KR101633661B1 - 액정 패널의 터치 위치 검출 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

터치 감지 회로의 추가 없이 액정 패널에서 터치 위치를 검출하는 장치 및 방법이 개시된다. 액정 패널의 터치 위치 검출 장치는 액정 패널에서 특정 영역의 백라이트를 온(On)하거나 오프(Off)하는 백라이트 제어부; 상기 특정 영역의 가로축(Row Line)에 포함된 화소 전극에 온(On) 신호를 인가하는 게이트 드라이버; 영상 정보를 상기 액정 패널의 세로축(Column Line)으로 전송하거나, 동일한 전압을 상기 액정 패널의 세로축으로 전송하여 상기 게이트 드라이버에서 온(On) 신호를 인가 받은 화소 전극을 충전하는 데이터 드라이버; 상기 데이터 드라이버에 의하여 충전된 화소 전극들의 전압을 레퍼런스 전압과 비교하는 센싱부; 및 상기 센싱부의 비교 결과를 기초로 상기 액정 패널 상의 터치 위치를 검출하는 좌표 연산부를 포함할 수 있다.
Figure R1020090068964
액정 패널, 화소 전극, 레퍼런스 전압, 백라이트.

Description

액정 패널의 터치 위치 검출 장치 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING TOUCH POSITION OF LIQUID CRYSTAL PANEL}
본 발명의 일실시예들은 액정 패널에서 터치 위치를 검출하는 기술에 관한 것으로, 액정 패널에 입력하는 전압을 변경하여 터치 감지 회로의 추가 없이 터치 위치를 감지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
액정 패널은 컬러필터 기판과 스위칭 트랜지스터와, 화소 전극 등이 형성되어있는 TFT 어레이 기판 사이에 이방성 유전율의 액정(Liquid Crystal)을 주입하여 화소 전극과 공통전극에 다른 전위를 인가함으로써, 액정의 분자배열을 변경시켜 이를 투과시키는 빛의 양을 조절하여 화상의 계조를 표현하는 표시장치이다.
그리고, 휴대폰, PDA, 휴대용 PC등에서 입력 인터페이스로 많이 사용되는 터치스크린은 화면을 직접 터치하면 터치 위치를 검출하여 화면에 표시되는 버튼이나 아이콘을 조작할 수 있도록 하는 입출력 겸용 장치이다.
상기 터치스크린 장치는 각기 다른 구성을 가지는 터치스크린 패널과 액정 패널에 터치 센서를 결합한 패널을 포함한다. 그러나, 액정 패널에 터치 센서를 결합한 패널은 물론 터치스크린 패널도 액정패널에 비하면 비용이 높은 실정이다. 또한, 화면이 일정 이상 커지면 비용의 증가와 함께 센서의 감도가 떨어지는 문제도 있었다.
따라서, 터치 센서를 사용하지 않는 저 비용의 터치 위치 검출 장치 또는 대형화면에 적합한 터치 위치 검출 장치가 요구되고 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 액정 패널의 터치 위치 검출 장치는 액정 패널에서 특정 영역의 백라이트를 온(On)하거나 오프(Off)하는 백라이트 제어부; 상기 특정 영역의 가로축(Row Line)에 포함된 화소 전극에 온(On) 신호를 인가하는 게이트 드라이버; 영상 정보를 상기 액정 패널의 세로축(Column Line)으로 전송하거나, 동일한 전압을 상기 액정 패널의 세로축으로 전송하여 상기 게이트 드라이버에서 온(On) 신호를 인가 받은 화소 전극을 충전하는 데이터 드라이버; 상기 데이터 드라이버에 의하여 충전된 화소 전극들의 전압을 레퍼런스 전압과 비교하는 센싱부; 및 상기 센싱부의 비교 결과를 기초로 상기 액정 패널 상의 터치 위치를 검출하는 좌표 연산부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 주기적 신호를 기초로 일정 주기 마다, 상기 영상을 표시하도록 하는 영상 신호와 백라이트를 오프(Off)하고 상기 화소 전극을 충전하도록 하는 충전 신호 및 상기 충전된 화소 전극들의 전압을 레퍼런스 전압과 비교하도록 하는 검출 신호를 포함하는 타이밍 신호를 생성하는 타이밍 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 센싱부는, 상기 검출 신호를 수신하면, 상기 액정 패널의 세로축 별로 상기 타이밍 제어부가 상기 충전 신호를 생성하는 동안 충전된 화소 전극들의 전압을 레퍼런스 전압과 비교하고, 충전된 화소 전극들의 전압과 레퍼런스 전압이 다른 경우에 해당 세로축의 전압이 다르다는 비교 결과와 함 께 전압이 다른 화소 전극이 있는 가로축에 대한 정보를 상기 좌표 연상부로 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 액정 패널의 터치 위치 검출 방법은 영상을 표시하는 단계; 및 상기 영상에서 특정 영역의 백라이트를 오프(Off)하고, 상기 특정 영역의 터치를 센싱하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 센싱하는 단계는, 상기 영상에서 특정 영역의 백라이트를 오프(Off)하고, 상기 특정 영역의 화소 전극을 동일한 전압으로 충전하는 단계; 및 상기 충전하는 단계에서 충전된 화소 전극의 전압을 레퍼런스 전압과 비교하여 터치가 있었는지의 여부를 확인하고, 터치가 있었으면 터치 장소를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 모션 블러(Motion Blur) 개선을 위하여 백라이트가 오프(Off)되는 액정 패널 상의 특정 영역에 동일 전압을 충전한 다음에 전압의 변화를 확인함으로써 액정 패널에 터치를 감지하기 위한 센싱회로를 추가하거나 터치 패널을 사용하지 않고 터치 입력 수단을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 적어도 하나의 픽셀에서 터치에 따른 전압의 변화를 확인하도록 함으로써 적어도 하나의 픽셀의 정전용량의 총량이 데이터 라인에 존재하는 기생 정전용량보다 크게 설정할 수 있어 대형 LCD에서도 터치포지션을 검출 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 패널의 터치 위치 검출 장치의 전체 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.
도 1을 참고하면, 액정 패널의 터치 위치 검출 장치는 화소 전극(101)과 백라이트 유닛(102)을 포함하며 백라이트 유닛(102)이 제공하는 광원에 화소 전극(101)이 형상과 색상을 보정하여 영상을 표시하는 액정 패널(100)에서 터치 위치를 검출하는 장치로서, 타이밍 제어부 (110), 백라이트 제어부(120), 게이트 드라이버(130), 데이터 드라이버(140), 센싱부(150) 및 좌표 연산부(160)를 포함할 수 있다.
액정 패널(100)은 화소 전극(101)을 Color Filter와 TFT 기판에 포함하고 액정이 주입된 TFT-LCD 패널(400)일 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(102)은 백라이트 제어부(120)의 제어에 따라 특정 영역의 백라이트만을 오프(Off)할 수 있다.
타이밍 제어부(110)는 주파수발생기에서 공급되는 주기적 신호를 기초로 일정 주기마다 백라이트 제어부(120), 게이트 드라이버(130), 데이터 드라이버(140), 센싱부(150)의 동작을 지시하는 타이밍 신호를 생성할 수 있다.
이때, 타이밍 신호는 상기 영상을 표시하도록 하는 영상 신호와 백라이트를 오프(Off)하고 상기 화소 전극을 충전하도록 하는 충전 신호 및 상기 충전된 화소 전극들의 전압을 레퍼런스 전압과 비교하도록 하는 검출 신호를 포함할 수 있다. 구체적으로 영상 신호에는 액정 패널(100)에 표시될 영상에 대한 정보가 포함될 수 있고, 충전 신호에는 터치를 감지할 특정 영역의 위치와 크기에 대한 정보가 포함될 수 있다.
먼저 타이밍 제어부(110)가 주기적 신호에 따라 영상 신호를 생성한 경우에, 타이밍 제어부(110)는, 영상 신호를 백라이트 제어부(120)에 전송하여 모든 영역의 백라이트를 온(On)하도록 하고, 영상 신호를 게이트 드라이버(130)와 데이터 드라이버(140)로 전송하여 액정 패널(100)에 영상을 표시할 수 있다.
다음으로, 타이밍 제어부(110)가 주기적 신호에 따라 충전 신호를 생성한 경우에, 타이밍 제어부(110)는 충전 신호를 백라이트 제어부(120)에 전송하여 특정 영역에 해당하는 백라이트를 오프(Off)하도록 하고, 충전 신호를 게이트 드라이버(130)와 데이터 드라이버(140)로 전송하여 액정 패널(100)의 화소 전극(101)에 일정 전압을 충전할 수 있다.
마지막으로, 타이밍 제어부(110)가 주기적 신호에 따라 검출 신호를 생성한 경우에, 타이밍 제어부(110)는 검출 신호를 백라이트 제어부(120)에 전송하여 특정 영역에 해당하는 백라이트가 오프(Off)된 상태를 유지하도록 하고, 검출 신호를 게이트 드라이버(130)와 센싱부(150)로 전송하여 액정 패널(100)의 화소 전극(101)에 충전된 전압의 변화를 확인하여 터치 여부를 판별하도록 할 수 있다. 이때, 타이밍 제어부(110)는 스위치 모듈(103)을 제어하여 데이터 드라이버(140)와 센싱부(150)에 연결되는 액정 패널의 데이터 라인(Data Line)을 스위칭할 수 있다.
구체적으로, 타이밍 제어부(110)는 검출 신호가 생성되면, 데이터 드라이버(140)의 데이터 라인(141)과 액정 패널(100)의 데이터 라인(104)이 연결되어 있는 스위치 모듈(103)을 제어하여 센싱부(150)의 데이터 라인(151)과 액정 패널(100)의 데이터 라인(104)이 연결되도록 할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(110)는 검출 신호가 아닌 영상 신호 또는 충전 신호가 생성되면, 스위치 모듈(103)을 제어하여 다시 데이터 드라이버(140)의 데이터 라인(141)과 액정 패널(100)의 데이터 라인(104)이 연결되도록 할 수 있다.
백라이트 제어부(120)는 액정 패널(100)의 백라이트 유닛(102)을 제어하여 특정 영역의 백라이트를 온(On)하거나 오프(Off)할 수 있다.
구체적으로 백라이트 제어부(120)는 타이밍 제어부(110)로부터 충전 신호 또는 검출 신호를 전송 받으면 특정 영역의 백라이트를 오프(Off)하고, 타이밍 제어부(110)로부터 영상 신호를 전송 받으면 모든 영역의 백라이트를 온(On)할 수 있다.
게이트 드라이버(130)는 특정 영역의 가로축(Row Line)에 포함된 화소 전극(101)에 온(On) 신호를 인가할 수 있다. 게이트 드라이버(130)에 의하여 온(On) 신호가 인가되면, 온(On) 신호가 인가된 가로축에 있는 화소 전극의 접속부(131)가 개방되어 상기 가로축에 있는 화소 전극이 데이터 드라이버(140)로부터 전송되는 전압을 충전하거나, 센싱부(150)로 전압을 전송할 수 있게 된다.
구체적으로 게이트 드라이버(130)는 타이밍 제어부(110)로부터 충전 신호 또는 검출 신호를 수신하면 특정 영역의 가로축에 포함된 화소 전극에 온(On) 신호 를 인가하고, 타이밍 제어부(110)로부터 영상 신호를 수신하면, 영상 신호에 포함된 영상이 표시되는 영역의 가로축에 포함된 화소 전극에 온(On) 신호를 인가함으로써 특정 영역 또는 영상이 표시되는 영역의 화소 전극을 활성화 할 수 있다.
데이터 드라이버(140)는 영상 정보를 상기 액정 패널의 세로축(Column Line)으로 전송하거나, 동일한 전압을 액정 패널(100)의 세로축으로 전송하여 게이트 드라이버(130)에서 온(On) 신호를 인가 받은 화소 전극을 충전할 수 있다.
구체적으로 데이터 드라이버(140)는 타이밍 제어부(110)로부터 충전 신호를 수신하면, 동일한 전압(Vsat)을 액정 패널(100)의 모든 세로축으로 전송하여 게이트 드라이버(130)에서 온(On) 신호를 인가 받은 화소 전극을 충전하고, 타이밍 제어부(110)로부터 영상 신호를 수신하면, 액정 패널(100)의 세로축에 영상 정보에 따른 전압을 전송하여 게이트 드라이버(130)에서 온(On) 신호를 인가 받은 화소 전극이 영상을 표시하도록 할 수 있다. 이때, 데이터 드라이버(140)는 영상이 표시될 영역의 가로축에 대한 정보를 대응하는 세로축 별로 구분하고, 세로축을 통하여 영상이 표시될 영역의 가로축의 화소 전극에 영상 정보에 따른 전압을 전송할 수 있다.
센싱부(150)는 데이터 드라이버(140)에 의하여 충전된 화소 전극들의 전압을 레퍼런스 전압과 비교할 수 있다. 이때, 센싱부(150)는 센싱부의 데이터 라인(151)을 통하여 레퍼런스 전압(Vref)을 데이터 드라이버(140)에 의하여 충전된 화소 전극들의 전압과 함께 전송 받을 수 있다.
구체적으로 센싱부(150)는 타이밍 제어부(110)로부터 검출 신호를 수신하 면, 액정 패널(100)의 세로축 별로 타이밍 제어부(110)에서 충전 신호가 생성되는 동안 충전된 화소 전극들의 전압을 레퍼런스 전압과 비교하여 일치 여부를 판단할 수 있다.
이때, 센싱부(150)는 충전된 화소 전극들의 전압과 레퍼런스 전압이 다른 경우에 해당 세로축의 전압이 다르다는 비교 결과와 함께 전압이 다른 화소 전극이 있는 가로축에 대한 정보를 좌표 연산부(160)로 전송할 수 있다.
좌표 연산부(160)는 센싱부(150)의 비교 결과를 기초로 액정 패널(100) 상의 터치 위치를 검출할 수 있다.
구체적으로 좌표 연산부(160)는 센싱부(150)의 비교 결과와 전압이 다른 화소 전극이 있는 가로축에 대한 정보를 사용하여 액정 패널(100) 상의 터치 위치를 계산하고, 계산된 터치 위치를 외부로 전송할 수 있다. 이때, 좌표 연산부(160)는 터치 위치를 전송할 외부장치와 연결하기 위하여 외부 연결 인터페이스를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 터치 위치를 검출할 경우에 게이트 드라이버의 출력 신호 파형 및 액정 패널에 표시되는 화면의 일례이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 터치 위치를 검출하며, 터치 영역을 검출하는 특정 영역이 N번 째 가로축부터 N+M-1번째 가로축에 해당하는 모든 세로축을 포함하는 영역이고 센싱부(150)가 i개의 가로축에 있는 화소 전극의 전압을 동시에 전송 받아 레퍼런스 전압과 비교하는 경우의 일례이다. 이때, i는 3일 수 있다.
상기 i는 액정 패널의 크기나 터치의 예민도에 따라 변경될 수 있으며, 일례로 46인치 Full-HD패널인 경우에 46인치 Full-HD 패널의 각 픽셀 크기(Pixel Pitch)는 0.53mm이고 손가락 터치 시 눌리는 원의 최소 반경은 5mm이므로, 터치 시 전압이 변경될 수 있는 가로축은 9 내지 10개이다. 따라서, i는 9 또는 10일 수 있다.
도 2를 참조하면, 먼저, 게이트 드라이버(130)는 영상의 첫 번째 프레임 타임(210)에서 영상 신호1(211)을 입력 받고 액정 패널(100)의 1번째 가로축부터 순차적으로 온(On) 신호를 화소 전극에 인가하여 영상(221)을 표시할 수 있다.
다음으로 게이트 드라이버(130)는 충전 신호(212)를 입력 받고 액정 패널(100)의 N번째 가로축부터 순차적으로 온(On) 신호를 화소 전극에 인가하여 특정 영역의 화소 전극에 동일한 전압을 충전할 수 있다. 이때, 백라이트 제어부(120)가 충전 신호(212)에 의하여 N번째 가로축부터 순차적으로 백라이트를 오프(Off)하므로 특정 영역(222)은 영상이 표시되지 않고 검게 표시될 수 있다.
그 다음으로 게이트 드라이버(130)는 검출 신호(213)를 입력 받고 다시 액정 패널(100)의 N번째 가로축부터 순차적으로 온(On) 신호를 화소 전극에 인가하여 특정 영역의 화소 전극이 충전 신호(212)를 입력 받는 동안 충전된 전압을 센싱부(150)로 전송하도록 할 수 있다. 이때, 게이트 드라이버(130)는 온(On) 신호를 1개씩의 가로축에 순차적으로 인가하던 영상 신호1(211)과 충전 신호(212)의 경우와 달리 i값에 따라 동시에 3개의 가로축에 온(On) 신호를 인가할 수 있다(215,216).
이때, 게이트 드라이버(130)가 동시에 온(On) 신호를 인가할 수 있는 가로축의수는1 내지 M 중에 하나가 될 수 있으며, N번째 내지 (N + i - 1)번째 가로축에 온(On) 신호가 인가된 직후에 (N + 1)번째 내지 (N + i)번째 가로축에 온(On)신호를 인가하여 포지션 검출의 해상도를 높일 수도 있다.
마지막으로 게이트 드라이버(130)는 영상 신호2(214)를 입력 받고 액정 패널(100)의 N + M번째 가로축부터 마지막 가로축까지 순차적으로 온(On) 신호를 화소 전극에 인가하여 영상(223)을 표시할 수 있다.
상기 과정을 완료하면 액정 패널(100)은 영상의 첫 번째 프레임 타임(210)에서 영상 신호에 따라 표시한 영상(221,223)과 충전 신호와 검출 신호에 따라 터치를 센싱하기 위하여 백라이트가 오프(Off)되어 검게 표시된 특정 영역(222)이 포함된 화면(220)을 표시할 수 있다.
이때, 사용자가 특정 영역(222)의 일부를 터치하면, 센싱부(250)가 터치한 지점의 화소 전극에 충전된 전압변화를 감지하여 좌표 연산부(160)를 통하여 사용자에게 제공할 수 있다.
그리고, 영상의 두 번째 프레임 타임(230)에서는 게이트 드라이버(130)가 (N + M)번째 가로축에 온(On) 신호를 인가하는 순간에 충전 신호를 수신하고, 충전 및 터치 검출(231)을 할 수 있다. 이때, 액정 패널(100)은 특정 영역(222)과는 다른 위치에 형성된 특정 영역(241)이 검게 표시된 화면(240)을 표시할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 액정 패널의 터치 위치 검출 장치는 영상의 세 번째 프레임 타임 후의 프레임 타임에서도 영상의 첫 번째 프레임 타임(210)과 영 상의 두 번째 프레임 타임(230)의 과정과 동일하게 충전 신호에 따라 각기 다른 위치에 특정 영역을 검게 표시하고 특정 영역을 터치할 경우에 터치한 위치를 검출할 수 있다.
이때, 특정 영역의 위치나 이동 범위 넓이는 검출 방법에 따라 다양하게 변화될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 드라이버가 화소 전극에 전압을 충전하는 구조의 일례이다.
화소 전극(310)과, 화소 전극(320), 내지 화소 전극(330)이 각기 다른 가로축에 있으며 동일한 세로축 상에 있는 경우에, 게이트 드라이버(130)가 충전 신호에 따라 화소 전극(310)과, 화소 전극(320), 내지 화소 전극(330)에 순차적으로 온(On) 신호를 인가하여 화소 전극의 접속부(131)의 스위치(311)를 연결하면, 데이터 드라이버(140)는 화소 전극(310)과, 화소 전극(320), 내지 화소 전극(330)에 순차적으로 동일한 전압 Vsat(312)를 전송하여 화소 전극의 축전지(Capacitor)(313,321,331)를 충전할 수 있다.
이때, 축전지(313,321,331)는 스토리지 축전지(Cst:Storage Capacitor)와 LC 축전지(Clc)로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 센싱부가 화소 전극에 충전된 전압을 확인하는 구조의 일례이다.
게이트 드라이버(130)가 검출 신호에 따라 동시에 i개의 가로축에 있는 화소 전극(310)과, 화소 전극(320), 내지 화소 전극(330)에 온(On) 신호를 인가하면, 센 싱부(150)는 세로축(420)에 연결된 화소 전극(310)과, 화소 전극(320), 내지 화소 전극(330) 으로부터 스위치 모듈(103)을 통하여 입력지점(S)에 걸리는 전압(Vs)을 독출하여 레퍼런스 전압(Vref)(430)과 비교할 수 있다.
이때, Cp(410)는 세로축(420)에 형성된 기생 전기 용량(Capacitance)을 나타내며, 모든 세로축에 각각 존재하여 다양한 값을 가질 수 있다. 이때, Cp 각각의 변화량(△Cp)은 하기된 수학식 1과 같이 터치 지점에서의 전기 용량 변화량(Total △Clc )보다 적을 수 있다.
Total △Clc > △Cp (Total △Clc = 1st △Clc + 2nd △Clc + ... + ith △Clc)
또한, 레퍼런스 전압(Vref)(430)은 하나의 세로축에서 터치가 안 된 상태에서의 i개의 화소 전극에 충전된 전압을 독출한 값의 평균전압이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 패널의 터치 위치 검출 방법의 전체 과정을 도시한 플로우차트이다.
단계(S510)에서, 영상 신호를 수신한 백라이트 제어부(120)는 모든 영역의 백라이트를 온(On)하고, 영상 신호를 수신한 게이트 드라이버(130)와 데이터 드라이버(140)는 영상 신호에 포함된 영상을 액정 패널(100)에 표시할 수 있다.
단계(S520)에서, 충전 신호를 수신한 백라이트 제어부(120)는 충전 신호에 포함된 특정 영역의 백라이트를 오프(Off)할 수 있다.
단계(S530)에서, 충전 신호를 수신한 게이트 드라이버(130)와 데이터 드라 이버(140)는 충전 신호에 포함된 특정 영역의 화소 전극을 충전할 수 있다.
구체적으로 충전 신호를 수신한 게이트 드라이버(130)는 상기 특정 영역의 가로축에 포함된 화소 전극에 온(On) 신호를 인가하고, 충전 신호를 수신한 데이터 드라이버(140)는 동일한 전압을 상기 액정 패널의 모든 세로축으로 전송하여 상기 게이트 드라이버에서 온(On) 신호를 인가 받은 화소 전극을 충전할 수 있다.
단계(S540)에서, 검출 신호를 수신한 센싱부(150)는 단계(S530)에서 특정 영역의 화소 전극에 충전된 전압과 레퍼런스 전압을 비교하고 일치 여부를 좌표 연산부(160)로 전송할 수 있다.
이때, 센싱부(150)는 단계(S530)에서 특정 영역의 화소 전극에 충전된 전압과 레퍼런스 전압이 다른 경우에 해당 세로축의 전압이 다르다는 비교 결과와 함께 전압이 다른 화소 전극이 있는 가로축에 대한 정보를 좌표 연산부(160)로 전송할 수 있다.
단계(S550)에서, 좌표 연산부(160)는 단계(S540)에서 전송된 비교 결과에서 레퍼런스 전압이 충전된 전압과 동일한 화소 전극의 정보를 확인하여 삭제할 수 있다.
단계(S550)에서, 좌표 연산부(160)는 단계(S540)에서 전송된 비교 결과에서 레퍼런스 전압이 충전된 전압과 다른 화소 전극을 추출할 수 있다.
단계(S560)에서, 좌표 연산부(160)는 단계(S550)에서 추출한 화소 전극의 위치를 확인하고, 상기 화소 전극의 위치에 대응하는 액정 패널 상의 위치를 터치 위치로 확인할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 액정 패널의 터치 위치 검출 방법은 영상을 표시하는 단계인 단계(S510)와 상기 영상에서 특정 영역의 백라이트를 오프(Off)하고, 상기 특정 영역의 터치를 센싱하는 단계인 단계(S520) 내지 단계(S560)로 구분될 수도 있다.
도 5에서 설명되지 않은 부분은 도 1 내지 도 4의 설명을 참고할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 액정 패널의 터치 위치 검출 장치는 모션 블러 개선을 위하여 백라이트가 오프(Off)되는 액정 패널 상의 특정 영역에 동일 전압을 충전한 다음에 전압의 변화를 확인함으로써 액정 패널에 터치를 감지하기 위한 센싱회로를 추가하거나 터치 패널을 사용하지 않고 터치 입력 수단을 제공할 수 있다.
또한, 액정 패널의 터치 위치 검출 장치는 적어도 하나의 픽셀에서 터치에 따른 전압의 변화를 확인하도록 함으로써 적어도 하나의 픽셀의 정전용량의 총량이 데이터 라인에 존재하는 기생 정전용량보다 크게 설정할 수 있어 대형 LCD에서도 터치포지션을 검출 할 수 있다.
또한 본 발명의 일실시예에 따른 파지 패턴 추출 방법은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 본 발명의 일실시예는 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 일실시예는 상기 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 일실시예는 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 패널의 터치 위치 검출 장치의 전체 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 터치 위치를 검출할 경우에 게이트 드라이버의 출력 신호 파형 및 액정 패널에 표시되는 화면의 일례이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 드라이버가 화소 전극에 전압을 충전하는 구조의 일례이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 센싱부가 화소 전극에 충전된 전압을 확인하는 구조의 일례이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 패널의 터치 위치 검출 방법의 전체 과정을 도시한 플로우차트이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 타이밍 제어부
120: 백라이트 제어부
130: 게이트 드라이버
140: 데이터 드라이버
150: 센싱부

Claims (10)

  1. 화소 전극과 백라이트 유닛을 포함하며 상기 화소 전극을 사용하여 영상을 표시하는 액정 패널의 터치 위치 검출 장치에 있어서,
    상기 액정 패널에서 터치를 감지할 특정 영역의 백라이트를 오프(Off)하는 백라이트 제어부;
    상기 특정 영역의 가로축(Row Line)에 포함된 화소 전극에 온(On) 신호를 인가하는 게이트 드라이버;
    영상 정보를 상기 액정 패널의 세로축(Column Line)으로 전송하거나, 동일한 전압을 상기 액정 패널의 세로축으로 전송하여 상기 게이트 드라이버에서 온(On) 신호를 인가 받은 화소 전극을 충전하는 데이터 드라이버;
    상기 데이터 드라이버에 의하여 충전된 화소 전극들의 전압을 레퍼런스 전압과 비교하는 센싱부; 및
    상기 센싱부의 비교 결과를 기초로 상기 액정 패널 상의 터치 위치를 검출하는 좌표 연산부
    를 포함하는 액정 패널의 터치 위치 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    주기적 신호를 기초로 일정 주기 마다, 상기 영상을 표시하도록 하는 영상 신호와 백라이트를 오프(Off)하고 상기 화소 전극을 충전하도록 하는 충전 신호 및 상기 충전된 화소 전극들의 전압을 레퍼런스 전압과 비교하도록 하는 검출 신호를 포함하는 타이밍 신호를 생성하는 타이밍 제어부를 더 포함하는 액정 패널의 터치 위치 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는,
    상기 영상 신호나 상기 충전 신호를 생성하면, 상기 영상 신호나 상기 충전 신호를 상기 백라이트 제어부와 상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버로 전송하고,
    상기 검출 신호를 생성하면, 상기 검출 신호를 상기 백라이트 제어부와 상기 게이트 드라이버 및 상기 센싱부로 전송하는 액정 패널의 터치 위치 검출 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 백라이트 제어부는,
    상기 타이밍 신호가 상기 충전 신호 또는 상기 검출 신호인 경우에 상기 특정 영역의 백라이트를 오프(Off)하고,
    상기 타이밍 신호가 상기 영상 신호이면 상기 특정 영역의 백라이트를 온(On) 하는 액정 패널의 터치 위치 검출 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 게이트 드라이버는,
    상기 타이밍 신호가 상기 충전 신호 또는 상기 검출 신호인 경우에 상기 특정 영역의 가로축에 포함된 화소 전극에 온(On) 신호를 인가하고,
    상기 타이밍 신호가 영상 신호이면 영상이 표시되는 영역의 가로축에 포함된 화소 전극에 온(On) 신호를 인가하는 액정 패널의 터치 위치 검출 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 데이터 드라이버는,
    상기 타이밍 신호가 상기 충전 신호인 경우에 동일한 전압을 상기 액정 패널의 모든 세로축으로 전송하여 상기 게이트 드라이버에서 온(On) 신호를 인가 받은 화소 전극을 충전하고,
    상기 타이밍 신호가 상기 영상 신호인 경우에 상기 액정 패널의 세로축에 영상 정보에 따른 전압을 전송하여 상기 게이트 드라이버에서 온(On) 신호를 인가 받은 화소 전극이 영상을 표시하도록 하는 액정 패널의 터치 위치 검출 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 검출 신호를 수신하면, 상기 액정 패널의 세로축 별로 상기 타이밍 제어부가 상기 충전 신호를 생성하는 동안 충전된 화소 전극들의 전압을 레퍼런스 전 압과 비교하고, 충전된 화소 전극들의 전압과 레퍼런스 전압이 다른 경우에 해당 세로축의 전압이 다르다는 비교 결과와 함께 전압이 다른 화소 전극이 있는 가로축에 대한 정보를 상기 좌표 연산부로 전송하는 액정 패널의 터치 위치 검출 장치.
  8. 화소 전극과 백라이트 유닛을 포함하며 상기 화소 전극을 사용하여 영상을 표시하는 액정 패널의 터치 위치 검출 장치의 액정 패널의 터치 위치 검출 방법에 있어서,
    상기 액정 패널의 터치 위치 검출 장치가 상기 액정 패널에 영상을 표시하는 단계; 및
    상기 액정 패널의 터치 위치 검출 장치가 상기 영상에서 터치를 감지할 특정 영역의 백라이트를 오프(Off)하고, 상기 특정 영역의 터치를 센싱하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 패널의 터치 위치 검출 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 센싱하는 단계는,
    상기 액정 패널의 터치 위치 검출 장치가 상기 영상에서 상기 특정 영역의 백라이트를 오프(Off)하고, 상기 특정 영역의 화소 전극을 동일한 전압으로 충전하는 단계; 및
    상기 액정 패널의 터치 위치 검출 장치가 상기 충전하는 단계에서 충전된 화소 전극의 전압을 레퍼런스 전압과 비교하여 터치가 있었는지의 여부를 확인하고, 터치가 있었으면 터치 장소를 검출하는 단계
    를 포함하는 액정 패널의 터치 위치 검출 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 특정 영역은 상기 영상의 각 프레임마다 이동하는 액정 패널의 터치 위치 검출 방법.
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