KR101575957B1 - Display apparatus with touch input function and a method of controlling thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 서로 이격되게 배치되는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 및 제2 기판 상에 각각 형성되는 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비되는 것으로, 표시 소자를 포함하는 표시 소자층 및 상기 제1 기판 및 제2 기판에 상기 표시 소자층이 디스플레이 기능을 수행하도록 하기 위한 디스플레이 구동 신호 및 상기 표시 소자층이 터치 감지 기능을 수행하도록 하기 위한 터치 구동 신호를 인가하는 구동부를 포함한다.The present invention relates to a display device having a touch input function and a method of controlling the same, and more particularly, to a display device having a touch input function and a method of controlling the same, comprising a first substrate and a second substrate which are spaced apart from each other, a first electrode formed on the first substrate and a second substrate, A first electrode, a second electrode, a display element layer including a display element, and a display driving signal for causing the display element layer to perform a display function on the first substrate and the second substrate, And a driver for applying a touch driving signal for causing the display element layer to perform a touch sensing function.
Description
본 발명은 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 서로 이격되게 배치되는 제1 및 제2 기판 상에 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비된 표시 소자층을 포함함으로써, 디스플레이 장치를 터치 센서로 동시에 활용 가능하여 디스플레이 장치와 별도로 터치 센서를 구비할 필요가 없기 때문에 터치 디스플레이 장치의 두께 및 부피를 최소화할 수 있으며, 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값에 따라 로우 터치 구동 신호를 PDLC 구동신호에 합성하여 배치하거나, 혹은 로우 터치 구동 신호만을 인가하여 디스플레이 구동 신호와 터치 구동 신호의 간섭을 제거하여 PDLC 구동신호와 동일한 전위차를 유지하는 터치 구동 신호를 인가할 수 있는 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
Disclosed is a display device having a touch input function and a method of controlling the same. The display device includes a plurality of first electrodes formed on first and second substrates spaced apart from each other, The thickness and the volume of the touch display device can be minimized because the display device can be used simultaneously as a touch sensor and thus it is unnecessary to provide a touch sensor separately from the display device. It is possible to apply a touch driving signal that combines the touch driving signal with the PDLC driving signal or applies only the row touch driving signal to eliminate the interference between the display driving signal and the touch driving signal and maintains the same potential difference as the PDLC driving signal A display device having a touch input function and a control method thereof A.
평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro luminescence Display Device: ELD) 등을 들 수 있는데, 이들은 공통적으로 화상을 구현하는 평판 표시패널을 필수적인 구성요소로 하는 바, 평판 표시패널은 고유의 발광 또는 편광 물질층을 사이에 두고 한 쌍의 투명 절연기판을 대면 합착시킨 구성을 갖는다.Specific examples of the flat panel display include a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), a field emission display (FED), an electroluminescent display and a luminescence display device (ELD). These devices commonly use a flat panel display panel for realizing an image. The flat panel display panel has a pair of transparent insulation layers And has a structure in which substrates are bonded together.
이 중 액정 표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 화상 표시장치는 액정셀을 가지는 표시패널과, 표시패널에 광을 조사하는 백 라이트 유닛 및 액정셀을 구동하기 위한 구동회로를 포함하여 구성된다.Among them, the liquid crystal display device displays an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal using an electric field. To this end, the image display apparatus includes a display panel having a liquid crystal cell, a backlight unit for irradiating the display panel with light, and a drive circuit for driving the liquid crystal cell.
최근 이러한 표시 장치에, 사람의 손이나 별도의 입력 수단을 통해 터치 부위를 인식하고 이에 대응하여 별도의 정보를 전달할 수 있는 터치 패널을 부가하는 요구가 늘고 있다. In recent years, there has been an increasing demand for a touch panel capable of recognizing a touch region through a human hand or a separate input means and delivering additional information in response to the touch region.
이에 따라, 터치 패널을 표시 장치의 외부 표면에 부착하여 터치 기능을 가지는 표시 장치를 제조하는 방식이 등장하였는데, 이를 온셀(On-cell) 방식이라 한다. 온셀 방식에 따르면, 터치 기능을 가지는 표시 장치를 손쉽게 제조할 수 있으나, 터치 패널과 표시 장치 사이의 점착층이 필요하고, 표시 장치와는 별도로 터치 패널의 형성 공정이 요구되므로 공정 시간 및 공정 비용이 증가되는 단점이 있다. 또한, 표시 장치 전체의 두께가 증가되어 결과적으로 해당 표시 장치를 부착한 기기의 두께 및 무게를 증가시키는 문제점이 있었다.Accordingly, a method of manufacturing a display device having a touch function by attaching the touch panel to the outer surface of the display device has appeared, which is referred to as an on-cell method. According to the on-cell method, a display device having a touch function can be easily manufactured. However, since an adhesive layer between the touch panel and the display device is required and a process for forming the touch panel is required separately from the display device, . Further, the thickness of the entire display device is increased, resulting in an increase in the thickness and weight of the device to which the display device is attached.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 터치 패널을 표시 장치의 내부에 삽입하여 터치 기능을 가지는 표시 장치를 제조하는 방식이 개발되었으며, 이러한 방식이 인셀(In-cell) 방식이다. 인셀 방식은 온셀 방식에 비해 디스플레이의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있으나, 디스플레이 내부에 터치용 산화인듐(ITO) 필름을 박막 증착하는 추가 공정이 필요하다는 단점이 있고, 디스플레이와 터치 패널이 여전히 별개로 구분되어 있어 두께를 더 줄이는 것에는 한계가 있다.In order to solve such a problem, a method of manufacturing a display device having a touch function by inserting a touch panel into a display device has been developed, and this method is an in-cell method. The in-cell method has the effect of reducing the thickness of the display as compared with the on-cell method, but it has a disadvantage in that it requires an additional step of depositing a thin film of indium oxide (ITO) film for the touch inside the display, There is a limitation in further reducing the thickness.
또한, 종래의 터치용 디스플레이 패널은 사용자가 터치하는 터치 위치를 인식하기 위하여 서로 상이한 극성을 가지는 두 개의 전극판을 서로 직교하는 축 방향으로 패터닝 시키기 때문에 만약 사용자의 터치 위치를 인식할 필요성이 없는 경우(예를 들어, 단순히 터치 여부만을 인식해야 하는 경우), 굳이 두 개의 전극판을 서로 직교하는 축 방향으로 패터닝하지 않아도 됨에도 불구하고 두 개의 전극판을 패터닝해야하기 때문에 그만큼 불필요한 공정과정이 발생한다는 문제점이 있었다.In addition, in order to recognize a touch position touched by a user, the conventional touch display panel patterns two electrode plates having mutually different polarities in an axial direction orthogonal to each other. If there is no need to recognize the touch position of the user (For example, when only touching is required), it is unnecessary to pattern the two electrode plates in the axial direction orthogonal to each other. However, since the two electrode plates must be patterned, unnecessary process steps occur .
뿐만 아니라, 종래의 터치용 디스플레이 패널은 사용자가 터치하는 상측면에 두꺼운 글라스 재질의 상판을 부착하는 경우 터치 인식율이 저하된다는 문제점과, 종래의 PDSC, SPD 등은 수십 나노미터(예를 들어, 10나노미터(μm) 등) 이상의 두께를 요하기 때문에 액정 셀에 대한 갭(Gap)에 제한이 생길 수 있다는 문제점이 있었다.In addition, the conventional touch display panel has a problem that the touch recognition rate is lowered when the upper plate of a thick glass material is attached to the upper surface of the touch panel by the user, and the conventional PDSC, SPD, Nanometer (μm) or the like) is required. Therefore, there is a problem that a gap may be limited to the liquid crystal cell.
또한, 종래의 터치용 디스플레이 패널은 디스플레이 구동 신호와 터치 구동 신호를 합성시켜 한번에 인가하는 것이 아니기 때문에 각각의 구동 신호를 인가하기 위해서 구동신호의 주기를 반으로 나누어서 인가해야 한다는 번거로움이 있었다.In addition, since the conventional touch display panel does not apply the display driving signal and the touch driving signal at a time, it is troublesome to apply the driving signal in half in order to apply the respective driving signals.
이에, 본 발명자는 서로 이격되게 배치되는 제1 및 제2 기판 상에 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비된 표시 소자층을 포함함으로써, 디스플레이 장치를 터치 센서로 동시에 활용 가능하여 디스플레이 장치와 별도로 터치 센서를 구비할 필요가 없기 때문에 터치 디스플레이 장치의 두께 및 부피를 최소화할 수 있으며, 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값에 따라 로우 터치 구동 신호를 PDLC 구동신호에 합성하여 배치하거나, 혹은 로우 터치 구동 신호만을 인가하여 디스플레이 구동 신호와 터치 구동 신호의 간섭을 제거하여 PDLC 구동신호와 동일한 전위차를 유지하는 터치 구동 신호를 인가할 수 있는 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치 및 그 제어 방법을 개발하기에 이르렀다.
Accordingly, the inventor of the present invention includes a display element layer provided between a first electrode and a second electrode formed on first and second substrates spaced apart from each other, so that the display device can be simultaneously used as a touch sensor It is possible to minimize the thickness and the volume of the touch display device because it is unnecessary to provide a touch sensor separately from the display device and it is possible to combine the row touch driving signal and the PDLC driving signal according to the initial capacitance value of the display element layer, A display device having a touch input function capable of applying a touch driving signal that applies only a row touch driving signal and eliminates interference between a display driving signal and a touch driving signal to maintain the same potential difference as a PDLC driving signal and a control method thereof It came to the following.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 서로 이격되게 배치되는 제1 및 제2 기판 상에 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비된 표시 소자층을 포함함으로써, 디스플레이 장치를 터치 센서로 동시에 활용 가능하여 디스플레이 장치와 별도로 터치 센서를 구비할 필요가 없기 때문에 터치 디스플레이 장치의 두께 및 부피를 최소화할 수 있으며, 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값에 따라 로우 터치 구동 신호를 PDLC 구동신호에 합성하여 배치하거나, 혹은 로우 터치 구동 신호만을 인가하여 디스플레이 구동 신호와 터치 구동 신호의 간섭을 제거하여 PDLC 구동신호와 동일한 전위차를 유지하는 터치 구동 신호를 인가할 수 있는 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a display device having a plurality of first electrodes formed on first and second substrates spaced apart from each other, The thickness and the volume of the touch display device can be minimized because the display device can be simultaneously used as the touch sensor and thus it is unnecessary to provide the touch sensor separately from the display device. The PDLC driving signal may be combined with the PDLC driving signal, or only the row touch driving signal may be applied to remove the interference between the display driving signal and the touch driving signal to apply a touch driving signal that maintains the same potential difference as the PDLC driving signal To provide a display device having a touch input function and a control method thereof .
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치는 서로 이격되게 배치되는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판 및 제2 기판 상에 각각 형성되는 제1 전극 및 제2 전극; 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비되는 것으로, 표시 소자를 포함하는 표시 소자층; 및 상기 제1 기판 및 제2 기판에 상기 표시 소자층이 디스플레이 기능을 수행하도록 하기 위한 디스플레이 구동 신호 및 상기 표시 소자층이 터치 감지 기능을 수행하도록 하기 위한 터치 구동 신호를 인가하는 구동부;를 포함할 수 있다.A display device having a touch input function according to an embodiment of the present invention includes a first substrate and a second substrate spaced apart from each other; A first electrode and a second electrode formed on the first substrate and the second substrate, respectively; A display element layer provided between the first electrode and the second electrode, the display element layer including a display element; And a driver for applying a display driving signal for causing the display element layer to perform a display function and a touch driving signal for allowing the display element layer to perform a touch sensing function on the first substrate and the second substrate .
일 실시예에서, 상기 구동부는 특정 전위차 이하에 해당하는 로우(Low) 터치 구동 신호를 상기 디스플레이 구동 신호 상에 합성하여 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가할 수 있다.In one embodiment, the driver may apply a low touch driving signal corresponding to a specific potential difference or less on the display driving signal to at least one of the first substrate and the second substrate.
일 실시예에서, 상기 구동부는 상기 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값이 특정 캐패시턴스 값 이하에 해당하는 경우, 상기 로우(Low) 터치 구동 신호를 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하고, 그리고 상기 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값이 특정 캐패시턴스 값 이상에 해당하는 경우, 상기 로우 터치 구동 신호가 합성된 디스플레이 구동 신호를 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가할 수 있다.In one embodiment, the driving unit applies the low touch driving signal to at least one of the first substrate and the second substrate when the initial capacitance value of the display element layer is less than or equal to a certain capacitance value And when the initial capacitance value of the display element layer is greater than or equal to a certain capacitance value, the display driving signal in which the row touch driving signal is synthesized may be applied to at least one of the first substrate and the second substrate.
일 실시예에서, 상기 구동부는 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 상기 로우 터치 구동 신호가 인가된 상태에서 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나가 터치되는 경우, 상기 로우 터치 구동 신호가 합성된 디스플레이 구동 신호를 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가할 수 있다.In one embodiment, when the first substrate and the second substrate are touched in a state where the row touch driving signal is applied to at least one of the first substrate and the second substrate, The display driving signal in which the driving signal is synthesized can be applied to at least one of the first substrate and the second substrate.
일 실시예에서, 상기 구동부는 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 상기 로우 터치 구동 신호가 합성된 디스플레이 구동 신호가 인가된 상태에서 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나가 터치되는 경우, 상기 구동부는 상기 로우 터치 구동 신호를 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가할 수 있다.In one embodiment, the driving unit may be configured such that when either one of the first substrate and the second substrate touches the touch panel in a state in which a display driving signal in which the row touch driving signal is synthesized is applied to at least one of the first substrate and the second substrate, The driving unit may apply the row touch driving signal to at least one of the first substrate and the second substrate.
일 실시예에서, 상기 로우 터치 구동 신호는 특정 주파수 값 이상에 해당할 수 있다.In one embodiment, the row touch drive signal may correspond to more than a certain frequency value.
일 실시예에서, 상기 표시 소자층은 부유 입자(suspended particle)층, 액정(liquid crystal)층 및 폴리머 분산 액정(PDLC; polymer dispersed liquid crystal)층 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the display element layer may include at least one of a suspended particle layer, a liquid crystal layer, and a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) layer.
일 실시예에서, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 소정의 면적을 가지는 판상(plate) 형태로 형성될 수 있다.In one embodiment, the first electrode and the second electrode may be formed in a plate shape having a predetermined area.
일 실시예에서, 상기 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 하나는 특정 방향으로 패터닝되고, 다른 하나는 소정의 면적을 가지는 판상 형태로 형성될 수 있다.In one embodiment, any one of the first electrode and the second electrode may be patterned in a specific direction, and the other may be formed in a plate shape having a predetermined area.
일 실시예에서, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 서로 직교하는 축 방향으로 각각 패터닝될 수 있다.In one embodiment, the first electrode and the second electrode may be respectively patterned in an axial direction orthogonal to each other.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법은 제1 기판 및 제2 기판을 서로 이격되게 배치시키는 단계; 상기 배치된 제1 기판 및 제2 기판 상에 각각 복수의 제1 전극 및 제2 전극을 형성시키는 단계; 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 표시 소자를 포함하는 표시 소자층을 구비하는 단계; 및 구동부에서 상기 표시 소자층이 디스플레이 기능을 수행하도록 하기 위한 디스플레이 구동 신호에, 특정 전위차 이하에 해당하며 상기 표시 소자층이 터치 감지 기능을 수행하도록 하기 위한 터치 구동 신호를 합성하여 상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 단계;를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a display device having a touch input function, the method comprising: disposing a first substrate and a second substrate apart from each other; Forming a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes on the first substrate and the second substrate, respectively; A display element layer including a display element between the first electrode and the second electrode; And a display driving signal generating unit for generating a driving driving signal for causing the display element layer to perform a display function in a driving unit and a touch driving signal for causing the display element layer to perform a touch sensing function corresponding to a specific potential difference or less, 2 substrate to the substrate.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 단계는 상기 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값이 특정 캐패시턴스 값 이하에 해당하는 경우, 상기 로우(Low) 터치 구동 신호를 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 단계; 및 상기 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값이 특정 캐패시턴스 값 이상에 해당하는 경우, 상기 로우 터치 구동 신호가 합성된 디스플레이 구동 신호를 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 단계;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of applying to at least one of the first and second substrates may further comprise the step of applying the low touch drive signal to the at least one of the first and second substrates when the initial capacitance value of the display element layer is less than or equal to a certain capacitance value. 1 substrate or a second substrate; And applying a display driving signal in which the row touch driving signal is synthesized to at least one of the first substrate and the second substrate when the initial capacitance value of the display element layer is greater than or equal to a certain capacitance value can do.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 단계는 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 상기 로우 터치 구동 신호가 인가된 상태에서 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나가 터치되는 경우, 상기 로우 터치 구동 신호가 합성된 디스플레이 구동 신호를 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 단계;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of applying to at least one of the first substrate and the second substrate may be performed in a state where the row touch driving signal is applied to at least one of the first substrate and the second substrate, And applying a display driving signal in which the row touch driving signal is synthesized to one or more of the first substrate and the second substrate when any one of the two substrates is touched.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 단계는 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 상기 로우 터치 구동 신호가 합성된 디스플레이 구동 신호가 인가된 상태에서 상기 제2 기판이 터치되는 경우, 상기 구동부는 상기 로우 터치 구동 신호를 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 단계;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of applying to at least one of the first substrate and the second substrate may include a step of applying a display driving signal in which the row touch driving signal is synthesized to at least one of the first substrate and the second substrate When the second substrate is touched, the driving unit applies the row touch driving signal to at least one of the first substrate and the second substrate.
일 실시예에서, 상기 제1 전극 및 제2 전극을 형성시키는 단계는 상기 제1 전극 및 제2 전극을 소정의 면적을 가지는 판상(plate) 형태로 형성시키는 단계;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the forming of the first electrode and the second electrode may include forming the first electrode and the second electrode in a plate shape having a predetermined area.
일 실시예에서, 상기 제1 전극 및 제2 전극을 형성시키는 단계는 상기 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 하나를 특정 방향으로 패터닝시키고, 다른 하나를 소정의 면적을 가지는 판상 형태로 형성시키는 단계;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of forming the first electrode and the second electrode includes patterning one of the first electrode and the second electrode in a specific direction and forming the other in a plate shape having a predetermined area ; ≪ / RTI >
일 실시예에서, 상기 제1 전극 및 제2 전극을 형성시키는 단계는 상기 제1 전극 및 제2 전극을 서로 직교하는 축 방향으로 각각 패터닝시키는 단계;를 포함할 수 있다.
In one embodiment, the step of forming the first electrode and the second electrode may include patterning the first electrode and the second electrode in an axial direction orthogonal to each other.
서로 이격되게 배치되는 제1 및 제2 기판 상에 형성되는 복수의 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비된 표시 소자층을 포함함으로써, 디스플레이 장치를 터치 센서로 동시에 활용 가능하여 디스플레이 장치와 별도로 터치 센서를 구비할 필요가 없기 때문에 터치 디스플레이 장치의 두께 및 부피를 최소화할 수 있으며, 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값에 따라 서로 상이한 터치 구동 신호를 PDLC 구동신호에 합성하여 배치함으로써 디스플레이 구동 신호와 터치 구동 신호의 간섭을 제거하여 PDLC 구동신호와 동일한 전위차를 유지하는 터치 구동 신호를 인가할 수 있는 효과를 가진다.And a display element layer provided between the first electrodes and the second electrodes formed on the first and second substrates spaced apart from each other, the display device can be simultaneously used as a touch sensor, It is possible to minimize the thickness and the volume of the touch display device and to arrange the touch driving signals different from each other according to the initial capacitance value of the display element layer in combination with the PDLC driving signal, It is possible to apply the touch driving signal which maintains the same potential difference as the PDLC driving signal.
뿐만 아니라, 본 발명은 뿐만 아니라 다양한 형태로 형성되는 제1 전극 및 제2 전극을 통해 터치 기능의 활용도에 따라 서로 다른 전극을 이용할 수 있도록 하여 불필요한 패널 공정 과정을 배제할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the present invention has the effect of eliminating an unnecessary panel process by allowing different electrodes to be used according to the utilization of the touch function through the first electrode and the second electrode formed in various forms as well.
또한, 본 발명은 디스플레이 장치와 터치 센서를 별도로 구비할 필요가 없기 때문에 셀 갭(Gap)에 대한 제한이 없으며, 그에 따라 셀 갭의 변화 없이도 정전용량 변화를 감지할 수 있다는 장점을 가진다.
Further, since there is no need to separately provide a display device and a touch sensor, the present invention has no restriction on a cell gap, and thus it is possible to detect a capacitance change without changing a cell gap.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)를 개략적으로 도시한 분리사시도이다.
도 2 내지 5는 도 1에 도시된 제1 전극 및 제2 전극(112, 122)의 다양한 형태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)의 단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)의 표시 소자층(130)의 유전율 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)에 인가될 수 있는 디스플레이 구동 신호 및 터치 구동 신호를 도시한 도면이다.1 is an exploded perspective view schematically illustrating a
FIGS. 2 to 5 are views showing various forms of the first and
6 is a cross-sectional view of a
7 and 8 are views for explaining a change in dielectric constant of the
9 is a diagram illustrating a display driving signal and a touch driving signal that can be applied to a
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the examples.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)를 개략적으로 도시한 분리사시도이고, 도 2 내지 5는 도 1에 도시된 제1 전극 및 제2 전극(112, 122)의 다양한 형태를 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)의 단면도이다.FIG. 1 is an exploded perspective view schematically illustrating a
도 1 내지 도 6을 참조하면, 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)는 제1 기판(111), 제2 기판(121), 제1 전극(112), 제2 전극(122), 표시 소자층(130) 및 구동부(140)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 1 내지 도 4에 도시된 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)는 일 실시예에 따른 것이며, 필요에 따라 도 1 내지 도 6에 도시된 구성요소에 일부 구성요소가 변경, 부가 또는 삭제될 수 있음은 당업자에게 자명한 사실이다.1 to 6, a
먼저, 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)은 일정한 간격을 두고 서로 이격되게 배치되어 있다. 여기서, 제1 기판(111)으로는 예를 들면, 유리 기판이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 재질의 기판이 사용될 수 있다. 그리고, 제2 기판(121)으로는 투명한 재질의 기판이 사용될 수 있다. 예를 들면, 제2 기판(121)으로는 유리 기판 또는 플라스틱 기판이 사용될 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다.First, the
또한, 제1 기판(111)의 상측면에는 제1 전극(112)이 형성되어 있으며, 제2 기판(121)의 하측면에는 제2 전극(122)이 형성되어 있다. 제1 전극(112)은 도전성 물질, 예를 들면, 금속 물질이나 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 그리고, 제2 전극(122)은 투명한 도전성 물질로 이루어질 수 있다.A
이때, 도 2를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)은 소정의 면적을 가지는 판상(plate) 형태(혹은 통전극 형태)로 형성될 수 있으며, 이렇게 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)이 통전극 형태로 형성되는 경우 사용자가 터치하는 터치 위치는 인식할 수 없고 터치 여부만 인식할 수 있다.2, the
따라서, 만약 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)를 터치 여부만 인식하는 모듈에 적용하는 경우에는, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)를 소정의 면적을 가지는 판상 형태로 형성하여 적용시킬 수 있다.Therefore, if the
도 3 및 4를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 중 어느 하나는 특정 방향(예를 들어, X축 방향, Y축 방향 또는 무작위 방향)으로 패터닝될 수 있고(예를 들어, 블라인드(Blind) 패터닝), 다른 하나는 도 2에 기재된 바와 같이 소정의 면적을 가지는 판상 형태로 형성될 수 있다.3 and 4, any one of the
이렇게 제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 중 어느 하나는 특정 방향으로 패터닝시키고 다른 하나는 판상 형태로 형성하는 경우에는 하나의 전극만 패터닝 되기 때문에, 사용자가 패터닝된 위치를 터치하는 경우에는 터치 위치를 인식할 수 있지만, 패터닝되지 않은 위치를 터치하는 경우에는 터치 위치를 인식할 수 없다.When one of the
따라서, 만약 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)를 특정 위치만 터치를 인식하도록 하는 모듈에 적용하는 경우에는, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 중 어느 하나에 패터닝 되는 전극의 형태를 다양하게 변화시켜 적용할 수 있다.Therefore, if the
도 5를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)는 서로 직교하는 축 방향으로 각각 패터닝(매트릭스(Matrix) 패터닝)되어 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5, the
예를 들어, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)은 X축 방향으로 스트라이프(stripe) 형태로 패터닝될 수 있고, 제2 전극(122)은 Y축 방향으로 스트라이프 형태로 패터닝될 수 있다. 그에 따라, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)이 서로 직교하는 축으로 패터닝됨으로써, 터치 입력 시 사용자가 터치하는 위치를 정확하게 인식할 수 있다.For example, the
따라서, 만약 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)를 정확한 터치 위치를 인식하도록 하는 모듈에 적용하는 경우에는, 사용자가 터치하는 위치에 따른 문자, 도형 등을 다양하고 정확하게 인식할 수 있다.Therefore, if the
일 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)는 PM(passive matrix) 구동 방식의 디스플레이 장치일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)는 부유 입자 표시장치(Suspended Particle Device; SPD), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD) 및 폴리머 분산 액정(PDLC; Polymer Dispersed Liquid Crystal) 표시장치 중 하나 이상일 수 있다. 여기서 PDLC는 PNLC(Polymer Network Liquid Crystal)이나 PSLC(Polymer Stabilized Liquid Crystal) 등을 포함하는 상위 개념으로, 액정과 고분자로 이루어진 표시장치를 모두 포함할 수 있다. 상기 예로 든 디스플레이 장치들은 일 실시예에 따른 것이며, 구동 신호 인가 여부에 따라 표시 소자들의 배열 상태가 변경되는 디스플레이 장치라면, 어떠한 표시 장치라도 본 발명이 적용될 수 있음은 당업자에게 자명한 사실이다.In one embodiment, the
제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 사이에는 표시 소자층(130)이 구비된다.A
일 실시예에서, 표시 소자층(130)은 부유 입자(suspended particle)층, 액정(liquid crystal)층 및 폴리머 분산 액정(PDLC)층 중 하나 이상일 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)가 SPD일 경우, 표시 소자층(130)은 부유 입자층이고, LCD일 경우, 표시 소자층(130)은 액정층이며, PDLC 표시 장치일 경우, 표시 소자층(130)은 PDLC층이 된다.In one embodiment, the
여기서, 표시 소자층(130)이 PDLC층일 경우, 표시 소자층(130)에는 폴리머(131) 및 액정(132)이 포함되어 있을 수 있다. 폴리머(131) 및 액정(132)을 포함하는 표시 소자층(130)은 액정과 모노머(monomer)가 균일하게 혼합된 상태에서 광중합 반응 등과 같은 하나 이상의 경화 과정을 통해 형성될 수 있다.Here, when the
구동부(140)는 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)에 표시 소자층(130)이 디스플레이기능을 수행하도록 하기 위한 디스플레이 구동 신호 및 표시 소자층(130)이 터치 감지 기능을 수행하도록 하기 위한 터치 구동 신호를 인가하는 역할 및 디스플레이 구동 신호 및 터치 구동 신호를 제어하는 역할을 수행할 수 있다.The driving
보다 구체적으로, 구동부(140)는 디스플레이 구동 신호에 특정 전위차 이하(예를 들어, 2v 이하 등)에 해당하는 로우(Low) 터치 구동 신호를 합성시켜 제1 기판(111) 및 제2 기판(121) 중 어느 하나 이상에 인가하는 역할을 수행할 수 있으며, 이는 후술되는 도 9를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.More specifically, the driving
또한, 구동부(140)는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)를 구동하기 위한 구동 회로의 형태일 수 있다.The driving
그리고 구동부(140)는 터치 구동 신호가 인가된 상태에서 사용자가 제1 기판(111) 및 제2 기판(121) 중 어느 하나를 터치하는 경우에는, 표시 소자층(140)의 캐패시턴스 값 변화를 기반으로 하여 사용자의 터치 여부를 감지할 수 있다.When the user touches either the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)는 상기 기술한 바와 같이 제1 전극(112)과 제2 전극(122) 사이에 유전체에 해당하는 표시 소자층(130)을 구비하므로, 정전식 터치 센서와 유사한 구조를 가진다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 기능뿐만 아니라 터치 감지 기능을 수행할 수 있게 된다.Accordingly, a
본 발명의 일 실시예에서 이용되는 표시 소자층(130)의 표시 소자는 일반적인 유전체와는 달리 유전율 이방성의 물질로서, 상하 전극에 전압의 인가 여부에 따라 표시 소자의 배열 상태가 변화되며 이에 따라 유전율이 변하게 된다. 예를 들어, 표시 소자층(130)에서 상하 전극에 전압이 인가되지 않으면 표시 소자가 기판에 평행하게 배열될 수 있고, 상하 전극에 전압이 인가되면 표시 소자가 기판에 수직하게 배열될 수 있다. 이 때, 표시 소자가 기판에 평행하게 배열된 상태의 유전율과 표시 소자가 기판에 수직하게 배열된 상태의 유전율이 서로 상이하다. 또는, 이 경우와 반대로, 표시 소자층(130)에서 상하 전극에 전압이 인가되지 않으면 표시 소자가 기판에 수직하게 배열될 수 있고, 상하 전극에 전압이 인가되면 표시 소자가 기판에 평행하게 배열될 수 있다. 또는, 상하 전극에 전압이 인가되지 않으면 표시 소자가 기판에 무작위 상태로 배열되어 있다가, 상하 전극에 전압이 인가되면 표시 소자가 기판에 수직하게 또는 평행하게 배열될 수 있다.The display element of the
이처럼, 표시 소자층(130)의 표시 소자는 전압의 인가 여부에 따라 표시 소자의 배열 상태가 변화되고 배열 상태가 변함에 따라 유전율이 변하게 된다.As described above, in the display element of the
따라서, 표시 소자층(130)이 터치 감지 기능을 구현하기 위해서는 초기 캐패시턴스 값이 상이하게 고려되어야 하는데 이하 도 7 및 도 8을 참조하여 이를 설명하도록 한다.
Therefore, in order for the
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)의 표시 소자층(130)의 유전율 변화를 설명하기 위한 도면이다.7 and 8 are views for explaining a change in dielectric constant of the
도 7 및 도 8에 도시된 실시예에서는, 표시 소자층(130)이 폴리머(131) 및 액정(132)을 포함하는 PDLC층인 경우를 예를 들어 설명하도록 한다. 폴리머(131) 및 액정(132)을 포함하는 PDLC층은 액정과 모노머(monomer)가 균일하게 혼합된 상태에서 광중합 반응 등과 같은 하나 이상의 경화 과정을 통해 형성될 수 있다.7 and 8, the case where the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)에서 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)에 디스플레이 구동 신호가 인가되지 않은 상태를 도시한 도면이다.7 is a view illustrating a state in which a display driving signal is not applied to the
도 7에 도시된 바와 같이, 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)에 디스플레이 구동 신호가 인가되지 않아서, 제1 전극(121) 및 제2 전극(122) 사이에 전압이 인가되지 않은 상태에서는 표시 소자층(130) 내에서 액정 분자들(132)이 제1 및 제2 기판(111, 121)에 평행하게 배열되어 있다. 이렇게 액정 분자들(132)이 평행하게 배열된 상태에서는 하부의 빛이 상부로 투과될 수 없어서 디스플레이 기능이 동작하지 않게 되어, OFF 상태가 된다. 이 때, 표시 소자층(130)의 유전율은 다음과 같은 수학식 1로 표현될 수 있다.7, when no display driving signal is applied to the
여기서, 는 디스플레이 OFF 상태의 표시 소자층(130)의 유전율, 는 제1 및 제2 기판(111, 121)에 평행하게 배열된 상태의 액정(132)의 유전율, 는 폴리머(131)의 유전율이다.here, The dielectric constant of the
그리고 이러한 유전율을 이용하여 디스플레이 OFF 상태의 초기 캐패시턴스 값은 다음과 같은 수학식 2로 나타낼 수 있다.Using this dielectric constant, the initial capacitance value in the OFF state of the display can be expressed by the following equation (2).
여기서, 는 디스플레이 OFF 상태의 초기 캐패시턴스 값, A는 제1 및 제2 전극(112, 122)의 면적, t는 제1 및 제2 전극(112, 122) 간의 거리이다.here, A is the area of the first and
이에 따라, 디스플레이 OFF 상태에서, 사용자에 의해 터치되기 전의 터치 구동 신호 즉, 터치 센서 캐패시턴스, 는 구동부(140)에 의해 다음의 수학식 3과 같이 설정될 수 있다.Accordingly, in the display OFF state, the touch driving signal before being touched by the user, that is, the touch sensor capacitance, Can be set by the driving
그리고, 디스플레이 OFF 상태에서, 사용자에 의해 터치된 후의 터치 구동 신호 즉, 터치 센서 캐패시턴스, 는 구동부(140)에 의해 다음의 수학식 4와 같이 설정될 수 있다.Then, in the display OFF state, the touch drive signal after being touched by the user, that is, the touch sensor capacitance, Can be set by the driving
여기서, 는 손으로 접촉하였을 때, 병렬로 형성되는 캐패시턴스이다.
here, Are capacitances formed in parallel when they are in contact with each other by hand.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)에서 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)에 디스플레이 구동 신호가 인가된 상태를 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating a state in which a display driving signal is applied to a
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)에 디스플레이 구동 신호가 인가되어, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 사이에 전압이 인가된 상태에서는 표시 소자층(130) 내에서 액정 분자들(132)이 제1 및 제2 기판(111, 121)에 수직하게 배열되어 있다. 이렇게 액정 분자들(132)이 수직하게 배열된 상태에서는 하부의 빛이 상부로 투과될 수 있어서 디스플레이 기능이 동작하게 되어, ON 상태가 된다. 이 때, 표시 소자층(130)의 유전율은 다음과 같은 수학식 5로 표현될 수 있다.8, when a display driving signal is applied to the
여기서, 은 디스플레이 ON 상태의 표시 소자층(130)의 유전율, 는 제1 및 제2 기판(111, 121)에 수직하게 배열된 상태의 액정(132)의 유전율, 는 폴리머(131)의 유전율이다.here, The dielectric constant of the
그리고 이러한 유전율을 이용하여 디스플레이 ON 상태의 초기 캐패시턴스 값은 다음과 같은 수학식 6으로 나타낼 수 있다.Using this dielectric constant, the initial capacitance value of the display ON state can be expressed by the following Equation (6).
여기서, 은 디스플레이 ON 상태의 초기 캐패시턴스 값, A는 제1 및 제2 전극(112, 122)의 면적, t는 제1 및 제2 전극(112, 122) 간의 거리이다.here, A is the area of the first and
이에 따라, 디스플레이 ON 상태에서, 사용자에 의해 터치되기 전의 터치 구동 신호 즉, 터치 센서 캐패시턴스, 는 구동부(140)에 의해 다음의 수학식 7과 같이 설정될 수 있다.Accordingly, in the display ON state, the touch driving signal before being touched by the user, that is, the touch sensor capacitance, Can be set by the driving
그리고, 디스플레이 ON 상태에서, 사용자에 의해 터치된 후의 터치 구동 신호 즉, 터치 센서 캐패시턴스, 은 구동부(140)에 의해 다음의 수학식 8과 같이 설정될 수 있다.In the display ON state, the touch drive signal after being touched by the user, that is, the touch sensor capacitance, Can be set by the driving
여기서, 는 손으로 접촉하였을 때, 병렬로 형성되는 캐패시턴스이다.here, Are capacitances formed in parallel when they are in contact with each other by hand.
도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)의 표시 소자층(130)은 디스플레이 구동 신호의 인가 여부에 따라 상이한 유전율을 가지므로, 구동부(140)는 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)에 대한 디스플레이 구동 신호 인가 여부에 따라 표시 소자층(130)의 초기 캐패시턴스 값을 상이하게 설정하여 터치 구동 신호를 인가할 수 있다.7 and 8, the
상기 수학식 1 내지 수학식 8에서 설명한 캐패시턴스의 변화는 개념적인 내용을 설명하기 위한 것이며, 실제로 상하 전극에 전압을 인가하기 전후의 캐패시턴스를 측정할 경우, 상기 수학식에 의해 도출된 캐패시턴스와 상이할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)의 구동부(140)는 상하 전극에 전압을 인가하기 전후에 측정된 캐패시턴스 값을 이용하여 초기 캐패시턴스 값을 설정할 수 있다.The change in capacitance described in Equations (1) to (8) is for the purpose of explaining conceptual contents. When the capacitance before and after applying the voltage to the upper and lower electrodes is measured, the capacitance derived from the equation . Accordingly, the driving
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)가 터치 입력 기능을 수행하기 위해서는 터치 구동 신호가 인가될 때, 디스플레이 장치의 구동에 영향을 미치지 않아야 한다. 이를 위해서, 구동부(140)는 터치 구동 신호가 인가될 때, 디스플레이 장치의 구동에 영향을 미치지 않도록 디스플레이 구동 신호 또는 터치 구동 신호를 제어할 수 있다. 이하 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)에서 구동부(140)가 디스플레이 구동 신호 또는 터치 구동 신호를 제어할 필요성에 대해서 설명하도록 한다.
Meanwhile, in order for the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)에 인가될 수 있는 디스플레이 구동 신호 및 터치 구동 신호를 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating a display driving signal and a touch driving signal that can be applied to a
도 9에서는 3 X 3 매트릭스 형태의 디스플레이 장치를 예로 들어 설명한다. 이 때, 구동 주파수는 60Hz이고, 구동 전압은 20V로 가정한다.In Fig. 9, a 3x3 matrix display device is taken as an example. At this time, it is assumed that the driving frequency is 60 Hz and the driving voltage is 20V.
여기에서, 도 9 에서는 터치 구동 신호를 원형의 정현파(sine wave)로 도시하고 디스플레이 구동 신호를 사각형의 구형파(square wave)로 도시하였지만, 이는 정현파 및 구형파에 국한되는 것이 아니며, 때에 따라서는 두 개의 신호가 합성된 파형에 해당할 수도 있음을 유의한다.In FIG. 9, the touch driving signal is shown as a circular sine wave and the display driving signal is shown as a square wave. However, it is not limited to a sinusoidal wave and a square wave. Note that the signal may correspond to a synthesized waveform.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치(100)에는 스캔 라인(20) 및 데이터 라인(30)을 통하여 디스플레이 구동 신호에 터치 구동 신호가 합성되어 입력되게 된다. 이때 터치 구동 신호는 정현파(sine wave)의 형태를 가지며 디스플레이 구동 신호는 구형파(square wave)의 형태를 가지며 특정 주파수 이상의 값을 가질 수 있다.9, a
구동부(140)는 스캔 라인(20)이 순차적으로 선택될 때, 데이터 라인(30)의 신호에 따라 선택된 픽셀(pixel)이 순간적으로 발광하여 디스플레이 기능을 수행하도록 하고 동시에 해당 픽셀이 터치 감지 기능도 수행할 수 있도록 한다.When the
이때, 구동부(140)는 디스플레이 구동 신호 및 터치 구동 신호를 함께 보내야 하기 때문에, 디스플레이 구동 신호 또는 터치 구동 신호를 적절히 제어할 필요가 있다.At this time, since the driving
따라서, 구동부(140)는 표시 소자층(130)의 초기 캐패시턴스 값이 특정 캐패시턴스 값 이하에 해당하는 경우(이때는 표시 소자층(130)을 통해 빛이 투과되지 않아서 표시 소자층(130)이 디스플레이 기능을 수행하지 않는 경우), (1/60)/3 sec의 구간에 로우(Low) 터치 구동 신호를 배치시키고, 사용자가 제1 기판(111) 및 제2 기판(121) 중 어느 하나를 터치하는 경우, 디스플레이 상태가 오프(Off) 상태에서 온(On) 상태로 변경되기 때문에 로우 터치 구동 신호가 합성된 디스플레이 구동 신호를 제1 기판(111) 및 제2 기판(121) 중 어느 하나 이상에 인가시킴으로써 표시 소자층(130)의 해당 픽셀이 발광되도록 하면서 동시에 터치 기능을 수행할 수 있도록 한다.Accordingly, when the initial capacitance value of the
즉, 이때는 표시 소자층(130)의 초기 캐패시턴스 값이 특정 캐패시턴스 값 이하에 해당하기 때문에, 구동부(140)는 처음부터 표시 소자층(130)이 디스플레이 기능을 수행하지 않는 것으로 인지하게 된다.That is, at this time, since the initial capacitance value of the
반대로, 구동부는 표시 소자층(130)의 초기 캐패시턴스 값이 특정 캐패시턴스 값 이상에 해당하는 경우(이때는 표시 소자층(130)을 통해 빛이 투과되어 표시 소자층(130)이 디스플레이 기능을 수행하는 경우), 구동부(140)는 (1/60)/3 sec의 구간에 디스플레이 구동 신호와 로우 터치 구동 신호를 합성시켜 배치시키고, 사용자가 제1 기판(111) 및 제2 기판(121) 중 어느 하나를 터치하는 경우, 디스플레이의 상태가 온(On)에서 오프(Off)로 변경되기 때문에 로우 터치 구동 신호를 제1 기판(111) 및 제2 기판(121) 중 어느 하나 이상에 인가시킴으로써 표시 소자층(130)의 픽셀이 발광되지 않도록 하면서 동시에 터치 기능을 수행할 수 있도록 한다.In contrast, when the initial capacitance value of the
즉, 이때는 표시 소자층(130)의 초기 캐패시턴스 값이 특정 캐패시턴스 값 이상에 해당하기 때문에, 구동부(140)는 처음부터 표시 소자층(130)이 디스플레이 기능을 수행하는 것으로 인지하게 된다.That is, at this time, since the initial capacitance value of the
즉, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 중 어느 하나에 도통되는 디스플레이 구동 신호에 로우 터치 구동 신호를 합성시키고, 이를 제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 중 어느 하나 이상에 인가하게 되고, 이때 데이터 라인(30)의 신호에 따라 선택된 픽셀(pixel)이 감지하는 전위차는 2v 에서 20v 로 다양할 수 있다.
That is, a low-touch driving signal is synthesized with a display driving signal that is conducted to either the
다음은, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a method of controlling a display device having a touch input function according to an embodiment of the present invention will be described.
먼저, 제1 및 제2 기판(111, 121)을 서로 이격되게 배치시키고, 그 다음 배치된 제1 및 제2 기판(111, 121) 상에 각각 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)을 형성시킨다. 이때, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)은 소정의 면적을 가지는 판상 형태로 형성되거나, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 중 어느 하나는 특정 방향으로 패터닝되고 다른 하나는 소정의 면적을 가지는 판상 형태로 형성되거나, 혹은 제1 전극(112) 및 제2 전극(122)이 서로 직교하는 축 방향으로 각각 패터닝될 수 있다.First and
그 다음, 제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 사이에 표시 소자를 포함하는 표시 소자층(130)이 구비된다.Next, a
그 다음, 구동부(140)에서 제1 기판(111) 및 제2 기판(121)에 표시 소자층(130)이 디스플레이 기능을 수행하도록 하기 위한 디스플레이 구동 신호 및 터치 감지 기능을 수행하도록 하기 위한 터치 구동 신호를 인가할 수 있다.Next, a display driving signal for causing the
이때, 구동부(140)는 제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 중 어느 하나에 도통되는 디스플레이 구동 신호에 로우 터치 구동 신호를 합성시키고, 이를 제1 전극(112) 및 제2 전극(122) 중 어느 하나 이상에 인가시킴으로써 디스플레이 구동 신호와의 신호 간섭 없이도 터치 구동 신호를 인가할 수 있다.
At this time, the driving
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that
100 : 터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치
111 : 제1 기판
112 : 제1 전극
121 : 제2 기판
122 : 제2 전극
130 : 표시 소자층
131 : 폴리머
132 : 액정
140 : 구동부100: a display device having a touch input function
111: first substrate
112: first electrode
121: second substrate
122: second electrode
130: display element layer
131: polymer
132: liquid crystal
140:
Claims (16)
상기 제1 기판 및 제2 기판 상에 각각 형성되는 제1 전극 및 제2 전극;
상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 구비되는 것으로, 표시 소자를 포함하는 표시 소자층; 및
상기 제1 기판 및 제2 기판에 상기 표시 소자층이 디스플레이 기능을 수행하도록 하기 위한 디스플레이 구동 신호 및 상기 표시 소자층이 터치 감지 기능을 수행하도록 하기 위한 터치 구동 신호를 인가하는 구동부;를 포함하고,
상기 구동부는 특정 전위차 이하에 해당하는 로우(Low) 터치 구동 신호를 상기 디스플레이 구동 신호 상에 합성하여 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하되,
상기 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값이 특정 캐패시턴스 값 이하에 해당하는 경우, 상기 로우 터치 구동 신호를 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하고,
상기 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값이 특정 캐패시턴스 값 이상에 해당하는 경우, 상기 로우 터치 구동 신호가 합성된 디스플레이 구동 신호를 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치.
A first substrate and a second substrate arranged to be spaced apart from each other;
A first electrode and a second electrode formed on the first substrate and the second substrate, respectively;
A display element layer provided between the first electrode and the second electrode, the display element layer including a display element; And
And a driver for applying a display driving signal for causing the display element layer to perform a display function and a touch driving signal for causing the display element layer to perform a touch sensing function on the first substrate and the second substrate,
Wherein the driving unit synthesizes a low touch driving signal corresponding to a specific potential difference or less on the display driving signal and applies the combination to at least one of the first substrate and the second substrate,
Wherein the low touch driving signal is applied to at least one of the first substrate and the second substrate when the initial capacitance value of the display element layer is less than or equal to a certain capacitance value,
Wherein a display driving signal in which the row touch driving signal is synthesized is applied to at least one of the first substrate and the second substrate when the initial capacitance value of the display element layer is greater than or equal to a certain capacitance value.
A display device having a touch input function.
상기 구동부는,
상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 상기 로우 터치 구동 신호가 인가된 상태에서 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나가 터치되는 경우, 상기 로우 터치 구동 신호가 합성된 디스플레이 구동 신호를 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
The driving unit includes:
When the first substrate or the second substrate is touched with the row touch driving signal being applied to at least one of the first substrate and the second substrate, Is applied to at least one of the first substrate and the second substrate.
A display device having a touch input function.
상기 구동부는,
상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 상기 로우 터치 구동 신호가 합성된 디스플레이 구동 신호가 인가된 상태에서 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나가 터치되는 경우, 상기 로우 터치 구동 신호를 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
The driving unit includes:
When any one of the first substrate and the second substrate is touched while a display driving signal obtained by combining the row touch driving signal is applied to at least one of the first substrate and the second substrate, Is applied to at least one of the first substrate and the second substrate.
A display device having a touch input function.
상기 로우 터치 구동 신호는,
특정 주파수 값 이상에 해당하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
The low-
Characterized in that it corresponds to a specific frequency value or more,
A display device having a touch input function.
상기 표시 소자층은,
부유 입자(suspended particle)층, 액정(liquid crystal)층 및 폴리머 분산 액정(PDLC; polymer dispersed liquid crystal)층 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the display element layer
Characterized in that it comprises at least one of a suspended particle layer, a liquid crystal layer and a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) layer.
A display device having a touch input function.
상기 제1 전극 및 제2 전극은,
소정의 면적을 가지는 판상(plate) 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
The first electrode and the second electrode are electrically connected to each other,
Wherein the substrate is formed in a plate shape having a predetermined area.
A display device having a touch input function.
상기 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 하나는,
특정 방향으로 패터닝되고, 다른 하나는 소정의 면적을 가지는 판상 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
Wherein one of the first electrode and the second electrode comprises a first electrode,
And the other one is formed in a plate shape having a predetermined area.
A display device having a touch input function.
상기 제1 전극 및 제2 전극은,
서로 직교하는 축 방향으로 각각 패터닝되는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치.
The method according to claim 1,
The first electrode and the second electrode are electrically connected to each other,
Are patterned in an axial direction orthogonal to each other.
A display device having a touch input function.
상기 배치된 제1 기판 및 제2 기판 상에 각각 복수의 제1 전극 및 제2 전극을 형성시키는 단계;
상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 표시 소자를 포함하는 표시 소자층을 구비하는 단계; 및
구동부에서 상기 표시 소자층이 디스플레이 기능을 수행하도록 하기 위한 디스플레이 구동 신호에, 특정 전위차 이하에 해당하며 상기 표시 소자층이 터치 감지 기능을 수행하도록 하기 위한 로우(Low) 터치 구동 신호를 합성하여 상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 단계;를 포함하되,
상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 단계는,
상기 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값이 특정 캐패시턴스 값 이하에 해당하는 경우, 상기 로우 터치 구동 신호를 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 단계; 및
상기 표시 소자층의 초기 캐패시턴스 값이 특정 캐패시턴스 값 이상에 해당하는 경우, 상기 로우 터치 구동 신호가 합성된 디스플레이 구동 신호를 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법.
Disposing the first substrate and the second substrate apart from each other;
Forming a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes on the first substrate and the second substrate, respectively;
A display element layer including a display element between the first electrode and the second electrode; And
A low touch driving signal corresponding to a specific potential difference or less and causing the display element layer to perform a touch sensing function is synthesized with a display driving signal for causing the display element layer to perform a display function, 1 and at least one of the first substrate and the second substrate,
Wherein the step of applying to at least one of the first and second substrates comprises:
Applying the row touch driving signal to at least one of the first substrate and the second substrate when the initial capacitance value of the display element layer is less than or equal to a certain capacitance value; And
And applying a display driving signal in which the row touch driving signal is synthesized to at least one of the first substrate and the second substrate when the initial capacitance value of the display element layer is greater than or equal to a certain capacitance value ≪ / RTI >
A method of controlling a display device having a touch input function.
상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 단계는,
상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 상기 로우 터치 구동 신호가 인가된 상태에서 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나가 터치되는 경우, 상기 로우 터치 구동 신호가 합성된 디스플레이 구동 신호를 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the step of applying to at least one of the first and second substrates comprises:
When the first substrate or the second substrate is touched with the row touch driving signal applied to at least one of the first substrate and the second substrate, To the first substrate and the second substrate. The method of claim 1,
A method of controlling a display device having a touch input function.
상기 제1 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 단계는,
상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 상기 로우 터치 구동 신호가 합성된 디스플레이 구동 신호가 인가된 상태에서 상기 제2 기판이 터치되는 경우, 상기 로우 터치 구동 신호를 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 어느 하나 이상에 인가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the step of applying to at least one of the first and second substrates comprises:
Wherein when the second substrate is touched in a state in which a display driving signal obtained by combining the row touch driving signal is applied to at least one of the first substrate and the second substrate, 2. A method as claimed in claim 1,
A method of controlling a display device having a touch input function.
상기 제1 전극 및 제2 전극을 형성시키는 단계는,
상기 제1 전극 및 제2 전극을 소정의 면적을 가지는 판상(plate) 형태로 형성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein forming the first electrode and the second electrode comprises:
And forming the first electrode and the second electrode in the form of a plate having a predetermined area.
A method of controlling a display device having a touch input function.
상기 제1 전극 및 제2 전극을 형성시키는 단계는,
상기 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 하나를 특정 방향으로 패터닝시키고, 다른 하나를 소정의 면적을 가지는 판상 형태로 형성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein forming the first electrode and the second electrode comprises:
Patterning one of the first electrode and the second electrode in a specific direction and forming the other in a plate shape having a predetermined area.
A method of controlling a display device having a touch input function.
상기 제1 전극 및 제2 전극을 형성시키는 단계는,
상기 제1 전극 및 제2 전극을 서로 직교하는 축 방향으로 각각 패터닝시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
터치 입력 기능을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법.11. The method of claim 10,
Wherein forming the first electrode and the second electrode comprises:
And patterning the first electrode and the second electrode in an axial direction orthogonal to each other.
A method of controlling a display device having a touch input function.
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