KR102023437B1 - 액정표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

액정표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102023437B1
KR102023437B1 KR1020120150458A KR20120150458A KR102023437B1 KR 102023437 B1 KR102023437 B1 KR 102023437B1 KR 1020120150458 A KR1020120150458 A KR 1020120150458A KR 20120150458 A KR20120150458 A KR 20120150458A KR 102023437 B1 KR102023437 B1 KR 102023437B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
touch
control signal
screen
crystal panel
Prior art date
Application number
KR1020120150458A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140081094A (ko
Inventor
김태환
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020120150458A priority Critical patent/KR102023437B1/ko
Publication of KR20140081094A publication Critical patent/KR20140081094A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102023437B1 publication Critical patent/KR102023437B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히, 화면전환에 따라 백라이트의 밝기를 제어하기 위한 화면전환 제어신호를 이용하여, 터치여부 판단에 이용되는 베이스의 레벨을 정상상태의 레벨로 낮추어 줄 수 있는, 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 액정표시장치는, 데이터라인과 게이트라인이 교차하는 영역마다 픽셀이 형성되어 있으며, 액정이 충전되어 있는 액정패널; 복수의 터치전극들로 구성되어 상기 액정패널에 형성되어 있는 터치패널; 상기 액정패널로 스캔신호와 데이터전압을 출력하며, 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터를 분석하여 화면전환이 발생되면 화면전환 제어신호를 출력하기 위한 구동부; 상기 액정패널에 광을 조사하는 백라이트를 제어하기 위한 백라이트 구동부; 및 상기 터치전극들 각각에 구동펄스들을 인가하고, 상기 구동펄스에 의해 수신되는 수신센싱신호 및 상기 화면전환 제어신호를 이용하여 터치여부를 감지하기 위한 터치IC를 포함한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히, 셀프캡 방식의 터치패널이 내장되어 있는 표시장치에 관한 것이다.
이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용될 수 있는 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다.
이러한 평판표시장치 중, 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)는 양산 기술, 구동수단의 용이성, 고화질 및 대화면 구현의 장점으로 인해 적용 분야가 확대되고 있다.
최근 들어, 액정표시장치의 입력 장치로서 종래에 적용되었던 마우스나 키보드 등의 입력 장치를 대체하여, 사용자가 손가락이나 펜을 이용하여 직접 정보를 입력할 수 있는 터치패널이 이용되고 있다.
액정패널에 터치패널을 구성하는 방법으로는, 온 셀 타입(On Cell Type), 인 셀 타입(In-Cell Type) 및 하이브리드 인 셀 타입(Hybrid In-Cell Type) 등이 있으며, 인 셀 타입 및 하이브리드 인 셀 타입을 이용한 액정표시장치는 터치패널 내장형 액정표시장치라 한다.
도 1은 종래의 액정표시장치에서 터치를 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프이고, 도 2는 종래의 액정표시장치에서 터치클럭 카운터베이스가 쉬프트되고 있는 상태를 나타낸 예시도이며, 도 3은 종래의 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도이다.
종래의 터치패널을 이용한 액정표시장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 터치패널(60)을 포함하는 액정패널(10) 및 터치패널(60)을 구동하기 위한 터치IC(30)를 포함하고 있다. 터치패널(60)을 구동하는 방법은, 저항식 방식과 정전용량 방식이 있으며, 정전용량 방식은 다시 셀프캡(Self Cap) 방식과 뮤츄얼(mutual) 방식으로 구분될 수 있다.
이중, 셀프캡(Self Cap) 방식을 이용하고 있는 종래의 액정표시장치는, 각각의 터치전극(61)에서 터치전극배선(62)을 독립적으로 뽑아내어, 가로방향 터치전극 개수(q)와 세로방향 터치전극 개수(p)를 고려하여 q x p = n개의 감지기(31)가 요구된다.
감지기(31)들 각각은, 터치감지기간 동안 수십 개 이상의 구동펄스를 터치전극으로 인가하며, 터치전극으로부터 수신되는 감지신호를 분석하여 해당 터치전극(61)이 터치되었는지의 여부를 판단한다.
셀프캡 방식의 감지기가 터치를 감지하는 방법은 도 1에 도시된 바와 같다.
셀프캡 방식에서의 터치여부판단(Sensing)은, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같은 구동펄스의 충전(Charging) 또는 방전(Discharging)을 이용하게 된다. 즉, 셀프캡 방식은, 터치했을 때와 터치하지 않았을 경우의 캐패시턴스(Cap)값 변화에 따른 전압 기울기 변화를 이용하여 터치여부를 감지한다.
예를 들어, 도 1의 (b)에 도시된 그래프는, 도 1의 (a)에 도시된 구동펄스의 후단부(B)를 확대시킨 것으로서, 방전(Discharging)을 이용한 경우를 나타낸 것이다.
이 경우, 종래의 셀프캡 방식은, RC Delay를 측정할 때 구동펄스의 최대값(Vo)에서 Vx(센싱전압)까지 떨어지는 시간차를 감지하여 터치여부를 판단하고 있다. 손가락 등에 의한 터치가 이루어지면, 손가락의 캐패시턴스(Cf)에 의해, 구동펄스의 최대값(Vo)으로부터 센싱전압(Vx)에 이르는 센싱시간이 증가되어, 터치가 없는 경우에 구동펄스의 최대값(Vo)으로부터 센싱전압(Vx)에 이르는 기준시간과의 시간차(△t)가 발생된다. 이러한 시간차가 일정 범위를 벗어나면 터치가 이루어졌다고 판단된다.
즉, 상기한 바와 같은, 종래의 셀프캡 방식은, 터치IC(30) 내부에서 구동펄스를 생성시켜 터치전극으로 인가한 후, 터치IC(30)가 상기 터치전극(61)으로부터 전송되어온 구동펄스의 방전(또는 충전) 시간을 카운터로 카운트한다. 상기 카운트 값이 기 설정된 한계값 이상인 경우, 상기 터치IC는 이를 터치로 인식한다.
한편, 터치패널을 이용한 액정표시장치에서는, 액정패널로 출력되는 화면이 전환될 때, 액정의 캐패시턴스가 변환된다. 이로 인해, 상기 액정패널에 부착 또는 내장되어 있는 터치전극의 로드(Load)가 변화될 수 있다.
이 경우, 상기 터치패널로부터 수신된 감지신호로부터 터치여부를 판단하기 위한 터치클럭 카운터베이스(Touch Clock counter Base)(이하, 간단히 '베이스(Base)'라 함)가 변동하며, 터치IC는 터치가 아닌 감지신호를 터치로 인식할 수도 있다.
즉, 액정패널로 출력되는 화면의 전환에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(Base)가 한계값(Threshold) 보다 커지는 경우, 상기 터치IC는, 터치가 아닌 감지신호를 터치로 인식하는 오동작을 할 수 있다.
예를 들어, 터치가 이루어지지 않은 경우, 상기 감지신호의 카운트는 베이스(Base)에 해당되는 값을 가지고 있으며, 터치가 이루어진 경우, 상기 감지신호의 카운트가 상승하여(A), 상기 한계값을 초과하게 된다. 이 경우, 상기 터치IC는 터치를 인식한다.
그러나, 상기한 바와 같은 화면의 전환에 의해, 터치가 없는 경우에도 상기 베이스(Base)가 상기 한계값을 넘는 경우가 발생될 수 있다. 이 경우, 상기 터치IC는 터치가 없는 경우에도 터치로 인식하는 오동작을 할 수 있다.
상기한 바와 같은 오동작은, 특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 노멀 블랙으로 구동되고 있는 상기 패널이 화이트로 변환될 때, 심각하게 발생되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 화면전환에 따라 백라이트의 밝기를 제어하기 위한 화면전환 제어신호를 이용하여, 터치여부 판단에 이용되는 베이스의 레벨을 정상상태의 레벨로 낮추어 줄 수 있는, 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 데이터라인과 게이트라인이 교차하는 영역마다 픽셀이 형성되어 있으며, 액정이 충전되어 있는 액정패널; 복수의 터치전극들로 구성되어 상기 액정패널에 형성되어 있는 터치패널; 상기 액정패널로 스캔신호와 데이터전압을 출력하며, 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터를 분석하여 화면전환이 발생되면 화면전환 제어신호를 출력하기 위한 구동부; 상기 액정패널에 광을 조사하는 백라이트를 제어하기 위한 백라이트 구동부; 및 상기 터치전극들 각각에 구동펄스들을 인가하고, 상기 구동펄스에 의해 수신되는 수신센싱신호 및 상기 화면전환 제어신호를 이용하여 터치여부를 감지하기 위한 터치IC를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치 구동방법은, 액정패널로 스캔신호와 데이터전압을 출력하며, 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터를 분석하여 화면전환이 발생되면 화면전환 제어신호를 출력하는 단계; 및 액정패널에 형성되어 있는 터치전극들 각각에 구동펄스들을 인가하고, 상기 구동펄스에 의해 수신되는 수신센싱신호 및 상기 화면전환 제어신호를 이용하여 터치여부를 감지하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 화면전환에 따라 백라이트의 밝기를 제어하기 위한 화면전환 제어신호를 이용하여, 터치여부 판단에 이용되는 베이스의 레벨을 정상상태의 레벨로 낮추어 줌으로써, 화면전환에 의해 발생되는 터치 오동작이 방지될 수 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치에서 터치를 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프.
도 2는 종래의 액정표시장치에서 터치클럭 카운터베이스가 쉬프트되고 있는 상태를 나타낸 예시도.
도 3은 종래의 액정표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 일실시예 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치가 비정상적으로 상승된 베이스를 정상상태로 안정화시킨 상태에서 터치여부를 판단하는 상태를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 일실시예 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치가 비정상적으로 상승된 베이스를 정상상태로 안정화시킨 상태에서 터치여부를 판단하는 상태를 나타낸 예시도이다.
본 발명은 하이브리드 인셀(Hybrid In-Cell) 타입, 인셀(In-Cell) 타입 또는 온셀(On-Cell) 타입의 터치패널(이하, 간단히 '터치패널'이라 함)을 이용하는 액정표시장치에 관한 것으로서, 터치패널의 종류에 상관없이, 터치패널을 포함하고 있는 모든 액정표시장치에 적용될 수 있다.
터치패널을 구동하는 방법은, 저항 방식과 정전용량 방식으로 구분된다.
정전용량 방식은 다시 셀프캡(Self Cap) 방식과 뮤츄얼(mutual) 방식으로 구분될 수 있으며, 본 발명은 이 중에서, 셀프캡(Self Cap) 방식을 이용하고 있다.
셀프캡 방식을 이용하여 터치패널을 구동하는 방법으로는, 구동펄스의 충전(Charging) 또는 방전(Discharging)을 이용하는 방법이 있다. 이하의 설명에서는, 방전을 이용하는 방법을 일예로 하여 본 발명이 설명된다.
본 발명은 터치전극의 감지신호에서 터치에 의한 변화량을 계산하기 위해 사용되는 기준값인 베이스(Base)가, 액정패널로 출력되는 화면의 전환에 의해 변화되어, 터치 오동작이 발생되는 것을 방지하기 위한 것이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 액정표시장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터라인과 게이트라인이 교차하는 영역마다 픽셀이 형성되어 있으며, 액정이 충전되어 있는 액정패널(100), 복수의 터치전극(510)들로 구성되어 상기 액정패널(100)에 형성되어 있는 터치패널(500), 상기 액정패널(100) 내에 형성되어 있는 데이터라인으로는 영상신호를 출력하고 상기 게이트라인으로는 스캔신호를 출력하며 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터를 분석하여 화면전환이 발생되면 화면전환 제어신호를 출력하기 위한 구동부(400), 상기 화면전환 제어신호에 따라 백라이트를 제어하기 위한 백라이트 구동부(700) 및 상기 터치전극들 각각에 구동펄스들을 인가하고, 상기 구동펄스에 의해 감지되는 센싱신호 및 상기 화면전환 제어신호를 이용하여 터치여부를 감지하기 위한 터치IC(600)를 포함한다.
우선, 상기 액정패널(100)은, 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성되어 있는 액정패널이 될 수 있다.
상기 액정패널(100)의 하부 유리기판에는, 다수의 데이터라인들, 데이터라인들과 교차되는 다수의 게이트라인들, 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부들에 형성되는 다수의 TFT들(Thin FilmTransistor), 픽셀에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 픽셀전극(화소전극)들 및 픽셀전극과 함께 액정층에 충전된 액정을 구동하기 위한 터치전극(510)이 형성되며, 데이터라인들과 게이트라인들의 교차 구조에 의해 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된다.
상기 액정패널(100)의 상부 유리기판에는 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터가 형성된다.
상기 하부 유리기판과 상기 상부 유리기판 사이에는 액정이 충전된다.
본 발명에 적용되는 액정패널의 액정모드는, TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 종류의 액정모드도 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다.
다음, 상기 터치패널(500)은 사용자의 터치여부를 감지하는 기능을 수행하는 것으로서, 특히, 본 발명에 적용되는 상기 터치패널(500)은 셀프캡(Self Cap) 방식을 적용한 정전용량 방식을 이용하고 있다. 상기 터치패널(500)은 복수의 터치전극(510)과 복수의 터치전극배선(520)을 포함하고 있다.
복수의 상기 터치전극(510)들 각각은 상기 액정패널(100)에 형성된 복수의 픽셀들에 걸쳐 형성될 수 있다.
상기 터치패널(500)이 인셀 또는 하이브리드 타입인 경우, 상기 터치전극(510)은 터치감지기간 동안에는 상기 터치IC(600)로부터 인가되는 구동펄스에 의해 터치여부를 감지하는 기능을 수행하며, 영상출력기간 동안에는 각 픽셀에 형성되어 있는 상기 픽셀전극과 함께 액정을 구동하는 기능을 수행한다.
그러나, 온셀 타입의 터치패널(500)은 상기 액정패널의 상단에 접착제 등을 이용하여 부착될 수 있다.
복수의 상기 터치전극배선(520)들 각각은 상기 터치전극(510)과 연결되어 있으며, 그 끝단은 상기 구동부(400)를 통해 상기 터치IC(600)에 연결되어 있거나, 또는 직접 상기 터치IC(600)와 연결되어 있다.
본 발명에 적용되는 상기 터치패널(500)은, 상기한 바와 같이, 정전용량 방식을 이용하는 것으로서, 인셀 타입 또는 하이브리드 타입과 같이 상기 액정패널(100)에 내장되어 있을 수도 있으나, 온셀 타입과 같이 상기 액정패널(100)의 상단에 부착되어 있을 수도 있다.
상기 터치패널(500)은 액정층이 충전되어 있는 상기 액정패널(100)과 인접되어 있기 때문에, 상기 터치패널(500)의 구조에 상관없이, 상기 터치패널(500)은 상기 액정에 인가되는 로드(Load)에 영향을 받게 된다.
다음, 상기 구동부(400)는, 게이트라인으로 입력되는 신호들을 제어하기 위한 게이트 구동부, 데이터라인으로 입력되는 신호들을 제어하기 위한 데이터 구동부 및 게이트 구동부와 데이터 구동부를 제어하기 위한 제어부로 구성될 수 있다. 상기 구동부(400)를 구성하는 상기 게이트 구동부, 상기 데이터 구동부 및 상기 제어부는 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 집적회로(IC)로 구성될 수도 있으나, 개별적으로 구성될 수도 있다.
상기 데이터 구동부는, 상기 제어부로부터 전송되어온 디지털 영상데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 게이트라인에 스캔신호가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 상기 데이터전압을 상기 데이터라인들에 공급한다.
즉, 상기 데이터 구동부는, 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터 공급되는 감마전압들을 이용하여, 상기 영상데이터를 상기 데이터전압으로 변환시킨 후 상기 데이터라인으로 출력시킨다. 이를 위해, 상기 데이터 구동부는 쉬프트 레지스터부, 래치부, 디지털 아날로그 변환부(DAC) 및 출력버퍼를 포함하고 있다.
상기 쉬프트 레지스터부는, 상기 제어부로부터 수신된 데이터 제어신호들(SSC, SSP 등)을 이용하여 샘플링 신호를 발생한다.
상기 래치부는 상기 제어부로부터 순차적으로 수신된 상기 디지털 영상데이터(Data)를 래치하고 있다가, 상기 디지털 아날로그 변환부(DAC)로 동시에 출력하는 기능을 수행한다.
상기 디지털 아날로그 변환부는 상기 래치부로부터 전송되어온 상기 영상데이터들을 동시에 정극성 또는 부극성의 데이터 전압으로 변환하여 출력한다. 즉, 상기 디지털 아날로그 변환부는 상기 제어부로부터 전송되어온 극성제어신호(POL)를 이용하여 상기 영상데이터들을 정극성 또는 부극성의 데이터 전압(데이터신호)로 변환하여 상기 데이터라인들로 출력한다.
상기 디지털 아날로그 변환부는 고준위구동전압(VDD)을 이용하여 상기 영상데이터를 상기 데이터전압으로 변환시킨다.
상기 출력버퍼는 상기 디지털 아날로그 변환부로부터 전송되어온 정극성 또는 부극성의 데이터전압을, 상기 제어부로부터 전송되어온 소스출력인에이블신호(SOE)에 따라, 상기 패널의 데이터라인(DL)들로 출력한다.
상기 게이트 구동부는 상기 제어부로부터 전송되어온 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC)에 따라 쉬프트시켜, 순차적으로 게이트 라인에 게이트 온 전압(Von)을 갖는 스캔신호를 공급한다.
상기 제어부는, 외부 시스템으로부터 입력되는 타이밍 신호, 즉, 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 이용하여, 상기 게이트 드라이브 IC(200)들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 구동부(300)들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성하며, 상기 데이터 구동부들로 전송될 영상데이터를 생성한다.
즉, 상기 제어부는, 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터(Input RGB)를 상기 액정패널(100)의 구조 및 특성에 맞게 정렬시켜, 정렬된 상기 영상데이터를 상기 데이터 구동부로 전송한다.
이를 위해, 상기 제어부에는, 데이터 정렬부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 외부 시스템으로부터 전송되어온 타이밍 신호들, 즉, 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync) 및 데이터인에이블신호(DE) 등을 이용하여, 상기 데이터 구동부를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS) 및 상기 게이트 구동부를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)를 생성하여, 상기 제어신호들을 상기 데이터 구동부와 상기 게이트 구동부로 전송하는 기능을 수행한다.
이를 위해, 상기 제어부에는, 제어신호 생성부가 형성될 수 있다.
상기 제어신호 생성부에서 발생되는 게이트 제어신호(GCS)들로는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE), 게이트 스타트신호(VST), 게이트 클럭(GCLK) 등이 있다.
상기 제어신호 생성부에서 발생되는 데이터 제어신호들에는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭신호(SSC), 소스 출력 이네이블 신호(SOE), 극성제어신호(POL) 등이 포함된다.
또한, 상기 제어신호 생성부는 상기 백라이트 구동부(700) 및 상기 터치IC(600)로 전송할 화면전환 제어신호를 생성한다.
상기 화면전환 제어신호를 수신한 상기 백라이트 구동부(700)는, 상기 화면전환 제어신호에 따라 상기 백라이트의 밝기를 제어하는 기능을 수행한다. 이에 대하여는, 상기 백라이트 구동부(700)에 대한 설명에서 함께 설명된다.
상기 화면전환 제어신호를 수신한 상기 터치IC(600)는, 상기 화면전환 제어신호에 따라 상기 베이스(Base)를 쉬프트시키는 기능을 수행한다. 이에 대하여는, 상기 터치IC(600)에 대한 설명에서 함께 설명된다.
한편, 상기 화면전환 제어신호를 생성하기 위해, 상기 구동부(400)에는 화면전환 판단부(410)가 형성된다.
상기 화면전환 판단부(410)는, 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 상기 입력영상데이터를 분석하여, 상기 입력영상데이터에 의해 출력되는 화면의 휘도가 기 설정된 단계들 중 어느 단계에 포함되는지를 판단한다.
즉, 상기 화면전환 판단부(410)는, 상기 패널로 출력될 화면의 밝기가 어두워지는 정도 및 밝아지는 정도를 복수의 단계들로 구분하며, 상기 입력영상데이터를 분석한 결과, 상기 화면의 밝기가 변경되면, 상기 변경 레벨의 크기와 매칭되어 있는 상기 화면전환 제어신호를 상기 백라이트 구동부(700) 및 상기 터치IC(600)로 전송한다.
이를 위해, 상기 화면전환 판단부(410)는 기 설정된 기간마다, 프레임들을 서로 비교 및 분석하여, 화면의 밝기가 어두워지고 있는지 또는 밝아지고 있는지를 판단한다. 또한, 상기 화면전환 판단부(410)는 상기 변화되는 크기가 어느 단계에 포함되는지를 판단하여, 각 단계와 매칭되어 있는 화면전환 제어신호를 생성한다.
다음, 상기 백라이트 구동부(700)는, 상기 백라이트로 입력되는 전류 또는 전압을 제어하여 상기 백라이트에서 소비되는 전력을 제어하는 기능을 수행한다. 상기 백라이트는 다양한 발광소자들로 구성될 수 있으나, 특히, 발광다이오드로 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 백라이트(800)가 상기 발광다이오드(810)들로 구성된 경우, 상기 백라이트 구동부(700)는 상기 백라이트로 공급되는 전류량을 최대 전류량으로 고정시킨 상태에서, 상기 화면전환 제어신호를 이용하여, 상기 전류가 상기 백라이트로 흐르는 시간 등을 제어함으로써, 상기 백라이트의 소비전력을 제어할 수 있다.
즉, 상기 화면전환 제어신호가 PWM 신호인 경우, 상기 화면전환 제어신호에 따라, 상기 발광다이오드가 점멸됨으로써, 소비전력이 절감될 수 있다.
부연하여 설명하면, 상기 화면전환 판단부(410)가 화면을 분석한 결과, 밝은 화면이 출력되는 상태에서 어두운 화면으로 전환된다고 판단되면, 상기 화면전환 판단부(410)의 요청에 의해, 상기 제어신호 생성부가 상기 화면전환 제어신호를 생성한다.
이때, 상기 화면전환 제어신호는, 상기 백라이트의 밝기가 어두워지도록 하는 신호를 포함할 수 있다. 즉, 상기 액정패널로 출력되는 화면이 어두운 화면으로 전환되는 경우, 상기 백라이트의 밝기를 감소시킴으로써, 상기 백라이트의 소비전력을 절감시킬 수 있다. 이 경우, 상기 화면전환 판단부(410)의 요청에 의해, 상기 데이터 정렬부는, 상기 백라이트의 밝기가 어두워지는 것을 고려하여 상기 입력영상데이터의 그레이(Gray)를 수정할 수도 있다.
또한, 상기 화면전환 제어신호는, 상기 백라이트의 밝기가 밝아지도록 하는 신호를 포함할 수 있다. 즉, 상기 액정패널로 출력되는 화면이 밝은 화면으로 전환되는 경우, 상기 화면전환 제어신호에 의해, 상기 백라이트 구동부(700)는 상기 백라이트의 휘도를 증대시킴으로써, 밝은 화면이 보다 선명하게 출력되도록 할 수 있다. 이 경우, 백라이트의 소비전력이 증대될 수는 있으나, 상기한 바와 같이, 백라이트의 휘도를 감소시키는 과정들이 함께 적용되므로, 전체적으로 백라이트의 소비전력이 감소될 수 있다.
이 경우, 상기 화면전환 판단부(410)가 상기 화면전환 제어신호를 생성하는 방법은, 현재 이용가능한 방법들을 이용하여 다양하게 이루어질 수 있다.
마지막으로, 상기 터치IC(600)는 터치감지기간 동안, 상기 터치전극(510)들로 복수의 구동펄스를 인가하며, 상기 구동펄스에 의해 수신되는 센싱신호를 이용하여 상기 터치패널(500)의 터치를 감지하는 기능을 수행한다.
즉, 상기 터치IC(600)는, 터치감지기간에는 상기 터치전극들 각각에 구동펄스들을 인가하며, 상기 구동펄스에 의해 수신되는 센싱신호를 이용하여 터치여부를 감지하는 기능을 수행한다.
이를 위해, 상기 터치IC(600)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 구동펄스를 상기 터치전극(510)으로 출력하기 위한 출력기(610), 상기 화면전환 제어신호에 따라 터치여부의 판단에 이용되는 베이스를 보정하며, 보정된 보정베이스를 이용하여 터치여부를 판단하기 위한 감지기(620) 및 상기 화면전환 제어신호의 레벨에 따라 적용될 상기 베이스의 보정값에 대한 정보를 저장하기 위한 저장기(630)를 포함한다.
상기 베이스(Base)는, 상기 터치IC가 터치패널의 터치여부를 판단하기 위해, 터치전극(510)들로부터 전송된 신호들을 이용하여 산출한 기준값이다. 즉, 상기 터치IC(600)는, 상기 터치전극(510)들로부터 수신된 정보들을 이용하여 상기 베이스(Base)를 산출한다.
터치가 없는 경우, 상기 베이스는 기 설정된 한계값보다 작은 값을 가지고 있으며, 따라서, 터치를 판단하는 터치IC는 터치가 없는 것으로 판단한다. 그러나, 터치가 발생되면, 상기 베이스는 상기 한계값보다 큰 값을 갖게 되며, 상기 터치IC는 터치가 발생된 것으로 판단한다.
그러나, 상기 액정패널(100)로 출력되는 화면이 전환되는 경우, 상기 액정의 캐패시턴스 변화에 따라, 상기 터치전극(510)이 영향을 받게 되며, 이로 인해, 상기 베이스가, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 한계값보다 커지는 현상이 발생될 수 있다. 이 경우, 상기 터치IC는 터치가 발생된 것으로 인식하게 되므로, 터치감지 오동작이 발생된다.
예를 들어, 상기 액정패널(100)이 노멀 블랙 모드로 구동되는 경우, 상기 액정패널로 어두운 화면이 출력되면, 상기 액정에 인가되는 전계의 크기가 크지 않기 때문에, 상기 터치전극(510)들로 인가되는 노이즈도 적다.
그러나, 상기 액정패널이 밝은 화면을 출력하는 경우, 상기 액정에 인가되는 전계의 크기가 커지기 때문에, 상기 터치전극(510)들로 인가되는 노이즈도 커진다.
이 경우, 상기 베이스(Base)가 상기 한계값을 초과하는 값으로 쉬프트될 수 있으며, 이로 인해 상기 터치IC(600)가 터치가 아닌 상태를 터치로 인식하는 오동작을 할 수 있다.
이를 방지하기 위해, 본 발명에 적용되는 상기 터치IC(600)의 상기 감지기(620)는 상기 구동부(400)로부터 상기 화면전환 제어신호를 전송받는다.
상기 화면전환 제어신호는, 상기 화면이 어두운 쪽으로 변하고 있는지, 또는 밝은 쪽으로 변하고 있는지를 알려주는 정보를 포함하고 있으며, 상기 밝기가 어느 정도의 크기로 변하고 있는지에 대한 정보도 포함하고 있다.
상기 저장기(630)에는 상기 화면전환의 크기 및 발생 위치 등에 따라, 상기 베이스(Base)를 쉬프트시키기 위한 보정값들이 룩업테이블 형태로 저장되어 있다.
예를 들어, 상기 액정에 많은 부하가 발생되는 경우에 발생되는 상기 화면전환 제어신호의 레벨과 매칭되어 있는 상기 보정값은, 상기 액정에 적은 부하가 발생되는 경우에 발생되는 상기 화면전환 제어신호의 레벨과 매칭되어 있는 상기 보정값보다, 크게 설정되어 있다.
또한, 상기 보정값들은, 상기 화면전환 판단부(410)가 출력하는 상기 화면전환 제어신호들 각각과 매칭되어 있다.
즉, 상기 화면전환 판단부(410)가, 상기 화면이 전환하는 단계를, 세부적으로 구분하여 상기 화면전환 제어신호를 출력하면, 상기 터치IC(600)는 세부적으로 상기 베이스를 보정하여, 더욱 정밀한 터치판단이 이루어질 수 있다.
예를 들어, 노멀 블랙 모드로 구동되는 상태에서, 어두운 화면이 출력되다가 밝은 화면으로 전송되는 경우, 도 5에서, 상기 베이스(Base)가 상기한 바와 같은 화면전환에 의해 A방향으로 로우 데이터(Raw Data)만큼 쉬프트되어 상승될 수 있다.
이때, 상기 구동부(400)의 상기 화면전환 판단부(410)는, 어두운 화면에서 밝은 화면으로 전환되고 있다는 정보를 포함하고 있는 상기 화면전환 제어신호를 상기 감지기(620)로 전송한다.
상기 감지기(620)는 상기 화면전환 제어신호와 매칭되어 있는 보정값을 상기 저장기(630)로부터 추출한다.
상기 감지기(620)는, 보정전의 상기 베이스의 값인 상기 로우 데이터(Raw Data)로부터, 상기 보정값(ΔBase Shift)을 뺀값을 보정베이스로 생성한다. 따라서, 노이즈가 포함되어 있는 베이스가 상기 두 개의 값들의 차이(B)만큼 쉬프트된다.
이 경우, 상기 B만큼 쉬프트된 상기 보정베이스는, 상기 노이즈가 발생되지 않는 기준값에 유사한 값을 갖는다.
따라서, 본 발명에 의하면, 상기한 바와 같은 화면전환이 이루어지더라도, 터치여부 판단이 정상적으로 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 액정표시장치의 동작 방법을 간단히 정리하면 다음과 같다.
우선, 상기 구동부(400)는, 상기 액정패널(100)로 스캔신호와 데이터전압을 출력하며, 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터를 분석하여 화면전환이 발생되면 화면전환 제어신호를 출력하며, 상기 터치IC(600)는, 상기 액정패널(100)에 형성되어 있는 터치전극(510)들 각각에 구동펄스들을 인가하고, 상기 구동펄스에 의해 수신되는 수신센싱신호 및 상기 화면전환 제어신호를 이용하여 터치여부를 감지한다.
이때, 상기 터치IC(600)는, 상기 구동펄스를 상기 터치전극으로 출력하고, 상기 화면전환 제어신호에 따라 터치여부의 판단에 이용되는 베이스를 보정하며, 보정된 보정베이스를 이용하여 터치여부를 판단하는 기능을 수행한다.
여기서, 상기 액정에 많은 부하가 발생되는 경우에 발생되는 상기 화면전환 제어신호의 레벨과 매칭되어 있는 상기 보정값은, 상기 액정에 적은 부하가 발생되는 경우에 발생되는 상기 화면전환 제어신호의 레벨과 매칭되어 있는 상기 보정값보다, 크게 형성될 수 있다.
한편, 상기 구동부(400)는, 상기 패널로 출력될 화면의 밝기가 어두워지는 정도 및 밝아지는 정도를 복수의 단계들로 구분하며, 상기 입력영상데이터를 분석한 결과, 상기 화면의 밝기가 변경되면, 상기 변경 레벨의 크기와 매칭되어 있는 상기 화면전환 제어신호를 출력할 수 있다.
이때, 상기 백라이트 구동부(700)는, 상기 화면전환 제어신호에 따라 상기 액정패널(100)로 조사되는 광의 밝기를 제어할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 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 : 액정패널 500 : 터치패널
400 : 구동부 600 : 터치IC
700 : 백라이트 구동부

Claims (10)

  1. 데이터라인과 게이트라인이 교차하는 영역마다 픽셀이 형성되어 있으며, 액정이 충전되어 있는 액정패널;
    복수의 터치전극들로 구성되어 상기 액정패널에 형성되어 있는 터치패널;
    상기 액정패널로 스캔신호와 데이터전압을 출력하며, 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터를 분석하여 상기 액정패널로 출력되는 화면의 밝기가 변경되는 화면전환이 발생되면 화면전환 제어신호를 출력하기 위한 구동부;
    상기 액정패널에 광을 조사하는 백라이트를 제어하기 위한 백라이트 구동부; 및
    상기 터치전극들 각각에 구동펄스들을 인가하고, 상기 구동펄스에 의해 수신되는 수신센싱신호 및 상기 화면전환 제어신호를 이용하여 터치여부를 감지하기 위한 터치IC를 포함하고,
    상기 터치IC는 상기 화면전환 제어신호에 따라 터치여부의 판단에 이용되는 베이스를 보정하며, 보정된 보정베이스를 이용하여 터치여부를 판단하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치IC는,
    상기 구동펄스를 상기 터치전극으로 출력하기 위한 출력기;
    상기 화면전환 제어신호에 따라 터치여부의 판단에 이용되는 베이스를 보정하며, 보정된 보정베이스를 이용하여 터치여부를 판단하기 위한 감지기; 및
    상기 화면전환 제어신호의 레벨에 따라 적용될 상기 베이스의 보정값에 대한 정보를 저장하기 위한 저장기를 포함하는 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 액정에 많은 부하가 발생되는 경우에 발생되는 상기 화면전환 제어신호의 레벨과 매칭되어 있는 상기 보정값은, 상기 액정에 적은 부하가 발생되는 경우에 발생되는 상기 화면전환 제어신호의 레벨과 매칭되어 있는 상기 보정값보다, 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 액정패널로 출력될 화면의 밝기가 어두워지는 정도 및 밝아지는 정도를 복수의 단계들로 구분하며, 상기 입력영상데이터를 분석한 결과, 상기 화면의 밝기가 변경되면, 변경된 레벨의 크기와 매칭되어 있는 상기 화면전환 제어신호를 상기 백라이트 구동부 및 상기 터치IC로 전송하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 백라이트 구동부는,
    상기 화면전환 제어신호에 따라 상기 백라이트의 밝기를 제어하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 액정패널로 스캔신호와 데이터전압을 출력하며, 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터를 분석하여 상기 액정패널로 출력되는 화면의 밝기가 변경되는 화면전환이 발생되면 화면전환 제어신호를 출력하는 단계; 및
    액정패널에 형성되어 있는 터치전극들 각각에 구동펄스들을 인가하고, 상기 구동펄스에 의해 수신되는 수신센싱신호 및 상기 화면전환 제어신호를 이용하여 터치여부를 감지하는 단계를 포함하며,
    상기 터치여부를 감지하는 단계는,
    상기 구동펄스들을 상기 터치전극들 각각에 인가하고, 상기 화면전환 제어신호에 따라 터치여부의 판단에 이용되는 베이스를 보정하며, 보정된 보정베이스를 이용하여 터치여부를 판단하는 액정표시장치 구동방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 액정패널에 충전되어 있는 액정에 많은 부하가 발생되는 경우에 발생되는 상기 화면전환 제어신호의 레벨과 매칭되어 있는 보정값은, 상기 액정에 적은 부하가 발생되는 경우에 발생되는 상기 화면전환 제어신호의 레벨과 매칭되어 있는 보정값보다, 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 화면전환 제어신호를 출력하는 단계는,
    상기 액정패널로 출력될 화면의 밝기가 어두워지는 정도 및 밝아지는 정도를 복수의 단계들로 구분하며, 상기 입력영상데이터를 분석한 결과, 상기 화면의 밝기가 변경되면, 변경된 레벨의 크기와 매칭되어 있는 상기 화면전환 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 화면전환 제어신호를 출력하는 단계는,
    상기 화면전환 제어신호에 따라 상기 액정패널로 조사되는 광의 밝기를 제어하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동방법.
KR1020120150458A 2012-12-21 2012-12-21 액정표시장치 및 그 구동방법 KR102023437B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120150458A KR102023437B1 (ko) 2012-12-21 2012-12-21 액정표시장치 및 그 구동방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120150458A KR102023437B1 (ko) 2012-12-21 2012-12-21 액정표시장치 및 그 구동방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140081094A KR20140081094A (ko) 2014-07-01
KR102023437B1 true KR102023437B1 (ko) 2019-09-20

Family

ID=51732479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120150458A KR102023437B1 (ko) 2012-12-21 2012-12-21 액정표시장치 및 그 구동방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102023437B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016146991A1 (en) * 2015-03-18 2016-09-22 Bae Systems Plc Digital display

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011158936A (ja) 2010-01-29 2011-08-18 Lenovo Singapore Pte Ltd 電磁ノイズの軽減を図ったタッチパネル・システム
JP2011181077A (ja) * 2006-06-09 2011-09-15 Apple Inc タッチ・スクリーン液晶ディスプレイ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070121284A (ko) * 2006-06-21 2007-12-27 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치 및 그의 구동 방법
KR20080045434A (ko) * 2006-11-20 2008-05-23 엘지디스플레이 주식회사 광 감지기와, 그를 이용한 영상표시장치 및 그의 구동 방법
KR101495347B1 (ko) * 2008-05-06 2015-02-24 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR101763939B1 (ko) * 2010-12-08 2017-08-01 엘지디스플레이 주식회사 터치스크린 패널 일체형 표시장치와 그의 노이즈 보상방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011181077A (ja) * 2006-06-09 2011-09-15 Apple Inc タッチ・スクリーン液晶ディスプレイ
JP2011158936A (ja) 2010-01-29 2011-08-18 Lenovo Singapore Pte Ltd 電磁ノイズの軽減を図ったタッチパネル・システム

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140081094A (ko) 2014-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102038883B1 (ko) 표시장치 및 그 구동방법
US10324547B2 (en) Active stylus pen, touch sensing system and driving method thereof
US10936101B2 (en) Touch display device, display controller, driving circuit, and driving method
KR101447740B1 (ko) 터치 스크린 일체형 디스플레이 장치와 이의 구동방법
US9405412B2 (en) Display device and driving method thereof
US9740327B2 (en) Display device with integrated touch screen
US9152266B2 (en) Touch sensor integrated type display and method for driving the same
US9805690B2 (en) Display device and method of driving the same
KR102007817B1 (ko) 기준 데이터 보정방법과 이를 이용한 터치 스크린 장치
KR20150025778A (ko) 표시장치 및 그 구동방법
KR20120063772A (ko) 터치스크린 패널 일체형 표시장치와 그의 노이즈 보상방법
KR20150002202A (ko) 터치 스크린 일체형 디스플레이 장치와 이의 구동방법
KR20150000586A (ko) 표시장치 및 그 구동방법
KR20130058512A (ko) 터치 스크린 구동 장치 및 방법
KR101363143B1 (ko) 터치 센서를 포함하는 표시장치와 그 구동방법
KR102149841B1 (ko) 표시장치 및 그 구동방법
KR20120054451A (ko) 터치 스크린과 그 구동방법, 및 그 터치 스크린 패널을 포함한 표시장치
KR102004925B1 (ko) 표시장치 및 그 구동방법
KR101813713B1 (ko) 액정표시장치와 이의 구동방법
KR20100005854A (ko) 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법
KR102023437B1 (ko) 액정표시장치 및 그 구동방법
KR102302135B1 (ko) 터치 스크린 일체형 디스플레이 장치
KR101902564B1 (ko) 터치센서를 가지는 표시장치 및 그의 터치 성능 향상방법
KR102338709B1 (ko) 표시장치 및 그 구동방법
KR101993387B1 (ko) 표시장치 및 그 구동방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant