칭 소자(31a)의 온, 오프는 게이트 전극(31h)을 통해 얻어진 신호에 의해 제어된다. 화소 전극(31b)의 표시 상태는 드레인 전극(31i)을 통해 공급된 신호에 의하여 정의된다.
그리고, 화소 전극(31b)에 인접한 위치에 수광 센서(수광 소자)(31c)가 배치되어 있다. 이 수광 센서(31c)는 전원 전압(VDD)이 공급된다. 수광 센서(수광 소자)(31c)는 리셋 스위치(31d)와 콘덴서(31e)에 접속되어 있어, 리셋 스위치(31d)로 리셋 된 후, 콘덴서(31e)에서 수광량에 대응한 전하를 축적하도록 되어 있다.
그 축적된 전하에 비례한 전압이 판독 스위치(31g)가 온이 되는 타이밍으로, 버퍼 앰프(31f)를 통해 신호 출력용 전극(31j)으로 공급되어 외부에 출력된다.
리셋 스위치(31d)의 온·오프는 리셋 전극(31k)을 통해 얻을 수 있는 신호에 의하여 제어된다. 판독 스위치(31g)의 온·오프는 판독 제어 전극(31m)을 통해 얻을 수 있는 신호에 의하여 제어된다.
도 4는 화상의 표시(발광)와 수광이 각 프레임 기간에 행하여지는 상태를 나타낸 도면이다. 도 4에서 횡축은 시간이며, 세로축은 표시나 수광을 실시하는 주사 라인(수평 라인)의 위치를 나타낸다. 도 4의 예에서, 표시 신호의 재기입이나 수광 신호의 판독은 1 화면의 최하단 라인에서 순서대로 주사 라인을 위로 변화시키고, 마지막에 최상단의 라인(제 1라인)의 주사를 실시한다. 도 4에서는, 임의의 프레임 위치인, n-th 프레임기간에서의 처리와 n-th 프레임의 다음의 프레임인 n＋1-th 프레임의 기간에서의 처리를 나타내고, n＋1-th 프레임기간의 처리 후에 동일한 처리가 계속하여 실시된다.
1 프레임 기간은 예를 들면, 1／60기간으로 설정되어 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 1 프레임 기간을 전반과 후반으로 구분하고 있다. 전반을 백 라이트를 점등시키는 기간으로서 정의되고, 후반을 백 라이트를 소등시키는 기간으로서 정의되어있다. 그리고, 수광 신호의 판독은 백 라이트의 점등 기간과 소등 기간에서 각각 실시된다.
또한, 백 라이트 온의 기간과 백 라이트 오프의 기간이 각각 2 등분되어 있다. n-th 프레임기간에서는, 표시를 위한 화소 전극의 구동 라인(G1)은 백 라이트 온의 기간의 전반(first half)에서 화면의 하반(lower half)을 주사하여, 이 라인의 표시 상태를 n-th 프레임 기간에 대응하는 화상으로 재기입한다. 반대로, 백 라이트 온의 기간의 후반(second half)은 주사 라인을 변화시키지 않는 휴지 기간으로서 정의된다. 또한, 백 라이트 오프의 기간의 전반에서 구동 라인(G1)은이 라인의 표시 상태가 n-th 프레임 기간에 대응하는 화상으로 재기입되도록 화면의 상반(upper half)에 주사한다. 반대로, 백 라이트 오프의 기간의 후반은 주 사 라인을 변화되지 않는 휴지 기간으로서 정의된다.
수광 처리로서, 다음 처리가 실시된다. n-th 프레임기간에서는 백 라이트 온의 기간의 전반에서 모든 라인의 수광 신호를 순서대로 리셋시키는 처리(RS1)가 실시된다. 백 라이트 온의 기간의 후반에서 모든 라인의 수광 신호를 순서대로 판독하는 처리(RD1)를 실시하여, 각각의 센서에서 일정기간 축적된 수광 신호가 판독된다. 비슷하게, 백 라이트 오프의 기간의 전반에, 모든 라인의 수광 신호를 순서대로 리셋시키는 처리(RS2)가 실시된다. 백 라이트 오프의 기간의 후반에서 모든 라인의 수광 신호를 순서대로 판독하는 처리(RD2)를 실시하여, 각각의 센서에서 일정기간 축적된 수광 신호가 판독된다.
상기 기술된 방식으로, 백 라이트가 온 상태일 경우 발광하는 판독과 백 라이트가 오프 상태일 경우 발광이 중지되는 판독, 즉, 수광신호의 2회 판독이 1 프레임에서 실행된다. 1 프레임에서 수광신호의 2회 판독에서 발생되는 신호는 수광 신호 처리부(13)내의 프레임메모리(도시하지 않음)에 입력되고, 각 화소 위치의 신호 마다 차분이 검출된다. 이 차분의 신호가 노이즈가 제거된 차분 수광 신호로서 입력 정보 해석부(14)에 전송된다.
도 5는 본 발명의 실시예의 표시장치의 형상의 예를 나타낸 도면이다. 도 5의 예는 예를 들면, 사용자가 휴대 가능한 작고 얇은 표시장치로 구성되어 있다. I／O디스플레이 패널(20)의 표시 영역(21)의 표시면을 사용자(조작자)가 손가락(f1, f2)으로 접촉하여 조작을 할 수 있다.
도 6 내지 도 8을 참조하여 액정 표시 디스플레이에 대한 표시 상태의 예를 이하에 설명한다. 도 6은, 투과형의 액정 표시 디스플레이를 나타내고, 도 7은 반투과형의 액정 표시 디스플레이를 나타내고, 도 8은 반사형의 액정 표시 디스플레이를 나타내는 것으로, 각 시스템의 표시 상태(발광 상태)를 계략적으로 나타낸다.
도 6을 참조하면, 투과형의 액정 표시 디스플레이의 경우에는 백 라이트(16)에서 광이 I／O디스플레이 패널(20)의 배면에 입사되어 이 입사광의 일부가 I／O디스플레이 패널(20)에서 표시광으로서 출력된다.
도 7을 참조하면, 반투과형의 액정 표시 디스플레이의 경우에는, 백 라이트 (16)의 광이, I／O디스플레이 패널(20´)의 배면에 입사되어 이 입사광의 일부가 I ／O디스플레이 패널(20´)에서 표시광으로 출력됨과 동시에, 외부로부터 I／O디스플레이 패널(20´)의 표면에 입사된 광의 반사광도 표시광으로 출력된다.
도 8을 참조하면, 반사형의 액정 표시 디스플레이의 경우에는 외부로부터 I／O디스플레이 패널(20˝)의 표면에 입사된 광의 반사광이 표시광으로 출력된다.
도 1의 구성에서는 백 라이트(16)를 포함한 구성으로 하였지만, 본 실시형태는 도 6, 도 7, 도 8의 구성중 어느 액정 표시 디스플레이도 적용 가능하다.
다음에, 본 실시의 형태에 있어서의 표시장치로의 표시와 접촉 등의 검출의 처리 상태의 예를 도 9의 플로차트(flow chart)를 참조하여 이하에 설명한다. 도 9의 예에서, 통상 동작 모드와 저소비 전력 모드, 즉, 2개의 동작 모드가 정의된다. 이 모드의 설정은 예를 들면, 제어부(11b)의 제어하에 실시된다. 도 9의 플로차트(flow chart)에 대하여 설명하면, 우선, 표시장치의 전원 인가에 대응하여 표시장치가 기동하면 통상 동작 모드가 되어 화상 표시와 접촉 검출을 통상 동작으로 행한다(스텝 S11). 또한, 표시장치의 기동에서 미리 설정한 소정 시간(t)이 경과할 때까지 접촉이 검출되었는지 검출되지 않았는지의 여부를 판단한다(스텝 S12). 예를 들면, 몇 분을 연속하여 접촉이 검출이 있는지 없는지 판단한다.
접촉이 검출되는 경우에는, 스텝(S11)의 통상 동작 모드로의 동작을 계속하여 실시한다. 반대로, 접촉이 소정 시간(t)이 경과할 때까지의 기간에서 검출되지않는 경우는 동작 모드를 저소비 전력 모드로 변경한다(스텝 S13). 이 저소비 전력 모드 상태에서, 접촉이 검출되었는지 검출되지 않았는지의 여부를 판단한다(스텝 S14). 접촉 검출이 없는 경우에는, 스텝(S13)의 저소비 전력 모드를 유지한다. 반대로, 접촉이 검출되는 경우에는, 조작모드가 스텝(S11)의 통상 동작 모드로 복귀한다. 통상 동작 모드와 저소비 전력 모드 각각의 동작 설정예를 도 10 내지 도 12를 참조하여 이하에 설명한다. 도 10의 예(예 1)에서 통상 동작 모드와 저소비 전력 모드에서 입력 화상의 통상의 표시가 표시 패널의 화상 표시조작으로써 실행된다. 또한, 통상 동작모드에서, 수광 검출에 근거한 접촉 검출은 표시에 대응한 주기(즉, 도 4에 나타낸 주기)로 실시한다. 반대로, 저소비 전력 모드 시에는 수광량에 의한 접촉 검출이 통상 동작 모드시 보다 긴 주기로 실시된다. 예를 들면, 접촉 검출이 2 프레임에 한 번, 혹은 그 이상의 긴 주기로 실시된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 모드 설정에 따라, 표시 패널로의 접촉(또는 근접)이 없는 상태가 어느 정도 지속되는 경우 접촉 검출을 위한 수광 처리를 실시하 는 주기가 길어져서 그 만큼 표시(출력)와 접촉 검출(입력)을 동시에 실시하는 표시장치의 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
도 11의 예(예 2)의 통상 동작 모드에서, 입력 화상의 통상의 표시가 표시 패널의 화상 표시동작로서 실시된다. 저소비 전력 모드에서, 표시가 정지되고, 백 라이트(16)도 소등(off)시킨 상태로 된다. 수광 검출에 근거한 접촉 검출로서 통상 동작 모드시에는 검출이 통상 상태로 실시된다. 여기서 "통상 상태의 검출"이란 도 4에 나타낸 것처럼 백 라이트(16)를 점등한 경우의 수광 데이터와 백 라이트(16)를 소등한 상태로의 수광 데이터의 차분을 검출하여 접촉을 정확하게 검출하기 위한 처리를 나타낸다. 반대로, 저소비 전력 모드 시에는 백 라이트 (16)가 소등(오프상태)상태로 유지되고, 따라서 백 라이트 오프 상태로 접촉 검출이 실시된다. 이 상태에서의 접촉 검출은, 외부 광의 입력 상태의 변화에 의한 수광량의 변화를 검출하는 처리가 되므로, 상술한 차분의 데이터를 취득하는 처리에 비하여 검출 정도는 뒤떨어지지만, 어느 정도의 접촉은 검출될 수 있다.
도 11에 도시된 모드 설정에 따르면, 표시 패널로의 접촉(또는 근접)이 없는 상태가 어느 정도 지속되면, 표시가 되지 않는 상태가 되어 표시(출력)와 접촉 검출(입력)을 동시에 실시하는 표시장치의 소비 전력을 저감 시킬 수 있다.
도 12의 예(예 3)의 통상 동작 모드와 저소비 전력 모드에서 입력 화상의 통상의 표시는 표시 패널의 화상 표시 동작으로서 실시된다. 또한, 수광 검출에 의거한 접촉 검출은 통상 동작 모드 시에 표시에 대응한 주기(즉 도 4에 나타낸 주기)로 화면 전체에 실시된다. 반대로, 저소비 전력 모드 시에는 수광량에 의한 접촉 검출이 화면(21)내의 특정 범위에서만 실시된다. 구체적으로는, 예를 들면, 도 13에 참조하면, 통상 동작 모드에서 표시 영역(21) 전체로 화상의 표시를 실시하고, 이 표시 영역(21) 전체가 검지 영역으로서 표시 영역(21)의 표면상에 어느 개소의 접촉이 검출될 수 있다. 반대로, 저소비 전력 모드에서 표시가 통상 동작 모드와 비슷하게 실시되지만 접촉 검출이 화면(21)내의 구석 등의 특정 범위 (21a)로만 실시된다. 따라서, 특정 범위(21a)외의 영역에서는 수광 동작이 실시되지 않는다.
도 12에 도시된 모드 설정에 따르면, 표시 패널로의 접촉(또는 근접)이 없는 상태가 어느 정도 지속하면, 접촉 검출이 특정 범위내에서만 실시되어 그 만큼 수광 및 이 수광 신호의 변환에 소비되는 전력을 감소할 수 있어 표시(출력)와 접촉 검출(입력)을 동시에 실시하는 표시장치의 소비 전력이 저감(감소)될 수 있다. 도 13에 나타내는 처리에서, 예를 들면, 화면(21)상의 표시로서 특정 범위(21a)에 버튼 표시가 실시되고, "터치 조작하고 싶으면 이 영역을 터치하세요" 등의 통지가 사용자에게 지시될 수 있다. 도 10 내지 도 12에 나타낸 각 처리가 각 모드의 동작을 정의하도록 조합될 수 있다. 구체적으로, 예를 들면, 도 11의 설정에 따른 저소비 전력모드에서의 백 라이트 오프 가간중에 수광에 의하여 접촉을 검출하는 주기를 통상 동작 모드의 주기보다 길게 할 수 있다. 또한, 도 12의 설정에따른 특정 범위만으로 접촉 검출시에도 수광에 의하여 접촉을 검출하는 주기를 통상 동작 모드의 주기보다 길게 할 수 있다.
또한, 상기 기술한 실시예의 하나의 설정예에서, 저소비 전력 모드에서 백 라이트가 소등되는 상태에 대하여 설명했지만, 소등 상태로 하는 대신에 백 라이트의 휘도를 통상 모드의 휘도보다 낮게 한 상태로 할 수 있다.
상기 기술한 실시예에서 표시 패널의 예로서 액정 디스플레이를 설명했지만, 수광 소자를 포함하는 것이 가능한 디스플레이라면 액정 디스플레이 외의 구성의 디스플레이에도 본 발명은 적용 가능하다.
예를 들면, 본 발명의 실시예는 EL디스플레이에 적용될 수 있다. 도 14는 EL디스플레이로서 표시장치의 구성예를 나타내는 블럭도이며, 도 1의 액정 디스플레이의 구성요소와 동일한 도 14의 구성 요소는 동일한 부호가 기입되어 있다. EL디스플레이의 경우, 디스플레이 표시 신호 처리 회로(12´)가 EL디스플레이 패널(I／O디스플레이 패널)(40)을 구동하고, 수광 신호 처리부(13´)는 EL디스플레이 패널(40)내의 수광 소자로부터 신호 검출 처리를 실시한다. EL디스플레이 패널 (40)은 자발광형 표시 수단이므로 도 1의 구성과는 반대로 백 라이트가 불필요하다.
도 15는 EL디스플레이에 적용했을 경우의 각 화소의 구성예를 나타낸 도면이다. 도 15에서는, 유기 EL디스플레이의 발광소자(41)는 발광 다이오드로서 도시되어 있고, 이 발광 다이오드(41)에는 기생 용량(parasitic capacitor)(42)이 포함되어 있다. 화상 표시를 위해 표시 데이터는 스위치(SW1)를 통해 표시 데이터 신호선(43)에서 발광소자(41)로 공급된다. 따라서, 표시 기간(발광 기간)은 스위치(SW1)를 온 시키고 있는 기간으로서 정의된다.
반면에, 발광소자(41)의 발광이 정지하고 있는 기간에는 전하가 표시 패널의 표면에 입사된 광량에 따라서 발광소자(41)의 기생 용량(42)에 축적된다. 이 축적한 전하는 스위치(SW2)의 온상태에 대응하여 수신 데이터 신호선(45)으로 판독된다. 수광 기간의 시작에서, 리셋용의 스위치(SW3)를 일순간 온 시켜 발광시에 기생 용량(42)에 축적된 전하를 방출시킬 수 있다. 스위치(SW2)의 온, 오프 점등은 판독 라인 선택선(44)을 통해 얻어진 신호로 제어된다.
이러한 유기 EL디스플레이 타입의 I／O디스플레이 패널을 구성하여 화상을 표시시키면서 패널에 접촉 또는 근접을 검출하는 처리가 가능하다. 이 구성에서 1 필드 기간을 2개의 기간으로 분할하고, 이 2개의 기간을 표시를 실시하는 기간과 수광을 실시하는 기간으로 설정함으로써 표시처리와 수광처리가 동시에 실현될 수 있다. 이러한 구성의 I ／O디스플레이 패널을 사용하여 도 9 내지 도 12를 참조하여 설명한 통상 동작 모드 및 저소비 전력 모드에서 처리를 실시하는 것으로 비슷한 전력소비감소가 도모될 수 있다.
본 발명의 실시예는 특정 용어를 사용하여 기술되었고, 이러한 기술은 설명을 목적으로 하는 것이며, 본 발명의 청구항의 기술적 사상 및 범위내에서 변경 및 수정이 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 어느 정도의 기간 연속으로 접촉이 검출되지 않은 경우 조작모드가 저소비 전력 모드로 유지되고, 접촉이 검출됐을 경우 통상 동작 모드로 복귀된다. 그 결과, 접촉이 연속하지 않는 경우 소비 전력을 저감할 수 있다. 예를 들면, 저소비 전력 모드 상태에서 백 라이트를 오프하여 표시를 정지시키거나 수광 소자의 출력을 검출하는 주기를 통상 주기보다 긴 주기로 하여 저소비 전력화를 도모할 수 있다.

Claims (5)

  1. 화상의 표시와 수광을 동시 또는 교대로 실시하는 표시장치에 있어서,
    매트릭스형태로 배치된 복수의 표시 소자와,
    각각 상기 복수의 표시 소자에 인접하여서 배치되도록 구성되고, 표시면에 입사한 빛을 수광하는 복수의 수광 소자와,
    상기 수광 소자로 수광한 수광 신호에 의거하여 상기 표시면에 접촉 또는 근접한 위치를 판단하도록 구성된 위치 검출부와,
    상기 위치 검출부가 소정 상태의 접촉 또는 근접을 판단했을 경우에, 표시 상태 또는 위치 검출 상태를 저소비 전력 모드에서 통상 동작 모드로 변경하도록 구성된 제어부를 포함하고,
    상기 저소비 전력 모드에서, 상기 수광 소자로 수광한 수광 신호에 의거한 접촉 또는 근접의 검출이, 상기 통상 동작 모드의 접촉 또는 근접의 검출 주기보다 긴 주기로 실시되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 소자의 배치되는 면의 배면에 배치되도록 형성된 백 라이트를 더 구성하고,
    상기 저소비 전력 모드에서 상기 백 라이트를 소등 상태 또는 백 라이트의 휘도를 떨어뜨린 상태로 유지하고, 상기 통상 동작 모드에서 상기 백 라이트를 발광 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 소자와 상기 수광 소자는 표시와 수광을 교대로 실시하는 공통의 소자로 제공되고, 상기 저소비 전력 모드에서 상기 표시 소자에 의한 표시가 정지되고, 상기 통상 동작 모드에서 상기 표시 소자에 의한 표시가 실시되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 저소비 전력 모드에서, 상기 수광 소자로 수광한 수광 신호에 의거한 접촉 또는 근접의 검출이, 상기 표시면의 특정의 범위내의 수광 소자로 수광한 수광 신호로만 실시되고, 상기 통상 동작 모드에서, 상기 수광 소자로 수광한 수광 신호에 의거한 접촉 또는 근접의 검출이, 모든 수광 소자로 수광한 수광 신호로 실시되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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