KR102020981B1 - 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치 및 터치 스크린 검사 방법 - Google Patents

터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치 및 터치 스크린 검사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치와 자가 진단 기능(self diagnostic function)을 이용한 터치 스크린 검사 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치는, 영상을 표시하는 디스플레이 패널; 복수의 터치 전극이 형성된 터치 스크린; 상기 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 디스플레이 드라이버 및 게이트 드라이버; 상기 터치 스크린에 터치 드라이빙 신호를 공급하여 터치를 센싱하고, 터치 스크린 검사 신호를 공급하여 상기 터치 스크린의 성능을 검사하는 터치 드라이버; 상기 터치 스크린의 성능 검사를 위한 메뉴 및 검사 결과의 정보를 표시하기 위한 펌웨어 드라이버; 및 상기 디스플레이 드라이버, 게이트 드라이버, 터치 드라이버 및 펌웨어 드라이버의 구동을 제어하는 메인 컨트롤러를 포함한다.

Description

터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치 및 터치 스크린 검사 방법{Display Device Included Touch Screen and Method for Inspect The Touch Screen}
본 발명은 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치와 자가 진단 기능(self diagnostic function)을 이용한 터치 스크린 검사 방법에 관한 것이다.
액정 디스플레이 장치의 입력 장치로서 종래에 적용되었던 마우스나 키보드 등의 입력 장치를 대체하여 사용자가 손가락이나 펜을 이용하여 스크린에 직접 정보를 입력할 수 있는 터치 스크린(터치 센서)이 적용되고 있다. 이러한, 터치 스크린은 누구나 쉽게 조작할 수 있는 장점으로 인해 적용이 확대되고 있다.
액정 패널과 터치 스크린이 결합하는 방식에 따라서, 터치 스크린을 별도로 형성한 후 액정 패널 위에 배치되는 애드온(add on) 방식, 액정 패널의 상측에 터치 스크린이 배치되는 온셀(on cell) 방식 및 액정 패널의 셀 내부에 터치 스크린을 형성하는 인셀(in cell) 방식으로 구분할 수 있다.
최근에 들어 액정 디스플레이 장치에 터치 스크린을 적용에 있어서, 슬림(slim)화를 위해 액정 패널 내부에 터치 스크린이 내장되는 인셀 방식의 적용이 증가하고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 터치 스크린의 구조를 나타내는 도면이다. 도 1에서는 인셀 방식의 터치 스크린의 구성을 도시하고 있다.
도 1을 참조하면, 인셀 방식의 터치 스크린은 액정 패널의 하부기판(TFT 어레이 기판)에 형성된 공통 전극을 디스플레이를 위한 용도뿐만 아니라, 터치 전극으로 이용한다. 이때, 복수의 픽셀 단위로 공통 전극을 분할하여 복수의 터치 블록(touch block)을 형성한다.
복수의 터치 블록을 X축 방향으로 연결하여 복수의 터치 드라이빙 전극(10, TX)을 형성하고, 터치 센싱 전극(20, RX)은 스타라이프 형태로 Y축 방향으로 형성된다. 이때, 복수의 터치 드라이빙 전극(10, TX)에는 터치 드라이빙 신호가 인가되고, 터치 센싱 전극(20, RX)을 이용하여 정전용량의 변화를 센싱 한다.
여기서, 터치 드라이빙 전극(10)은 게이트 라인의 방향과 동일하게 X축 방향으로 형성될 수 있고, 터치 센싱 전극(20)은 데이터 라인 방향과 동일하게 Y축 방향으로 형성될 수 있다.
이러한, 종래 기술에 따른 터치 스크린 일체형 디스플레이 장치는 공통 전극을 분할하여 터치 드라이빙 전극(10) 및 터치 센싱 전극(20)을 구성한다. 따라서, 터치 드라이빙 전극(10) 및 터치 센싱 전극(20)이 동일 레이어에 위치한다.
터치 위치를 검출하기 위해서는 터치 드라이빙 전극(10)과 터치 센싱 전극(20)이 분리되어야 함으로, 컨택(30)과 브리지 라인(40)을 이용하여 터치 드라이빙 전극(10)을 X축 방향으로 연결한다.
상술한 터치 스크린을 포함하는 액정 디스플레이 장치의 제조가 완료된 후, 터치 검사 라인에서 별도의 검사 알고리즘을 이용하여 터치 성능 및 불량 유무를 확인하다. 터치 검사를 통해 터치 스크린의 성능 및 품질이 제품의 양산 스펙에 부합하는지 평가하게 된다.
양산 스펙에 부합하여 터치 스크린이 양산 제품으로 출하된 후, 사용자가 터치 스크린을 사용하면서 터치 성능이 떨어지거나 기능에 이상이 발생될 수 있다. 그러나, 사용자가 터치 스크린의 성능 및 현재 상태를 확인할 수 있는 기능을 별도로 제공하고 있지 않아 사용자 스스로 터치 기능의 저하 및 기능 불량을 정확히 확인할 수 없어 제조 회사의 서비스를 요청해야 하는 불편이 있다.
또한, 터치 스크린의 성능 검사 시, 제조 회사에서는 다수의 검사 장비를 구비하여야 하는 단점이 있고, 제품의 가격 경쟁력을 높이기 위해 적은 수의 검사 장비로 터치 스크린의 검사를 수행하는 경우 성능 검사에 장시간이 소요되어 양산 수율이 떨어지는 다른 문제점 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치가 양산 제품으로 출시된 이후, 사용자가 직접 터치 스크린의 성능 및 불량을 검사할 수 있는 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치 및 터치 스크린 검사 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치의 터치 성능 검사 시간을 줄여 양상 수율을 높일 수 있는 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치 및 터치 스크린 검사 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치는, 영상을 표시하는 디스플레이 패널; 복수의 터치 전극이 형성된 터치 스크린; 상기 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 디스플레이 드라이버 및 게이트 드라이버; 상기 터치 스크린에 터치 드라이빙 신호를 공급하여 터치를 센싱하고, 터치 스크린 검사 신호를 공급하여 상기 터치 스크린의 성능을 검사하는 터치 드라이버; 상기 터치 스크린의 성능 검사를 위한 메뉴 및 검사 결과의 정보를 표시하기 위한 펌웨어 드라이버; 및 상기 디스플레이 드라이버, 게이트 드라이버, 터치 드라이버 및 펌웨어 드라이버의 구동을 제어하는 메인 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 검사 방법은, 복수의 터치 전극에 형성된 터치 스크린에 터치 스크린 검사 신호를 공급한 후, 상기 터치 스크린 검사 신호에 따른 센싱 신호를 상기 터치 스크린에서 수신하는 단계; 상기 센싱 신호에 기초하여 상기 터치 스크린의 성능을 분석하는 단계; 및 상기 터치 스크린의 성능 분석 결과에 기초하여 터치 스크린 검사 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치 및 터치 스크린 검사 방법은 터치 스크린의 제조 단계뿐만 아니라, 제품이 출시되어 사용자가 터치 스크린을 사용하는 단계에서도 간편하게 터치 스크린의 성능에 대한 검사 및 불량 분석을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치 및 터치 스크린 검사 방법은 제조 단계에서 터치 스크린의 검사 공정을 단순화 시킬 수 있고, 검사 장비를 줄여 제품의 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치 및 터치 스크린 검사 방법은 터치 스크린의 자체 검사(진단) 기능을 통해 제조회사의 작업자뿐만 아니라 사용자가 터치 스크린의 성능의 검사 및 분석을 수행할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치 및 터치 스크린 검사 방법은 터치 스크린의 성능 및 불량 여부를 사용자가 쉽게 확인할 수 있도록 함과 아울러, 터치 스크린의 성능 분석 결과에 기초하여 터치 설정을 변경하도록 함으로써 터치 스크린의 성능 유지 및 불량 발생을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치 및 터치 스크린 검사 방법은 터치 스크린의 검사 결과에 기초한 터치 스크린 검사 정보를 유선 및 무선 인터페이스를 통해 외부로 전송할 수 있도록 하고, 특히 터치 스크린 검사 정보를 제조회사의 서비스 센터로 전송하여 터치 스크린의 성능 유지 및 수리 업무가 효율적으로 이루질 수 있도록 한다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 터치 스크린의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 드라이버를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 검사 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 검사 방법의 터치 검사 수행 항목을 나타내는 도면이다.
도 6은 터치 스크린의 오픈 및 쇼트 불량을 검사하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 터치 스크린의 신호대잡음비(SNR)를 검사하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 터치 스크린의 터치 균일도를 검사하는 방법을 나타내는 도면이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치와 자가 진단 기능(self diagnostic function)을 이용한 터치 스크린 검사 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 드라이버를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치는, 터치 패널(100, Touch panel), 메인 컨트롤러(200, Main controller), 디스플레이 드라이버(300, Display driver), 게이트 드라이버(400, Gate driver), 터치 드라이버(500, Touch driver), 메모리(600, memory), 인터페이스 유닛(700, Interface unit) 및 펌웨어 드라이버(800, firmware driver)를 포함한다.
여기서, 터치 패널(100)은 영상을 표시하는 디스플레이 패널과 터치 스크린이 결합된 것으로, 터치 스크린이 디스플레이 패널의 셀 내부에 내장 또는 셀 외부에 형성될 수 있다. 한편, 디스플레이 패널과 터치 스크린을 별도로 제작한 후, 결합하여 터치 패널(100)을 형성할 수도 있다. 디스플레이 패널은 액정 패널 또는 유기발광 표시 패널이 적용될 수 있으며, 화상을 표시할 수 있는 다른 평판 패널도 적용 가능하다.
메인 컨트롤러(200), 디스플레이 드라이버(300), 게이트 드라이버(400), 터치 드라이버(500) 및 펌웨어 드라이버(800) 중에서 전체 또는 일부는 COG(Chip On Glass) 또는 COF(Chip On Flexible Printed Circuit, Chip On Film) 방식으로 터치 패널(100)의 기판에 형성될 수 있다.
메인 컨트롤러(200)는 디스플레이 구동 및 터치 구동을 제어하는 것으로, 디스플레이 드라이버(300), 게이트 드라이버(400), 터치 드라이버(500) 및 펌웨어 드라이버(800)의 구동을 제어한다.
메인 컨트롤러(200)는 외부에서 입력되는 타이밍 신호(TS) 이용하여 게이트 드라이버 및 디스플레이 드라이버(300)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 공급한다. 이때, 타이밍 신호(TS)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync) 및 클럭신호(CLK)를 포함한다.
메인 컨트롤러(200)는 외부로부터 입력되는 영상 신호(DATA)를 프레임 단위의 디지털 영상 데이터(R, G, B)로 변환하고, 영상 데이터(R, G, B)를 디스플레이 드라이버(300)에 공급한다.
디스플레이 드라이버(300)는 메인 컨트롤러(200)에서 공급된 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 터치 패널(100)에 형성된 픽셀들에 공급한다.
게이트 드라이버(400)는 터치 패널(100)의 하부기판에 GIP(gate in pane) 방식으로 형성될 수 있다. 다른 예로서, 게이트 드라이버는 인쇄회로기판(PCB)에 별도의 드라이버 IC가 실장된 방식으로 형성될 수도 있다.
게이트 드라이버(400)는 메인 컨트롤러(200)로부터의 제어신호에 기초하여 터치 패널(100)의 픽셀들 각각에 형성된 TFT를 구동시키기 위한 스캔 신호(게이트 구동 신호)를 생성한다.
게이트 드라이버(400)는 스캔 신호를 한 프레임 기간 중 터치 패널(100)에 형성된 복수의 게이트 라인에 순차적으로 공급하고, 상기 스캔 신호에 의해 각 픽셀에 형성된 TFT가 구동되어 픽셀의 스위칭이 이루어진다.
터치 드라이버(500)는 터치 구동 모드 시, 터치 검출을 위한 터치 드라이빙 신호(touch driving signal)를 터치 패널(100)에 형성된 복수의 터치 전극에 공급하고, 정전용량의 변화를 센싱하여 터치 위치를 검출한다.
터치 드라이빙 신호가 공급되면 사용자의 터치에 의해 터치 전극에 형성되는 정전용량이 변화하게 된다. 터치 드라이버(500)는 터치 패널(100)에 내장 또는 외부에 형성된 터치 전극을 통해 수신되는 터치 센싱 신호 즉, 터치 전극에 형성된 정전용량을 기준 값과 비교하여 사용자의 터치 유무 및 터치가 발생된 위치를 센싱 할 수 있다.
한편, 터치 드라이버(500)는 터치 검사 모드 시, 터치 스크린의 성능을 검사하고, 검사 결과에 기초하여 터치 스크린 검사 정보(Touch screen test information)를 생성한다. 이를 위해, 터치 드라이버(500)는 도 3에 도시된 바와 같이, 터치 검사 구동부(510) 및 센싱 데이터 분석부(520)를 포함한다.
터치 드라이버(500)의 터치 검사 구동부(510)는 터치 스크린의 검사를 위한 터치 스크린 검사 신호(touch screen test signal)를 생성하여 터치 스크린에 형성된 복수의 터치 전극에 공급한다.
터치 드라이버(500)의 센싱 데이터 분석부(520)는 상기 터치 스크린 검사 신호에 따른 센싱 신호(sensing signal)를 터치 스크린에서 수신한 후, 터치 스크린의 성능을 분석한다. 그리고, 터치 스크린의 성능 분석 결과에 기초하여 터치 스크린 검사 정보(Touch screen test information)를 생성하여 메모리(600)에 저장한다.
터치 드라이버(500)를 이용한 터치 스크린의 성능 검사에 관한 구체적인 사항은 도 4 내지 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.
인터페이스 유닛(700)은 메모리(600)에 저장된 터치 스크린 검사 정보를 유선 및 무선 통신 시스템을 이용하여 외부로 전송하기 위한 것으로, 터치 드라이버(500)의 터치 스크린 검사에 따른 터치 스크린 검사 정보를 이용하여 터치 스크린의 성능 유지 및 보수가 이루어지도록 지원한다.
예로서, 터치 스크린의 성능 분석 결과, 터치 스크린의 성능에 이상이 발생된 경우 유선 또는 무선 통신을 통해 터치 스크린 검사 정보를 제조 회사(또는 터치 스크린 수리 장비)로 전송하여 터치 스크린의 수리 업무가 효율적으로 이루어지도록 할 수 있다.
펌웨어 드라이버(800)는 터치 패널(100) 상에 터치 스크린의 성능 검사 및 검사 결과에 따른 정보를 확인할 수 있도록 사용자 메뉴를 제공하기 위한 것으로, 사용자가 자체적으로 터치 스크린의 성능 검사를 수행할 수 있도록 함과 아울러, 터치 스크린의 성능 검사에 따른 터치 스크린 검사 정보를 확인할 수 있도록 메뉴 화면의 데이터를 터치 패널(100)로 공급한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 검사 방법을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치의 파워가 온이 되면(S10), 디스플레이 구동 및 터치 센싱 구동이 수행된다(S20).
여기서, 파워 온이 이루어진 이후, 일반적인 터치 센싱 구동 및 터치 검사 구동을 위해서, 터치 알고리즘의 초기화가 이루어질 수 있다. 이때, 터치 센싱 및 터치 검사를 위한 알고리즘의 변수, 메모리의 설정, 주변장치의 제어변수 및 시스템 클럭의 초기화가 이루어질 수 있다.
이어서, 디스플레이 장치의 파워 온에 의한 자동 실행 또는 사용자의 펌웨어 메뉴 선택에 의해 터치 스크린의 성능 검사를 선택한다(S30). 터치 검사가 시작되면 터치 스크린의 검사를 수행한다(S40).
구체적으로, 터치 드라이버(500)의 터치 검사 구동부(510)에서 터치 스크린 검사 신호를 생성하여 터치 스크린에 형성된 복수의 터치 전극에 공급한다.
이어서, 터치 드라이버(500)의 센싱 데이터 분석부(520)에서 터치 스크린 검사 신호에 따른 센싱 신호를 터치 스크린에서 수신하고, 수신된 센싱 신호에 기초하여 터치 스크린의 성능을 분석한다(S50).
이어서, 터치 스크린의 성능 분석 결과에 기초하여 터치 스크린 검사 정보를 생성한다. 이후, 생성된 터치 스크린 검사 정보를 메모리(600)에 저장하고, 인터페이스 유닛(700)을 통해 외부로 전송한다(S60).
여기서, 유선 또는 무선 통신 시스템을 이용하여 터치 스크린 검사 정보를 제조 회사(또는 터치 스크린 수리 장비)로 전송할 수 있으며, 이를 통해 터치 스크린의 성능 유지 및 수리가 원활이 이루어지도록 지원한다.
이어서, 펌웨어를 이용하여 터치 패널(디스플레이 패널)에 터치 스크린 검사 정보를 표시한다(S70).
이어서, 터치 설정을 변경할지를 결정한다(S80).
이때, 터치 스크린의 성능에 이상이 없는 경우에는 터치 설정을 변하지 않고, 터치 스크린의 성능 검사를 종료한다.
한편, 터치 스크린의 성능에 이상이 발생되어 터치 설정의 변경이 필요한 경우에는 터치 설정을 변경한다(S90). 이후, 변경된 터치 설정으로 터치 센싱 구동을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 검사 방법의 터치 검사 수행 항목을 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하여, 상기 S40 및 S50에서 수행되는 터치 스크린의 검사에서 수행되는 항목들을 일 예를 설명한다.
터치 스크린의 성능에 대한 검사를 수행할 때, 터치 전극의 오픈 및 쇼트를 검사(A)할 수 있다. 또한, 터치 스크린의 신호대잡음비(SNR: Signal-to-noise ratio)를 검사(B)할 수 있다. 또한, 터치 스크린의 터치 균일도를 검사(C)할 수 있다. 터치 스크린의 터치 센싱에 대한 응답율을 검사(B)할 수 있다.
상술한 설명에서는 메인 컨트롤러(200), 디스플레이 드라이버(300), 터치 드라이버(500) 및 펌웨어 드라이버(800)가 독립적인 구성인 것으로 설명하였으나, 메인 컨트롤러(200), 디스플레이 드라이버(300), 터치 드라이버(500) 및 펌웨어 드라이버(800) 전부 또는 일부가 하나의 드라이버로 통합되어 구현될 수도 있다.
상술한 설명에서는, 디스플레이 드라이버(300)와 터치 드라이버(500)가 별도의 구성인 것으로 설명하였으나, 디스플레이 드라이버(300)와 터치 드라이버(500)는 하나의 드라이버로 통합되어 구현될 수도 있다.
또한, 상술한 설명에서는 메인 컨트롤러(200)와 디스플레이 드라이버(300)가 별도의 구성인 것으로 설명하였으나, 메인 컨트롤러(200)와 디스플레이 드라이버(300)는 하나의 드라이버로 통합되어 구현될 수도 있다.
또한, 상술한 설명에서는 펌웨어 드라이버(800)가 별도의 구성인 것으로 설명하였으나, 펌웨어 드라이버(800)는 메인 컨트롤러(200) 또는 터치 드라이버(500)와 하나의 드라이버로 통합되어 구현될 수도 있다.
도 6은 터치 스크린의 오픈 및 쇼트 불량을 검사하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 터치 스크린에 형성된 복수의 터치 전극들 중에서 오픈이 발생된 위치와 그 주변의 로우(raw) 데이터는 최소(min) 또는 최대(max) 값을 나타내게 된다. 즉, 복수의 터치 전극들 중에서 임의의 터치 전극이 오픈 된 경우, 오픈이 발생한 터치 전극의 로우 데이터는 0을 나타내고, 그 주변의 터치 전극의 로우 데이터는 최대 값을 나타내게 된다.
따라서, 터치 드라이버(500)는 터치 스크린의 터치 전극들에 터치 스크린 검사 신호를 인가한 후, 센싱 된 터치 신호의 로우 데이터를 분석하여 오픈이 발생된 터치 전극의 위치를 알 수 있다. 이후, 분석 결과에 기초하여 오픈이 발생된 터치 전극의 개수 및 위치 정보를 포함하는 터치 스크린 검사 정보를 생성하여 메모리(600)에 저장 및 인터페이스 유닛(700)을 이용하여 외부로 전송할 수 있다.
또한, 분석된 오픈 불량의 정보를 펌웨어를 통해 터치 패널(100)에 표시할 수 있다.
한편, 터치 스크린에 형성된 복수의 터치 전극들 중에서 쇼트(short)가 발생된 위치에서는 로우 데이터가 정상 값과 유사한 값을 나타낸다. 그러나, 쇼트 된 터치 전극들이 2개 이상의 라인으로 병렬로 연결되면 주변의 터치 전극들의 로우 데이터 최소(min) 또는 최대(max) 값을 나타내게 된다. 즉, 복수의 터치 전극들 중에서 임의의 터치 전극들이 쇼트 된 경우, 쇼트가 발생한 주변의 터치 전극들의 로우 데이터는 0 또는 최대 값을 나타내게 된다.
따라서, 터치 드라이버(500)는 터치 스크린의 터치 전극들에 터치 스크린 검사 신호를 인가한 후, 센싱 된 터치 신호의 로우 데이터를 분석하여 쇼트가 발생된 터치 전극들의 위치를 알 수 있다. 이후, 분석 결과에 기초하여 쇼트가 발생된 터치 전극들의 개수 및 위치 정보를 포함하는 터치 스크린 검사 정보를 생성하여 메모리(600)에 저장 및 인터페이스 유닛(700)을 이용하여 외부로 전송할 수 있다.
또한, 분석된 쇼트 불량의 정보를 펌웨어를 통해 터치 패널(100)에 표시할 수 있다.
여기서, 터치 전극들이 송신(TX) 전극과 수신(RX) 전극으로 구분된 경우, 상기 송신 전극과 수신 전극 각각에 대해서 오픈 불량 및 쇼트 불량을 검사하고, 오픈 및 쇼트 불량에 대한 정보를 포함하는 터치 스크린 검사 정보를 생성하여 메모리(600)에 저장 및 인터페이스 유닛(700)을 이용하여 외부로 전송할 수 있다.
이와 같이, 자체 검사(진단) 기능을 통해 제조회사의 작업자뿐만 아니라 사용자가 터치 스크린의 오픈/쇼트 불량을 검사 및 분석할 수 있어, 터치 스크린의 오픈/쇼트 불량의 분석의 편의를 제공함과 아울러, 터치 스크린의 성능 유지 및 효율적인 수리를 지원할 수 있다.
도 7은 터치 스크린의 신호대잡음비(SNR)를 검사하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 터치 드라이버(500)는 터치 스크린의 터치 전극들에 터치 스크린 검사 신호를 인가한 후, 센싱 된 터치 신호의 로우 데이터를 데이터 베이스(DB)에 저장한 후, 특정 채널을 기준으로 신호대잡음비를 분석할 수 있다. 또한, 분석된 신호대잡음비의 정보를 펌웨어를 통해 터치 패널(100)에 표시할 수 있다.
예로서, 15프레임(frame) 동안 터치 스크린의 센싱 데이터를 실시간으로 수신한 후, 수신된 센싱 데이터에 기초하여 로우 데이터를 분석하여 터치 스크린의 전체 채널 또는 특정 채널에 대한 신호대잡음비를 분석할 수 있다. 이렇게, 분석된 신호대잡음비의 정보를 포함하는 터치 스크린 검사 정보를 생성하여 메모리(600)에 저장 및 인터페이스 유닛(700)을 이용하여 외부로 전송할 수 있다.
또한, 터치 스크린의 채널을 기준으로 수집한 로우 데이터 값을 펌웨어를 통해 차트화하여 터치 패널(100)에 표시할 수 있다. 이때, 터치가 발생된 경우에 해당하는 로우 데이터의 최대, 최소 및 평균 값을 표시할 수 있다. 그리고, 터치가 발생되지 않은 경우에 해당하는 로우 데이터의 최대, 최소 및 평균 값을 표시할 수 있다.
이와 같이, 자체 검사(진단) 기능을 통해 제조회사의 작업자뿐만 아니라 사용자가 터치 스크린의 신호대잡음비의 검사 및 분석할 수 있어, 터치 스크린의 신호대잡음비의 분석의 편의를 제공함과 아울러, 터치 스크린의 성능 유지 및 효율적인 수리를 지원할 수 있다.
도 8은 터치 스크린의 터치 균일도를 검사하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 터치 드라이버(500)는 10~30프레임 동안 터치 스크린의 터치 전극들에 터치 스크린 검사 신호를 인가한 후, 터치 스크린의 센싱 데이터를 실시간으로 수신한다. 이후, 수신된 센싱 데이터에 따른 로우 데이터를 메모리(600)에 저장한 후, 로우 분석하여 프레임 별 터치 스크린의 터치 센싱 균일도를 검사할 수 있다. 이때, 프레임 별로 터치 스크린의 로우 데이터의 최대 값, 최소 값 및 평균 값을 포함하는 통계 테이블을 생성하고, 펌웨어를 통해 상기 통계 테이블을 터치 패널(100)에 표시할 수 있다.
터치 스크린은 위치에 상관없이 전면에서 균일한 터치 센싱 감도를 유지하여야, 터치 센싱의 품질을 보장할 수 있다. 터치 스크린의 터치 균일도가 위치에 따라서 편차가 발생한 경우, 사용자가 동일한 방식으로 터치를 하더라도 위치에 따라서 터치 센싱에 에러가 발생할 수 있다.
본 발명에서는 자체 검사(진단) 기능을 통해 제조회사의 작업자뿐만 아니라 사용자가 터치 스크린의 터치 균일도를 검사 및 분석할 수 있도록 하여, 터치 스크린의 터치 균일도 분석의 편의를 제공함과 아울러, 터치 스크린의 성능 유지 및 효율적인 수리를 지원할 수 있다.
또한, 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치 및 터치 스크린 검사 방법을 이용하여 터치 스크린의 터치 센싱에 대한 응답율을 검사할 수 있다.
예로서, 30초의 기간 동안에, 매초 마다 전송된 패킷 수를 카운팅하여 터치 스크린의 응답율(report rate)를 검사할 수 있다. 1초에 25회의 패킷 전송이 이루어졌다면 터치 스크린의 응답율은 25Hz가 되고, 펌웨어를 통해 디스플레이 패널에 터치 스크린의 응답율을 표시할 수 있다. 이때, 매초마다 측정된 응답율을 취합하여 일정 기간 동안에 응답율을 최소 값, 최대 값 및 평균 값을 산출할 수 있다.
또한, 터치 스크린의 응답율을 포함하는 터치 스크린 검사 정보를 생성하여 메모리(600)에 저장 및 인터페이스 유닛(700)을 이용하여 외부로 전송할 수 있다.
이와 같이, 자체 검사(진단) 기능을 통해 제조회사의 작업자뿐만 아니라 사용자가 터치 스크린의 응답율 검사 및 분석할 수 있어, 터치 스크린의 응답율 분석의 편의를 제공함과 아울러, 터치 스크린의 성능 유지 및 효율적인 수리를 지원할 수 있다.
상술한, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치 및 터치 스크린 검사 방법은 터치 스크린의 검사 결과에 기초한 터치 스크린 검사 정보를 유선 및 무선 인터페이스를 통해 외부로 전송할 수 있도록 하고, 특히 터치 스크린 검사 정보를 제조회사의 서비스 센터로 전송하여 터치 스크린의 성능 유지 및 수리 업무가 효율적으로 이루질 수 있도록 한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 터치 패널 200: 메인 컨트롤러
300: 디스플레이 드라이버 400: 게이트 드라이버
500: 터치 드라이버 510: 터치 검사 구동부
520: 센싱 데이터 분석부 600: 메모리
700: 인터페이스 유닛 800: 펌웨어 드라이버

Claims (11)

  1. 영상을 표시하는 디스플레이 패널;
    복수의 터치 전극이 형성된 터치 스크린;
    상기 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 디스플레이 드라이버 및 게이트 드라이버;
    상기 터치 스크린에 터치 드라이빙 신호를 공급하여 터치를 센싱하고, 터치 스크린 검사 신호를 공급하여 상기 터치 스크린 검사 신호에 따른 센싱 신호를 상기 터치 스크린에서 수신하여 상기 터치 스크린의 성능을 분석하고, 상기 터치 스크린의 성능 분석 결과에 기초하여 상기 터치 스크린에 형성된 상기 터치 전극들의 오픈, 쇼트 불량, 신호대잡음비, 터치 균일도 및 터치 센싱에 대한 응답율을 포함하는 성능을 검사하고, 상기 터치 스크린 검사 정보를 메모리에 저장하는 터치 드라이버;
    상기 터치 스크린 검사 정보에 기초하여 상기 디스플레이 패널에 상기 터치 스크린의 성능 검사를 위한 메뉴 및 검사 결과의 정보를 표시하기 위한 펌웨어 드라이버;
    유선 및 무선 통신을 통해 상기 터치 스크린 검사 정보를 외부로 전송하는 인터페이스 유닛; 및
    상기 디스플레이 드라이버, 상기 게이트 드라이버, 상기 터치 드라이버 및 상기 펌웨어 드라이버의 구동을 제어하여, 상기 터치 스크린 검사 정보에 기초하여 상기 터치 스크린의 터치 설정을 변경하는 메인 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린을 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 복수의 터치 전극에 형성된 터치 스크린에 터치 스크린 검사 신호를 공급한 후, 상기 터치 스크린 검사 신호에 따른 센싱 신호를 상기 터치 스크린에서 수신하는 단계;
    상기 센싱 신호에 기초하여 상기 터치 스크린의 성능을 분석하는 단계;
    상기 터치 스크린의 성능 분석 결과에 기초하여 상기 터치 스크린에 형성된 상기 터치 전극들의 오픈 또는 쇼트 불량, 신호대잡음비, 터치 균일도 및 터치 센싱에 대한 응답율을 포함한 터치 스크린 검사 정보를 생성하는 단계;
    상기 터치 스크린 검사 정보를 메모리에 저장하고, 유선 및 무선 통신 인터페이스를 통해 상기 터치 스크린 검사 정보를 외부로 전송하는 단계;
    펌웨어를 통해 상기 터치 스크린의 성능 검사를 위한 메뉴 및 상기 터치 스크린 검사 정보를 디스플레이 패널에 표시하는 단계; 및
    상기 터치 스크린 검사 정보에 기초하여 상기 터치 스크린의 터치 설정을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 검사 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 오픈 불량의 검사 정보는, 상기 오픈 불량이 발생한 위치에서 상기 터치 전극의 데이터는 0을 나타내고, 그 주변에서 상기 터치 전극의 데이터는 최대값을 나타내는 경우에 생성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 검사 방법.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 쇼트 불량의 검사 정보는, 상기 쇼트 불량이 발생한 위치에서 상기 터치 전극의 데이터는 정상 값을 나타내고, 그 주변에서 상기 터치 전극의 데이터는 0 또는 최대값을 나타내는 경우에 생성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 검사 방법.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 신호대잡음비의 검사 정보는, 일정 프레임 동안 상기 터치 스크린의 센싱 데이터를 실시간으로 수신한 후, 상기 수신된 센싱 데이터에 기초하여 데이터를 분석하여 생성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 검사 방법.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 터치 균일도 검사 정보는, 일정 프레임 동안 상기 터치 전극들에 상기 터치 스크린 검사 신호를 인가한 후, 상기 터치 스크린에서 센싱되는 데이터를 수신하고, 상기 수신된 센싱 데이터에 따른 로우 데이터를 분석하여 생성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 검사 방법.
  11. 제6 항에 있어서,
    상기 터치 센싱에 대한 응답율 검사 정보는, 일정 기간 동안, 매초마다 전송된 패킷 수를 카운팅하여 생성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 검사 방법.
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