KR101407303B1 - Touch Panel Apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 터치 패널 장치는, 생산비 저감 및 터치 위치의 검출 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 하는 발명으로, The touch panel device according to the present invention is intended to reduce the production cost and improve the detection accuracy of the touch position.
상기 목적을 달성하기 위하여, 컬러 필터측 공통 전극을 구비한 컬러 필터 기판과, 화소전극을 구비한 어레이 기판과, 컬러 필터 기판 및 어레이 기판 사이에 개재된 액정과, 액정을 구동시키기 위한 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 구비한 터치 패널 장치이며, 패널 표면에 접촉물이 접촉했을 경우에 컬러 필터측 공통 전극을 흐르는 전류값을 측정하는 세 곳 이상의 전류 측정 수단과, 측정한 전류값에 근거하여 접촉물의 접촉 위치의 위치 좌표를 계산하는 신호 처리 회로를 구비하고, 상기 전류 측정 수단은 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버가 구동하지 않는 블랭킹 기간동안에 전류값의 측정을 실시한다. 또한, 블랭킹 기간을 통상보다 길게 설정할 수도 있다.. In order to achieve the above-described object, a color filter substrate having a color filter side common electrode, an array substrate having pixel electrodes, a liquid crystal interposed between the color filter substrate and the array substrate, a gate driver for driving the liquid crystal, A touch panel device having a data driver, comprising: three or more current measuring means for measuring a current value flowing through a common electrode on a color filter side when a contact object contacts the surface of the panel; And the current measuring means measures the current value during the blanking period in which the gate driver and the data driver are not driven. In addition, the blanking period may be set longer than usual.
이와 같은 본 발명에 따른 터치 패널 장치는, 액정 패널과 터치패널(touch panel)을 일체화하는 것에 의해 코스트 다운(cost down)을 꾀하는 동시에 터치 위치의 위치 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있다. The touch panel device according to the present invention integrates the liquid crystal panel and the touch panel to reduce the cost and improve the precision of detecting the position of the touch position.
터치 패널 장치, 블랭킹 기간, 전류 측정 수단 Touch panel device, blanking period, current measuring means
Description
본 발명은 터치 패널(Touch Panel)에 관한 것으로, 특히 액정 표시 장치의 구성을 채용한 터치 패널에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래로부터, 화상 정보가 출력되는 화상면 상에 손가락 등의 접촉물을 접촉하면, 그 위치에 따라 출력되는 전류 신호를 출력하는 터치 패널이 개발되어 왔다. (특허문헌 1 : 일본특허공개공보 평5-324203호)2. Description of the Related Art Conventionally, a touch panel has been developed which outputs a current signal output according to a position when a contact object such as a finger touches an image surface on which image information is output. (Patent Document 1: JP-A-5-324203)
예를 들어, 종래의 정전 용량형 터치 패널은, 터치 위치 검출을 위한 투명 전도막이 구비된 제 1 투명 기판의 터치면측에, 투명 접착 재료에 의하여 글레어(glare) 방지용의 제 2 투명 기판이 서로 합착되어 구성되어서, 투명 전도막의 손상을 방지함과 아울러 단순한 구조로 터치 패널을 구현함으로서 기계적 강도를 향상시키는 효과를 제공하였다.For example, in a conventional capacitive touch panel, a second transparent substrate for preventing glare by a transparent adhesive material is attached to a touch surface side of a first transparent substrate provided with a transparent conductive film for touch position detection Thereby preventing damage to the transparent conductive film and realizing a touch panel with a simple structure, thereby improving the mechanical strength.
그러나, 이와 같은 정전 용량형 터치 패널은, 그 구조에 있어서 터치 패널 자체를 화면이 구현되는 디스플레이의 전면에 접착해서 사용해야 하므로, 생산비용이 증가함과 동시에 장치 자체의 두께가 증가하여 박형화에 대응하기 곤란하다는 문제점이 있었다.However, in such a capacitive touch panel, since the touch panel itself must be adhered to the front surface of the display on which the screen is implemented, the manufacturing cost is increased and the thickness of the device itself is increased, There was a problem that it was difficult.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 디스플레이와 터치 패널이 전극판을 공유하도록 하여, 생산 비용을 절감함과 동시에 장치 자체의 두께를 줄이는 것이 가능한 터치 패널 장치가 제안되었다. (특허문헌 2 : 일본특허공개공보 제2003-99192호)In order to solve such a problem, a touch panel device has been proposed in which the display and the touch panel share an electrode plate, thereby reducing the production cost and reducing the thickness of the device itself. (Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-99192)
도8a 및 도8b는 상기 특허문헌 2에 기재된, 종래의 터치 패널 장치의 구성을 도시한 도면이다.Figs. 8A and 8B are diagrams showing a configuration of a conventional touch panel device described in
도8a에서 알 수 있듯이, 종래의 터치 패널 장치는, 두 개의 투명 절연판(107,108) 사이에 공통 투명 전극(109), 액정(110), 표시 투명 전극(111)이 순서대로 적층되어 구성되고,8A, the conventional touch panel device has a structure in which a common transparent electrode 109, a
문자 및 화상 등을 표시함과 아울러, 접촉물이 접촉하는 공통 투명 전극(109)측에 배치된 투명 절연판(107) 상의 접촉부의 위치좌표를 감지하기 위하여, 도8b에 도시된 바와 같이, 대략적으로 사각형 형태를 가지는 공통 투명 전극(109)의 네 모서리에, 접촉물과 투명 절연판을 개재시켜 공통 투명 전극(109) 사이에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출기(101~104)를 구비하고, In order to sense the positional coordinates of the contact portion on the
접촉물이 투명 절연판(107) 위의 접촉부에 접촉하는 것에 의한 정전 용량의 변화에 따른 전류값의 변화를 네 모서리에 구비된 전류 검출기로 측정하고, 측정한 전류값을 나타내는 전류검출기로부터의 전류 신호(S1~S4)에 의해 접촉부의 위치 좌표를 계산하기 위한 신호 처리 회로(106)을 구비한다.The change of the current value due to the contact of the contact object with the contact portion on the
그러나, 특허문헌 2에 개시된 종래의 터치패널(touch panel) 장치는,However, in the conventional touch panel device disclosed in
신호 선이나 게이트 선의 커플링의 영향에 의해, 터치 위치의 검출에 오차가 발생하고, 사용자에 의한 터치 입력의 내용이 오인식될 수 있는 문제점이 있었다.There is a problem that an error occurs in the detection of the touch position due to the influence of the coupling of the signal line or the gate line and the contents of the touch input by the user may be misrecognized.
도트 반전 구동의 파형의 타이밍 차트인 도9 및 도10을 참조로 하여 그 이유를 보다 상세히 설명하기로 한다.The reason for this will be described with reference to Figs. 9 and 10 which are timing charts of waveforms of dot inversion driving.
참고로 Vcom은 공통 전압, Vgh는 게이트의 ON전압, Vgl은 게이트의 OFF전압, Vsig은 데이타 전압이다. For reference, Vcom is a common voltage, Vgh is a gate ON voltage, Vgl is a gate OFF voltage, and Vsig is a data voltage.
도9와 같이, 이론상으로는 공통 전압(Vcom)은 일정해서, 변동이 없고 전류의 출입이 대부분 없다. As shown in Fig. 9, theoretically, the common voltage Vcom is constant, there is no fluctuation, and there is almost no current flow.
그러나, 실제로는, 도10과 같이, 신호선이나 게이트선의 커플링의 영향에 의해, 공통 전압(Vcom)은 변동하고, 항상 전류가 출입하고 있다. 따라서, 이 상태로 터치 위치 검출을 위한 전류측정을 수행해도, 오차가 발생하기 쉽기 때문에 정밀도가 높은 터치 위치 검출을 수행하기 곤란하게 된다.However, in reality, as shown in Fig. 10, the common voltage Vcom fluctuates due to the influence of the coupling of the signal line and the gate line, and the current always flows in and out. Therefore, even if the current measurement for touch position detection is performed in this state, errors are likely to occur, and it becomes difficult to perform the touch position detection with high precision.
본 발명은, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve such a problem,
액정 패널과 터치패널(touch panel)을 일체화하여 코스트 다운을 도모함과 동시에, 터치 위치의 위치 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있는 터치패널(touch panel) 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. It is an object of the present invention to provide a touch panel device which can integrate a liquid crystal panel and a touch panel to reduce the cost and improve the accuracy of detecting the position of the touch position.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 터치 패널 장치는, According to an aspect of the present invention, there is provided a touch panel device comprising:
공통 전극을 구비한 컬러 필터 기판과, 화소전극을 구비한 어레이 기판과, 상기 컬러 필터 기판 및 상기 어레이 기판 사이에 개재된 액정과, 상기 액정을 구동시키기 위한 구동 수단을 가지는 터치패널(touch panel) 장치이며, A liquid crystal display device comprising: a color filter substrate having a common electrode; an array substrate having pixel electrodes; a liquid crystal interposed between the color filter substrate and the array substrate; and a touch panel having driving means for driving the liquid crystal, Device,
패널 표면에 접촉물이 접촉했을 경우에, 상기 공통 전극을 흐르는 전류값을 세 곳 이상의 복수개소로 측정하는 전류측정 수단과, 측정된 상기 전류값의 크기에 근거하여 상기 접촉물의 접촉 위치의 위치 좌표를 계산하는 위치 좌표계산 수단을 구비하고, Current measuring means for measuring a current value flowing through the common electrode at a plurality of three or more places when a contact object contacts the surface of the panel; And a position coordinate calculation means for calculating a position coordinate,
상기 전류측정 수단은, 전기 구동 수단이 구동하지 않고 있는 블랭킹 기간 동안에, 전기 전류값의 측정을 행하는 것을 특징으로 한다.The current measuring means measures the electric current value during a blanking period in which the electric driving means is not driven.
이와 같은 본 발명에 따른 터치 패널 장치는,In the touch panel device according to the present invention,
공통 전극을 구비한 컬러 필터 기판과, 화소전극을 구비한 어레이 기판과, 상기 컬러 필터 기판 및 상기 어레이 기판 사이에 개재된 액정과, 상기 액정을 구동시키기 위한 구동 수단을 구비한 터치패널(touch panel) 장치이며, A touch panel including a color filter substrate having a common electrode, an array substrate having pixel electrodes, liquid crystal interposed between the color filter substrate and the array substrate, and driving means for driving the liquid crystal, ) Device,
패널 표면에 접촉물이 접촉했을 경우에, 상기 공통 전극을 흐르는 전류값을 측정하는 복수의, 바람직하게는 세 곳 이상의 전류측정 수단과, 측정된 상기 전류값의 크기에 근거하여 상기 접촉물의 접촉 위치의 위치 좌표를 계산하는 위치 좌표계산 수단을 구비하고, A plurality of, preferably three or more, current measuring means for measuring a current flowing through the common electrode when the contact surface of the panel is in contact with the surface of the panel; And position coordinate calculation means for calculating the position coordinate of the object,
상기 전류측정 수단은, 상기 구동 수단이 구동하지 않고 있는 블랭킹 기간 동안에, 상기 전류값의 측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 터치패널(touch panel) 장치로, Wherein the current measuring means performs the measurement of the current value during a blanking period in which the driving means is not driven,
액정 패널과 터치패널(touch panel)을 일체화하는 것에 의해 코스트 다운을 꾀하는 동시에, 터치 위치의 위치 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있다. By integrating the liquid crystal panel and the touch panel, the cost can be reduced and the precision of the position detection of the touch position can be improved.
다음으로 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널 장치의 기본적인 구성을 도시한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a basic configuration of a touch panel device according to a first embodiment of the present invention; FIG.
도1에서와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치패널(touch panel) 장치는, 화소 매트릭스를 가지는 액정 패널(1)과, 액정 패널(1)의 게이트 라인(GL)을 구동하기 위한 구동 회로인 게이트 드라이버(2)와, 액정 패널(1)의 데이터 라인(DL)을 구동하기 위한 구동 회로인 데이터 드라이버(3)와, 상기 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(4)를 구비한다.1, a touch panel device according to a first embodiment of the present invention includes a
또한, 액정 패널(1)의 표시 영역(터치면상)에서 손가락이나 터치 펜 등의 접촉물이 접촉했을 때에, Further, when a contact object such as a finger or a touch pen touches the display area (touch surface) of the
정전용량형 터치패널(touch panel) 장치인 경우에는 정전용량이 변화되고, 저항형 터치패널(touch panel) 장치인 경우에는 저항치가 변화되고,In the case of a capacitive touch panel device, the electrostatic capacity is changed. In the case of a resistive touch panel device, the resistance value is changed.
상기 변화에 근거하는 전류값의 변화에 따라, 해당접촉물의 터치 위치의 위치 좌표를 계산하는 신호 처리 회로(5)와, 해당위치 좌표에 대응하는 내용을 내부 메모리 등의 기억장치(7)로부터 추출하고, 추출한 내용에 근거하여 문자나 화상을 액정 패널(1)에 표시하거나, 혹은, 필요한 처리를 수행해서 다른 장치로 신호를 출력하는 제어 회로(6)을 구비한다. A
액정 패널(1)은, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)의 교차로 정의되는 각화소영역에 형성된 액정 셀로 구성된 화소 매트릭스를 가진다. The
액정 셀은, 화상 데이터 신호에 의해 빛투과량을 조절하는 액정 셀(Clc) 및 액정 캐패시터(capacitor)를 구동하기 위한 액정구동용 스위칭(switching) 소자인 박막 트랜지스터(TFT)를 구비한다. The liquid crystal cell includes a liquid crystal cell Clc for adjusting the amount of light transmitted by an image data signal and a thin film transistor (TFT) serving as a liquid crystal driving switching element for driving a liquid crystal capacitor.
박막 트랜지스터(TFT)는, 게이트 라인(GL)의 스캔 신호에 응답하여서, 데이터 라인의 데이터 신호가 액정 셀(Clc)에 충전되어서 유지되도록 한다. The thin film transistor TFT is responsive to the scan signal of the gate line GL so that the data signal of the data line is charged and held in the liquid crystal cell Clc.
액정 셀(Clc)은, 데이터 신호에 의해 액정의 배열 상태를 가변시켜서 빛투과율을 조절하여 계조를 구현한다.The liquid crystal cell Clc changes the arrangement state of the liquid crystal by the data signal to adjust the light transmittance to realize the gradation.
게이트 드라이버(2)는, 타이밍 콘트롤러(4)로부터의 제어 신호에 응답하여고, 게이트 라인(GL)에 순차적으로 스캔 신호를 공급한다. The
데이타 드라이버(3)는, 타이밍 콘트롤러(4)로부터의 디지털 화상 데이타를 아날로그 데이터(analog data) 신호로 변환하여서 데이터 라인에 공급한다. The data driver 3 converts the digital image data from the
타이밍 콘트롤러(4)는, 게이트 드라이버(2) 및 데이터 드라이버(3)를 제어하는 제어 신호를 공급함과 동시에, 데이터 드라이버에 디지털 화상 데이타를 공급하여서, 액정 패널(1)의 표시 영역에 지정된 문자나 화상이 표시되도록 한다. The
다음으로, 액정 패널의 분해 사시도인 도2를 참조로 하여 액정 패널(1)에 대 하여 설명하기로 한다.Next, the
도2와 같이, 액정 패널(1)은 액정(9)을 사이로 접합된 컬러 필터 기판(10) 및 어레이 기판(20)으로 구성된다. 2, the
컬러 필터 기판(10)은, 투명절연판으로 구성된 컬러 필터측 유리 기판(11)위로, 블랙 매트릭스(12), 컬러 필터(13), 및 컬러 필터측 공통 전극(14)이 순차적으로 형성되어 구성된다.The
블랙 매트릭스(12) 컬러 필터측 유리 기판(11)에 매트릭스 형태로 형성되어서, 컬러 필터측 유리 기판(11)의 영역을 컬러 필터(13)가 형성되는 복수의 셀 영역으로 분할하고, 인접한 셀 간의 빛 간섭 및 외부 빛의 반사를 막는다. The
컬러 필터(13)는 블랙 매트릭스에 의하여 분할된 셀 영역에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 나누어 형성되어서, 적색, 녹색, 청색의 빛을 각각 투과시킨다. The
컬러 필터측 공통 전극(14)은, 컬러 필터(13)의 전면에 형성된 투명전기 전도층으로, 액정(9)의 구동에 기준이 되는 공통 전압(Vcom)을 공급한다. The color filter side
또한, 컬러 필터(13)의 평탄화를 위해서 컬러 필터(13)와 컬러 필터측 공통 전극(14)사이에 오버코트층(Overcoat Layer)(미도시)이 추가로 형성될 수도 있다. An overcoat layer (not shown) may be additionally formed between the
어레이 기판(20)은, 투명절연판으로 구성된 어레이측 유리 기판(21)위로, 종횡으로 형성된 복수의 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과, 상기 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인의 교차에 의하여 정의되는 셀 영역마다 형성된 박막 트랜지스터(TFT)와, 어레이 화소전극(22)을 구비한다. The
상기 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)로부터의 게이트 신호에 응답하여, 데이터 라인으로부터의 데이터 신호를 어레이 화소전극(22)에 공급한다. The thin film transistor TFT supplies a data signal from the data line to the
투명전기 전도층으로 이루어지는 어레이 화소전극(22)은, 박막 트랜지스터(TFT)로부터의 데이터 신호를 통해 액정(9)을 구동시킨다. The
유전율이방성을 가지는 액정(9)은, 어레이 화소전극(22)의 데이터 신호와 공통 전극(14)의 공통 전압(Vcom)에 의해 형성된 전계를 따라서 회전하여 빛 투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다.The liquid crystal 9 having a dielectric anisotropy realizes gradation by rotating along the electric field formed by the data signal of the
한편, 액정 패널(1)은, 액정(9)의 초기 배향을 위한 배향막과, 컬러 필터 기판(10)과 어레이 기판(20) 사이의 셀 갭을 일정하게 유지시키기 위한 스페이서(spacer)(미도시)를 더 구비할 수 있다. The
이상에서 액정 패널(1)의 기본 구성에 대하여 설명하였고, 이상에서 설명한 액정 패널(1)을 이용하여 본 발명에 따른 터치 패널 장치가 구성되어, 액정 패널(1)에 문자나 화상을 표시함과 동시에, 액정 패널(1)의 표시 지역에 손가락이나 터치 펜 등의 접촉물이 접촉하는 컬러 필터측 공통 전극측에 배치된 컬러 필터 기판(14)의 터치 위치(접촉부)의 위치 좌표를 검지하도록 구성된다.The basic structure of the
도3은, 상기의 액정 패널(1)을 채용한 터치패널(touch panel) 장치로, 패널 구성의 일례를 도시한 도면이고, 도4는, 도3의 A-A'단면도이다. 3 is a view showing an example of a panel configuration of a touch panel device employing the above-described
도3 및 도4에서 알 수 있듯이, 액정 패널(1)은, 화소 매트릭스로 구성된 표시 영역(30)과, 상기 표시 영역(30)의 주위에 구비된 소정의 선폭(31a)을 가지는 블랙 매트릭스 액자부(31)를 구비한다. 3 and 4, the
또한, 데이터 드라이버(3)과 액정 패널(1)을 전기적으로 접속하기 위한 X탭(32)이 액정 패널(1)에 구비된다. X탭(32)에는, 데이터 라인으로부터 공급되는 데이터 신호가 입력되는 데이터 라인 입력부(33)가 구비된다. An
또한, 게이트 드라이버(2)와 액정 패널(1)을 전기적으로 접속하기 위한 Y탭(34)이 액정 패널(1)에 구비된다. Y탭(34)에는, 게이트 라인(GL)로부터 공급되는 게이트 신호가 입력되는 게이트 라인 입력부(35)가 구비된다.A Y-
또한, 전원(도1의 8)으로부터 컬러 필터측 공통 전극(14)에 공통 전압(Vcom)을 주기 위한 공통 전극입력부(36)가, 대략적으로 사각형으로 배선되어 있는 컬러 필터측 공통 전극(14)의 네 모서리 가운데 세 곳에 구비된다.A common
또한, 공통 전극 입력부가 구비된 세 곳의 모서리에는, 어레이측 공통 전극 (23)과 컬러 필터측 공통 전극(14)을 전기적으로 접속하기 위한 접합부(37)가 구비된다.(도4의 단면도참조). The
상술한 바와 같이, 도3의 구성은, 편 탭 이기 때문에 X탭(32) 및 Y탭(34)이 각각 어레이 기판에 구비된다. 따라서, 컬러 필터측 공통 전극(14)에 공통 전압(Vcom)을 공급하는 것은, 도3과 같이 세 곳의 공통 전극입력부(36)로부터의 세 점을 통해 공급하는 경우가 많으며, 이 때, 표시 영역의 우하 모서리 부분에는 전압이 공급되지 않는 구조가 되고 있다. As described above, since the configuration of Fig. 3 is a tab, the
만약, 세 곳 보다 많은 곳에서 컬러 필터측 공통 전극에 공통 전압을 공급할 경우, X탭(32) 및 Y탭(34)이 구비된 변에서 공급할 수도 있을 것이다.If a common voltage is supplied to the common electrode on the color filter side in more than three places, the
한편, 여기에서, 편 탭은, 신호의 입력이 액정 패널의 한 쪽으로 공급되고 있을 경우를 말하는 것이고 On the other hand, here, the tab is a case in which a signal is supplied to one side of the liquid crystal panel
예를 들면, Y측의 신호 입력이 양쪽이 되었을 경우와 같이, 액정 패널의 양 쪽으로 신호가 입력되는 경우를 양쪽탭이라고 한다. For example, a case where a signal is input to both sides of the liquid crystal panel, such as a case where the signal input on the Y side is both, is referred to as both tabs.
다음으로, 상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 터치패널(touch panel) 장치의 동작에 대해서 설명한다. Next, the operation of the touch panel device of the present invention configured as described above will be described.
도5는, 본 발명의 터치패널(touch panel) 장치에 있어서의 열 방향의 구동 타이밍을 설명한 도면이다.5 is a view for explaining the driving timing in the column direction in the touch panel device of the present invention.
도3의 구성을 가지는 액정 패널(1)은, 보통 60Hz로 구동된다. The
VGA(Video Graphics Array)의 경우를 예로 들어 설명하면, VGA의 화소수는, 열방향으로 640×3열, 행방향으로 480행이 있다. Taking the case of a VGA (Video Graphics Array) as an example, the number of pixels of VGA is 640 x 3 rows in the column direction and 480 rows in the row direction.
도5에 도시된 타이밍을, VGA를 기준으로 설명하면, 액티브 기간이 480줄, 즉 480행의 게이트 라인에 순차적으로 게이트 신호가 공급되는 기간이 되고, 블랭킹 기간이 수 십줄, 즉 수 십개의 게이트 라인에 게이트 신호가 순차적으로 공급되는 기간이 된다. The timing shown in FIG. 5 will be described with reference to VGA. The active period is a period in which gate signals are sequentially supplied to 480 rows, that is, 480 rows, and the blanking period is several tens, And the gate signal is sequentially supplied to the line.
한편, 액티브 기간은, 데이터 라인 및 게이트 라인이 구동되어서 문자나 화상이 액정 패널(1)의 표시 영역(30)에 표시되는 기간이며, On the other hand, the active period is a period in which a data line and a gate line are driven so that a character or an image is displayed in the
블랭킹 기간은, 데이터 라인 및 게이트 라인이 모두 구동하지 않고 있는 기간이다. The blanking period is a period during which both the data line and the gate line are not driven.
액티브 기간 및 블랭킹(blanking) 기간은, 제품의 사양으로 결정되고 있어서 각각의 제품마다 다소 다르다. The active period and the blanking period are determined depending on the specification of the product, and thus they are somewhat different for each product.
이 때, 블랭킹 기간 동안은, 데이터 라인 및 게이트 라인이 모두 구동하지 않고 있으므로, 전압은 일정하게 되어서, 공통 전압(Vcom)도 데이터 라인 및 게이트 라인의 커플링에 의한 영향이 없이 항상 일정하게 된다.At this time, during the blanking period, since neither the data line nor the gate line is driven, the voltage becomes constant, and the common voltage Vcom is also constant regardless of the coupling of the data line and the gate line.
이와 같은 점에 착안하여, 본 발명의 터치패널(touch panel) 장치는 블랭킹 기간에 터치 위치의 위치 측정을 수행하여, 위치 검출을 위한 전류검출의 정밀도를 향상시켜, 위치 검출의 정밀도를 높인다. Taking such a point into consideration, the touch panel device of the present invention performs the position measurement of the touch position in the blanking period, thereby improving the accuracy of current detection for position detection, thereby improving the accuracy of position detection.
전류측정 방법으로서는, 컬러 필터측 공통 전극(14) 또는, 컬러 필터측 공통 전극(14) 및 어레이측 공통 전극(23)의 접합부(37)를 터치패널(touch panel)의 위치 검출의 센서 즉, 전류측정 수단으로 이용한다. As the current measuring method, the color filter side
터치패널(touch panel)의 정전용량방식은, 손가락이나 터치 펜등의 접촉물이 패널 표면을 만졌을 때에 컬러 필터측 공통 전극(14)에 전기가 흐르므로, 해당전류를 액정 패널(1)의 세 모서리에 구비된 접합부(37)로 측정한 후, 신호 처리 회로(5)로 출력한다. In the electrostatic capacitance type touch panel, electricity flows to the color filter side
이와 같이 측정된 세 전류값의 크기는, 각각, 터치 위치까지의 거리에 비례하고 있으므로, 신호 처리 회로(5)는, 측정된 세 전류값의 크기로부터, 터치 위치의 위치 좌표를 계산한다. Since the magnitudes of the three current values thus measured are proportional to the distance to the touch position, the
제어 회로(6)은, 계산된 터치 위치의 위치 좌표에 근거하여, 해당위치 좌표에 대응시켜서 표시 화면마다 미리 설정되어 있는 처리 내용을 기억장치(7)로부터 추출하고, The
추출한 정보에 따라서 문자나 화상을 표시 패널(1)에 표시하거나, 혹은, 필 요한 처리를 수행하여 얻은 결과를 다른 장치에 출력한다.Displays a character or an image on the
한편, 도3의 구성에서는, 접합부(37)가 표시 영역의 세 모서리 밖에 구비되어서, 측정할 수 있는 전류값이 세 개이지만, 이에 한정되지 않으며,On the other hand, in the configuration of Fig. 3, the
예를 들어, 액정 패널(1)의 네 모서리에 접합부(37)를 구비하고, 네 개의 접합부에서 전류값을 측정하여, 측정된 네 개의 전류값을 이용하여 위치 검출을 수행할 수 있으며, 이 경우 정밀도가 더욱 향상된다.For example, the
이와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널 장치는, 위치 검출을 위한 전류측정을, 공통 전압(Vcom)이 일정하게 되는 블랭킹 기간 동안에 실시하여서 데이터 라인 및 게이트 라인의 커플링의 영향이 없으므로, 위치 검출을 위한 전류검출의 정밀도를 향상시킬 수 있고, 이에 따라 위치 검출의 정밀도를 높일 수 있다. As described above, the touch panel device according to the first embodiment of the present invention performs the current measurement for position detection during the blanking period in which the common voltage Vcom is constant, so that the influence of the coupling of the data line and the gate line It is possible to improve the accuracy of the current detection for the position detection and thereby improve the accuracy of the position detection.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치패널(touch panel) 장치는, In addition, a touch panel device according to the first embodiment of the present invention includes:
액정 패널에 구비된 컬러 필터측 공통 전극을 터치 위치 검출을 위한 전류측정 수단으로서 채용하도록 하여서, 액정 모니터와 터치패널(touch panel)의 전극판을 공유시킬 수 있고, 액정 모니터 패널과 터치패널(touch panel)을 일체화 할 수 있으므로, 터치 패널 장치의 박형화 및 제조 비용 절감을 도모할 수 있다. The color filter side common electrode provided on the liquid crystal panel can be used as current measuring means for touch position detection to share the electrode plate of the liquid crystal monitor and the touch panel, panel can be integrated, so that the thickness of the touch panel device and the manufacturing cost can be reduced.
다음으로 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치패널 장치에 대하여 설명하기로 한다.Next, a touch panel device according to a second embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 제 2 실시에에 따른 터치 패널 장치에서, 위치 검출 정밀도를 향상시키기 위하여, 블랭킹 기간을 가능한한 길게 유지하는 것이 바람직하다. In the touch panel device according to the second embodiment of the present invention, it is desirable to keep the blanking period as long as possible in order to improve the position detection accuracy.
도6a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널 장치에 있어서, 블랭킹 기간을 도시한 타이밍 차트이고, 도6b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널 장치에 있어서, 블랭킹 기간을 도시한 타이밍 차트이다.FIG. 6A is a timing chart showing a blanking period in the touch panel device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a timing chart showing a blanking period in the touch panel device according to the second embodiment of the present invention It is a timing chart.
도6a 및 도6b를 비교하면, 도6b의 블랭킹 기간이 도6a의 블랭킹 기간보다 길어져 있으며, 그에 따라 도6b에서의 액티브 기간은 도6a의 액티브 기간보다 짧아져 있음을 알 수 있다.6A and 6B, it can be seen that the blanking period of FIG. 6B is longer than the blanking period of FIG. 6A, so that the active period of FIG. 6B is shorter than the active period of FIG. 6A.
구체적으로는, 액정 패널(1)은, 보통 60Hz로 구동되므로, 한 주기 에서의 액티브 기간 및 블랭킹 기간의 비율을 변경한다.More specifically, since the
여기에서, 상술한 바와 같이, 액티브 기간 및 블랭킹 기간은 제품의 사양으로 임의로 설정되는 것이기 때문에, Here, as described above, since the active period and the blanking period are arbitrarily set to specifications of the product,
설계 단계에서, 용이하게 블랭킹 기간이 길어지도록 설계하는 것이 가능할 것이다. 보통, 액티브 기간과 블랭킹 기간의 비율은 50:1정도이지만, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널 장치에 있어서는 액티브 기간과 블랭킹 기간의 비율을 499:10 ∼ 1:2정도로 설정한다. In the design stage, it will be possible to easily design the blanking period to be long. Usually, the ratio of the active period to the blanking period is about 50: 1. In the touch panel device according to the second exemplary embodiment of the present invention, the ratio of the active period to the blanking period is set to about 499: 10 to 1: 2.
이와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널 장치는, 블랭킹 기간을 길게 설정하였으므로, 검출 주기를 짧게 할 수 있어서, 검출 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다. As described above, since the blanking period is set to be long in the touch panel device according to the second embodiment of the present invention, the detection period can be shortened, and the detection accuracy can be improved.
예를 들면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널 장치에서는, 액정 패널(1)을 60Hz로 구동하고 있기 때문에, 위치 검출 주기도 60Hz 주기로 하지만, For example, in the touch panel device according to the first embodiment of the present invention, since the
블랭킹 기간의 길이를 액티브 기간의 길이와 같도록 설정하면, 위치 검출 주 기를 120Hz로 올릴 수 있다. 또한, 단순하게 블랭킹 기간을 일정하게 하고,구동 주파수를 증가시키는 것으로도 검출 주기를 증가시키는 것이 가능하다.If the length of the blanking period is set equal to the length of the active period, the position detection period can be increased to 120 Hz. It is also possible to increase the detection period by simply making the blanking period constant and increasing the driving frequency.
한 편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널 장치에서 다른 구성 및 동작은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널 장치와 동일하므로, 상술한 설명으로 대신하기로 한다.The other structures and operations of the touch panel device according to the second embodiment of the present invention are the same as those of the touch panel device according to the first embodiment of the present invention.
이와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널 장치는, 상술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널 장치와 같은 효과를 얻을 수 있으며, 동시에 블랭킹 기간이 길어지도록 설정하여 검출 주기를 짧게 하여 검출 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다. As described above, the touch panel device according to the second embodiment of the present invention can obtain the same effect as the touch panel device according to the first embodiment of the present invention described above, and simultaneously sets the blanking period to be longer, The detection accuracy can be further improved.
다음으로 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패널 장치에 대하여 설명하기로 한다.Next, a touch panel device according to a third embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널 장치는, 액정 패널(1)을 60Hz로 구동하고 있기 때문에, 60Hz 주기로 위치 검출을 수행하고 있었지만, In the touch panel device according to the first embodiment of the present invention, since the
본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패널 장치는, 180Hz의 필드 시퀀셜(field sequential) 구동을 수행하는 것을 특징으로 한다.The touch panel device according to the third embodiment of the present invention performs field sequential driving of 180 Hz.
도7a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널 장치에서의 블랭킹 기간을 도시한 타이밍 차트이고, 도7b는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패널 장치의 블랭킹 기간을 도시한 타이밍 차트이다.FIG. 7A is a timing chart showing a blanking period in the touch panel device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a timing chart showing a blanking period of the touch panel device according to the third embodiment of the present invention .
도7b에서와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패널 장치는, 액정 패널(1)이 180Hz로 구동되고, 또한 도7b에서의 블랭킹 기간의 액티브 기간에 대한 1 주기에서의 비율은, 도6a에서의 블랭킹 기간의 액티브 기간에 대한 1주기에서의 비율과 같아져 있지만 그 경우에 한정되지 않으며, 7B, in the touch panel device according to the third embodiment of the present invention, the
블랭킹 기간의 액티브 기간에 대한 1주기에서의 비율을 크게 하여, 블랭킹 기간이 더욱 길어지도록 설정하여 위치 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.The ratio in one cycle to the active period of the blanking period can be increased and the blanking period can be set longer to improve the position detection precision.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패널 장치는, 180Hz 주기로 액정 패널(1)을 구동하고, 이에 의하여 180Hz 주기로 위치 검출을 수행할 수 있기 때문에 검출 정밀도가 더욱 향상한다. The touch panel device according to the third exemplary embodiment of the present invention drives the
또한, 360Hz로 구동하면 위치 검출 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.Further, by driving at 360 Hz, the position detection accuracy can be further improved.
한편, 구동 주기는, 180Hz 및 360Hz에 한정되지 않고, 필요에 따라 임의의 주기로 설정하는 것이 가능할 것이다.On the other hand, the driving period is not limited to 180 Hz and 360 Hz, and can be set to any desired period.
마찬가지로, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패널 장치의 다른 구성 및 동작은, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널 장치와 동일하므로, 상술한 설명으로 대신하기로 한다.Similarly, the other structures and operations of the touch panel device according to the third embodiment of the present invention are the same as those of the touch panel device according to the first embodiment of the present invention, and therefore, the above description will be substituted.
이와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패널 장치는, 상술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널 장치의 효과를 동일하게 얻을 수 있고, 블랭킹 기간이 길어지도록 설정하여 검출 주기를 짧게 할 수 있어서 검출 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다. As described above, the touch panel device according to the third embodiment of the present invention can obtain the same effects as those of the touch panel device according to the first embodiment of the present invention described above, sets the blanking period to be longer, The detection accuracy can be further improved.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가 진 자에게 있어 명백할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. As will be apparent to those of ordinary skill in the art.
도1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치패널(touch panel) 장치의 기본구성을 나타낸 설명도. 1 is an explanatory view showing a basic configuration of a touch panel device according to a first embodiment of the present invention;
도2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치패널(touch panel) 장치에 채용될 수 있는 액정 패널의 구성을 나타낸 분해 사시도. 2 is an exploded perspective view showing a configuration of a liquid crystal panel that can be employed in a touch panel device according to a first embodiment of the present invention.
도3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치패널(touch panel) 장치에서 패널구성의 일례를 도시한 평면도다. 3 is a plan view showing an example of a panel configuration in a touch panel device according to the first embodiment of the present invention.
도4는 도3의 A-A'의 단면도. 4 is a sectional view taken along line A-A 'in Fig. 3;
도5, 도6a, 도7a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치패널(touch panel) 장치의 동작을 나타낸 타이밍 차트. FIGS. 5, 6A and 7A are timing charts showing operations of a touch panel device according to the first embodiment of the present invention. FIG.
도6b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치패널(touch panel) 장치의 동작을 나타낸 타이밍 차트. 6B is a timing chart showing the operation of a touch panel device according to the second embodiment of the present invention.
도7b는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치패널 장치의 동작을 나타낸 타이밍 차트.7B is a timing chart showing the operation of the touch panel device according to the third embodiment of the present invention.
도8은 종래의 터치패널(touch panel) 장치의 구성을 나타낸 설명도. 8 is an explanatory view showing a configuration of a conventional touch panel device.
도9는 도트 반전 구동의 이론적인 파형을 나타낸 도면.9 is a diagram showing a theoretical waveform of the dot inversion driving.
도10은 도트 반전 구동의 실제적인 파형을 나타낸 도면.10 is a diagram showing an actual waveform of a dot inversion driving;
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
1 : 액정 패널 2 : 게이트 드라이버1: liquid crystal panel 2: gate driver
3 : 데이터 드라이버 4 : 타이밍 콘트롤러3: Data driver 4: Timing controller
5 : 신호 처리 회로 6 : 제어 회로5: Signal processing circuit 6: Control circuit
7 : 기억장치 8 : 전원7: memory device 8: power source
9 : 액정 10 : 컬러 필터 기판9: liquid crystal 10: color filter substrate
11 : 컬러 필터측 글래스 기판 12 : 블랙 매트릭스11: Color filter side glass substrate 12: Black matrix
13 : 컬러 필터 14 : 컬러 필터측 공통 전극13: Color filter 14: Color filter side common electrode
20 : 어레이 기판 21 : 어레이측 글래스 기판20: array substrate 21: array-side glass substrate
22 : 어레이 화소 전극 30 : 표시 영역22: array pixel electrode 30: display area
31 : 블랙 매트릭스 액자부 31a : 선 폭31: black
32 : X탭 34 : Y탭 32: X tab 34: Y tab
33 : 데이터 라인 입력부 35 : 게이트 라인 입력부33: data line input section 35: gate line input section
36 : 공통 전극 입력부 37 : 접합부36: common electrode input unit 37:
DL : 데이터 라인 GL : 게이트 라인DL: Data line GL: Gate line
TFT : 박막 트랜지스터TFT: Thin film transistor
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2003066417A (en) * | 2001-08-22 | 2003-03-05 | Sharp Corp | Touch sensor integrated type display device |
Also Published As
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Legal Events
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |