KR20060133330A - Method and apparatus for processing signals in liquid crystal display device comprising the unified touch screen - Google Patents
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Abstract
Description
도 1(a)는 종래 기술에 따른 액정 표시 장치에 내장된 터치 스크린의 개략 구성도이다1 (a) is a schematic configuration diagram of a touch screen embedded in a liquid crystal display according to the prior art.
도 1(b)는 종래 기술에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시 장치의 터치 스크린 동작 흐름도이다.1B is a flowchart illustrating a touch screen operation of a liquid crystal display device having a touch screen according to the related art.
도 2는 종래 기술에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시 장치의 터치 동작시 발생하는 신호 변화를 나타낸 실험 데이터이다.FIG. 2 is experimental data illustrating a signal change generated during a touch operation of a liquid crystal display having a touch screen according to the related art.
도 3a는 본 발명에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판의 레이아웃도이다.3A is a layout diagram of a thin film transistor substrate of a liquid crystal display device with a touch screen according to the present invention.
도 3b는 센서 픽셀의 A-A'에 따른 단면도이다. 3B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the sensor pixel.
도 4는 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 내장된 터치 스크린의 개략 구성도이다.4 is a schematic configuration diagram of a touch screen embedded in a liquid crystal display according to the present invention.
도 5는 중간값 필터 적용의 효과를 나타내는 도면이다.5 is a diagram showing the effect of applying the median filter.
도 6은 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 내장된 터치 스크린 동작 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a touch screen operation embedded in the liquid crystal display according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 내장된 터치 스크린의 신호 처리 방법의 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a signal processing method of a touch screen embedded in a liquid crystal display according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시 장치의 터치 동작시 발생하는 신호 변화를 나타낸 실험 데이터이다.FIG. 8 is experimental data illustrating a signal change generated when a touch operation of a liquid crystal display having a touch screen according to the present invention is performed.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
300: 단위 픽셀 312: R 픽셀300: unit pixel 312: R pixel
314: B 픽셀 316: B 픽셀314: B pixels 316: B pixels
320: 센서 픽셀 370: 센서 박막 트랜지스터320: sensor pixel 370: sensor thin film transistor
380: 스토리지 커패시터 390: 스위치 박막 트랜지스터380: storage capacitor 390: switch thin film transistor
810: 터치 패널 820: A/D 컨버터810 touch panel 820 A / D converter
830: 신호 처리부 840: 메모리830: signal processor 840: memory
850: 제어기 860: 인터페이스850: controller 860: interface
870: 드라이버870: driver
본 발명은 터치 스크린 패널이 액정 표시 장치에 내장되어 있는 일체형 터치 스크린 패널 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일체형 터치 스크린 액정 표시 장치에서 터치 신호와 노이즈 신호의 구별을 명확히 할 수 있도록, 터치 스크린 패널의 출력 신호를 처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated touch screen panel liquid crystal display device in which the touch screen panel is embedded in the liquid crystal display device, and more particularly, to make it possible to clearly distinguish the touch signal from the noise signal in the integrated touch screen liquid crystal display device. A method and apparatus for processing an output signal of a screen panel.
터치 스크린은 접촉되는 물체에 반사되는 광의 변화에 따라 광 전류를 생성하고, 그에 따라 발생된 전하를 충전하며, 충전된 전하에 따른 전압을 출력하여, 위치를 감지하게 되며, 일반적으로는 박막 필름 형태로 구성되어, 액정 표시 패널의 기판상에 부착된다.The touch screen generates a photocurrent according to the change of the light reflected by the contacting object, charges the generated charges, and outputs a voltage according to the charged charges to sense the position, and is generally a thin film form. It consists of and adheres on the board | substrate of a liquid crystal display panel.
이에 반하여, 박막트랜지스터형 광센서는 외부에서 입사된 빛의 세기에 따라 광전류를 발생시키는 센서 박막 트랜지스터와, 전달받은 전하량을 정보로서 저장하는 스토리지 커패시터와, 외부 제어신호에 따라 상기 스토리지 커패시터에 저장된 전하량 형태의 정보를 스위칭하는 스위치 박막 트랜지스터로 구성되는데, 이러한 박막 트랜지스터형 광 센서의 어레이 제조 공정은 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 어레이 제조 공정과 유사하므로, 액정 표시 패널의 박막 트랜지스터 기판 어레이 형성시에, 상기 박막 트랜지스터형 광센서를 동시에 형성하여, 광 센서를 액정 표시 패널의 내부에 형성시킨 액정 표시 장치가 제안되었다. On the contrary, the thin film transistor type optical sensor includes a sensor thin film transistor which generates a photocurrent according to the intensity of light incident from the outside, a storage capacitor storing the received charge amount as information, and an amount of charge stored in the storage capacitor according to an external control signal. It is composed of a switch thin film transistor for switching the information of the form, the manufacturing process of the array of the thin film transistor-type optical sensor is similar to the manufacturing process of the array of the thin film transistor liquid crystal display device, so when forming the thin film transistor substrate array of the liquid crystal display panel, A liquid crystal display device in which a thin film transistor type optical sensor is formed simultaneously and an optical sensor is formed inside a liquid crystal display panel has been proposed.
도 1(a)는 종래 기술에 따른 액정 표시 장치에 내장된 터치 스크린의 개략 구성도이다.1 (a) is a schematic configuration diagram of a touch screen embedded in a liquid crystal display according to the prior art.
상기 도 1(a)의 액정 표시 장치에 내장된 터치 스크린은 터치 패널(10), A/D 컨버터(20), 제어기(30) 및 드라이버(50)를 포함한다.The touch screen embedded in the liquid crystal display of FIG. 1A includes a
상기 터치 패널(10)은 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터형 광 센서를 포함하며, 상기 박막 트랜지스터형 광 센서는 앞서 살펴본 바와 같이, 외부에서 입사된 빛의 세기에 따라 광전류를 발생시키는 센서 박막 트랜지스터와, 전달받은 전하량을 정보로서 저장하는 스토리지 커패시터와, 외부 제어신호에 따라 상기 스토리지 커패시터에 저장된 전하량 형태의 정보를 스위칭하는 스위치 박막 트랜지스터로 이루어진다.The
상기 A/D 컨버터(20)는 상기 터치 패널(10)로부터 입력된 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능을 수행한다.The A /
상기 제어기(30)는 상기 A/D 컨버터(20)로부터의 신호를 입력 받아서, 전압 변화를 감지하는 기능을 수행하며, 변화된 디지털 신호에 상응하는 좌표를 생성하게 된다. The
생성된 좌표는 인터페이스(40)를 통하여, 드라이버(50)로 전달되며, 상기 드라이버(50)에서는 이러한 좌표를 받아서, 마우스 포인터를 동작하게 된다.The generated coordinates are transmitted to the
도 1(b)는 종래 기술에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시 장치의 터치 스크린 동작 흐름도이다.1B is a flowchart illustrating a touch screen operation of a liquid crystal display device having a touch screen according to the related art.
우선, 터치 스크린의 터치 패널이 동작한다(S10).First, the touch panel of the touch screen is operated (S10).
상기 터치 패널로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시킨다(S20).The analog signal output from the touch panel is converted into a digital signal (S20).
디지털 변환된 출력 신호의 전압값의 변화가 있는지를 판단하게 된다(S30).It is determined whether there is a change in the voltage value of the digitally converted output signal (S30).
판단 결과, 전압값의 변화가 있으면, 전압값의 변화가 발생한 위치의 좌표를 생성한다(S40).As a result of the determination, if there is a change in the voltage value, the coordinates of the position where the change in the voltage value has occurred are generated (S40).
생성된 좌표값을 드라이버로 전송(S50)한 후, 전송된 좌표값을 기초로 마우스 포인터를 동작시킨다(S60).After transmitting the generated coordinate values to the driver (S50), the mouse pointer is operated based on the transmitted coordinate values (S60).
도 2는 종래 기술에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시 장치의 터치 동작 시 발생하는 신호 변화를 나타낸 실험 데이터이다.FIG. 2 is experimental data illustrating a change in a signal generated during a touch operation of a liquid crystal display having a touch screen according to the related art.
상기 도 2를 참조하면, (a), (b) 및 (c)영역에서 프레임(시간)에 대한 전압값의 변화가 도시된다.Referring to FIG. 2, changes in voltage values for frames (times) in regions (a), (b), and (c) are shown.
상기 (a), (b) 및 (c) 신호에서, A 구간(약 46 프레임 내지 약 57 프레임)에서 첫 번째 전압 변화가 나타나고, B 구간(약 63 프레임 내지 약 90프레임)에서 두 번째 전압 변화가 나타나며, C 구간(약 91 프레임 내지 약 101 프레임)에서 세 번째 전압 변화가 나타나고, D 구간(약 115 프레임 내지 약 120 프레임)에서 네 번째 전압 변화가 나타난다.In the signals (a), (b) and (c), the first voltage change appears in the A section (about 46 frames to about 57 frames), and the second voltage change occurs in the B section (about 63 frames to about 90 frames). Appears, a third voltage change appears in the C section (about 91 frames to about 101 frames), and a fourth voltage change appears in the D section (about 115 frames to about 120 frames).
그러나, A 구간 및 C 구간만이 실제 터치 신호이며, 나머지 B 구간 및 D 구간은 노이즈 신호이다. However, only section A and section C are actual touch signals, and the remaining sections B and D are noise signals.
상기에서 살펴본 바와 같이, 종래 기술에서는 터치 패널에서 감지된 신호를 신호 처리 과정을 거치지 않고, 그대로 사용하였기 때문에, 실제 터치 신호와 노이즈 신호를 확실히 구별하지 못하며, 급격한 환경 변화에 신호가 안정적이지 못하였다. 그 결과, 터치 스크린의 잦은 오동작으로 인하여, 터치 스크린이 내장된 액정 표시 장치의 신뢰성이 낮아지는 문제점이 발생하였다.As described above, in the prior art, since the signal sensed by the touch panel is used as it is without undergoing a signal processing process, the signal cannot be clearly distinguished from the actual touch signal and the noise signal, and the signal is not stable due to a sudden environmental change. . As a result, due to frequent malfunction of the touch screen, there is a problem that the reliability of the liquid crystal display device with a touch screen is lowered.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 터치 스크린에서 감지된 신호에서 노이즈를 완화하는 신호 처리 과정을 거친 후, 위치 감지 신호로 사용함으로써, 실제 터치 신호와 노이즈 신호의 구별을 명확히 할 수 있는 터치 스크린의 신호 처리 방법 및 터치 스크 린이 내장된 액정 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to overcome the above-described problems, the technical problem to be achieved by the present invention after the signal processing process to mitigate the noise in the signal detected on the touch screen, by using the position sensing signal, the actual touch signal The present invention provides a liquid crystal display device with a touch screen signal processing method and a touch screen, which can clearly distinguish the noise signal from the noise signal.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 액정 표시 장치에 내장된 터치 스크린의 신호 처리 방법으로서, 접촉 영역의 전압 변화를 감지하기 위한 터치 패널로부터 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 상기 디지털 변환된 신호로부터 노이즈를 제거하는 단계; 상기 노이즈가 제거된 출력 신호의 전압 변화를 감지하는 단계 및 상기 감지된 전압 변화에 기초하여, 상기 터치 영역을 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention for achieving the object of the present invention, as a signal processing method of the touch screen embedded in the liquid crystal display device, a signal output from the touch panel for detecting a voltage change of the contact area as a digital signal Converting; Removing noise from the digitally converted signal; And detecting the voltage change of the noise-free output signal and recognizing the touch area based on the detected voltage change.
상기 디지털 신호로 변환하는 단계에서, 상기 터치 패널로부터 출력되는 신호를 소정 시간 간격을 갖는 프레임으로 분할하는 것을 특징으로 한다.In the converting into the digital signal, the signal output from the touch panel is divided into frames having a predetermined time interval.
상기 노이즈를 제거하는 단계는 임의의 프레임을 포함한 소정 구간 프레임들의 출력 신호값들을 비교하는 단계 및 상기 소정 구간 프레임들의 출력 신호값들중 중간값에 해당하는 출력 신호값을 상기 임의의 프레임에서의 출력 신호값으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The removing of the noise may include comparing output signal values of predetermined interval frames including an arbitrary frame and outputting an output signal value corresponding to an intermediate value among the output signal values of the predetermined interval frames in the arbitrary frame. And determining the signal value.
상기 소정 시간은 약 1/25초 내지 1/30초인 것을 특징으로 한다.The predetermined time is characterized in that about 1/25 seconds to 1/30 seconds.
상기 소정 구간 프레임들의 개수는 5개 내지 10개인 것을 특징으로 한다.The number of the predetermined period frames is characterized in that 5 to 10.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 액정 표시 장치에 내장된 터치 스크린의 신호 처리 방법으로서, 접촉 영역의 전압 변화를 감지하기 위한 터치 패널로부터 출력되는 신호를 소정 시간 간격을 갖는 프레임으로 분할하는 단계; 임의의 프레임을 포함한 소정 구간 프레임들의 출력 신호값들 을 비교하는 단계 및 상기 소정 구간 프레임들의 출력 신호값들중 중간값에 해당하는 출력 신호값을 상기 임의의 프레임에서의 출력 신호값으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention for achieving the object of the present invention, as a signal processing method of the touch screen embedded in the liquid crystal display device, a signal output from the touch panel for detecting a voltage change of the contact area for a predetermined time interval Dividing into a frame having; Comparing output signal values of predetermined interval frames including an arbitrary frame and determining an output signal value corresponding to an intermediate value among the output signal values of the predetermined interval frames as an output signal value in the arbitrary frame; Characterized in that it comprises a.
상기 소정 시간은 약 1/25초 내지 1/30초인 것을 특징으로 한다.The predetermined time is characterized in that about 1/25 seconds to 1/30 seconds.
상기 소정 구간 프레임들의 개수는 5개 내지 10개인 것을 특징으로 한다.The number of the predetermined period frames is characterized in that 5 to 10.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 터치 스크린이 내장된 액정 표시 장치로서, 접촉 영역의 전압 변화를 감지하기 위한 터치 패널; 상기 터치 패널로부터 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환시키기 위한 아날로그/디지털 컨버터; 상기 변환된 디지털 신호로부터 노이즈를 제거하기 위한 신호 처리부 및 상기 노이즈가 제거된 신호의 전압 변화에 따라, 상기 접촉 영역의 위치를 감지하기 위한 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention for achieving the object of the present invention, a liquid crystal display device with a built-in touch screen, a touch panel for detecting a voltage change of the contact area; An analog / digital converter for converting a signal output from the touch panel into a digital signal; And a controller for detecting a position of the contact area according to a voltage change of the signal from which the noise is removed and a signal processor for removing noise from the converted digital signal.
상기 터치 패널은 액정 표시 패널에 접촉되는 물체의 반사광에 따른 광 전류를 발생시키는 센서 박막 트랜지스터; 상기 발생된 광 전류에 따른 전하를 충전하는 스토리지 커패시터 및 상기 스토리지 커패시터에 충전된 전하에 따른 전압을 출력하는 스위치 박막 트랜지스터을 포함하는 것을 특징으로 한다.The touch panel may include a sensor thin film transistor configured to generate a photo current according to reflected light of an object in contact with the liquid crystal display panel; And a storage thin film transistor configured to output a voltage corresponding to a charge charged in the storage capacitor and a storage capacitor charging the charge according to the generated photocurrent.
상기 신호 처리부는 중간값 필터인 것을 특징으로 한다.The signal processor is characterized in that the median filter.
상기 아날로그/디지털 컨버터부터 출력된 신호를 저장하기 위한 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a memory for storing the signal output from the analog / digital converter.
상기 액정 표시 장치의 단위 픽셀은 액정 표시 패널에서 영상을 디스플레이하기 위한 R, G, B 픽셀 및 상기 터치 패널로 구성되는 것을 특징으로 한다.The unit pixel of the liquid crystal display may include R, G, and B pixels for displaying an image on the liquid crystal display panel, and the touch panel.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 3a는 본 발명에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판의 레이아웃도이다.3A is a layout diagram of a thin film transistor substrate of a liquid crystal display device with a touch screen according to the present invention.
박막 트랜지스터 기판은 복수개의 단위 픽셀(300)을 포함하며, 단위 픽셀은 액정 표시 패널에서 영상을 디스플레이하기 위한 R, G, B 픽셀(312, 314, 316)과 액정 표시 패널 상의 위치를 감지하기 위한 센서 픽셀(320)로 구성된다.The thin film transistor substrate includes a plurality of unit pixels 300, wherein the unit pixels are R, G, and
R, G, B 픽셀(312, 314, 316) 각각은 액정을 구동하기 위한 액정셀 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함한다.Each of the R, G, and
센서 픽셀(320)은 R, G, B 픽셀에 인접하고, 복수의 데이터 라인중 인접하는 2개의 데이터 라인에 의해 정의되는 영역에 형성되며, 센서 픽셀(320)은 액정 표시 패널에 접촉되는 물체의 반사광에 따른 광 전류를 발생시키는 센서 박막 트랜지스터(370), 상기 발생된 광 전류에 따른 전하를 충전하는 스토리지 커패시터(380) 및 상기 스토리지 커패시터에 충전된 전하에 따른 전압을 출력하는 스위치 박막 트랜지스터(390)를 포함한다. The
한편, R, G, B 픽셀과 센서 픽셀은 상기 실시예와는 다르게 구성될 수도 있다. On the other hand, R, G, B pixels and sensor pixels may be configured differently from the above embodiment.
도 3b는 센서 픽셀의 A-A'에 따른 단면도이다.3B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the sensor pixel.
기판상의 영역을 센서 박막 트랜지스터 영역(370), 스토리지 커패시터 영역(380), 스위치 박막 트랜지스터 영역(390)으로 정의하고, 기판(400)상에 도전성 금 속을 증착한다. 증착된 도전성 금속을 소정의 패턴에 따라 패터닝하여 센서 박막 트랜지스터 영역의 기판상에는 센서 게이트(372)를 형성하고, 스위치 박막 트랜지스터 영역의 기판(400)상에는 스위치 게이트(398)를 각각 형성한다. A region on the substrate is defined as a sensor thin
상기와 같이 형성된 기판상에 실리콘 산화막(SiO2), 실리콘 질화막(SiNx)과 같은 제1 절연막(500)을 전면에 걸쳐 형성한다. 상기 제1 절연막(500)상에 반도체 물질을 증착하고, 소정 패턴에 따라 패터닝하여 센서 박막 트랜지스터 영역의 제1 절연막(500)상에 센서 활성층(378)을 형성하고, 스위치 박막 트랜지스터 영역의 제1 절연막(500)상에 스위치 활성층(396)을 각각 형성한다. A first insulating
상기 센서 및 스위치 활성층이 형성된 제1 절연막(500)상에 도전성 금속을 증착하고, 이를 소정 패턴에 따라 패터닝하여 센서 드레인(374) 및 센서 소스(376), 제1 스토리지전극(381), 스위치 드레인(392) 및 스위치 소스(394)를 각각 형성한다. A conductive metal is deposited on the first insulating
그리고 나서, 제2 절연막(385)을 전면에 걸쳐 형성한다. 상기 제2 절연막(385)상에 도전성 금속을 증착하고, 이를 소정 패턴에 따라 패터닝하여 상기 스위치 영역의 제2 절연막(385)상에 차광막(600)을 형성한다. 그리고, 스토리지 커패시터 영역의 제2 절연막(385)상에 제2 스토리지 전극(386)을 형성한다.Then, the second
상기에서 살펴본 센서 픽셀 이외에도 다른 구조의 센서 픽셀이 사용될 수도 있다. In addition to the sensor pixels described above, sensor pixels having other structures may be used.
상기와 같은 구조의 터치 스크린의 동작을 살펴보면, 사용자가 액정 표시 패 널의 컬러 필터 기판에 물체 또는 손가락을 접촉하면, 컬러 필터 기판으로 입사된 광은 물체 또는 손가락에 반사되고, 센서 박막 트랜지스터의 활성층에 수광되어, 센서 박막 트랜지스터(370)가 도통되어, 스토리지 커패시터(380)는 입력되는 광의 양에 따른 전하를 충전한다. 스위치 박막 트랜지스터(390)는 스토리지 커패시터(380)에 충전된 전하량을 읽어서, 이러한 신호를 출력하게 된다.Referring to the operation of the touch screen having the above structure, when a user touches an object or a finger on the color filter substrate of the liquid crystal display panel, the light incident on the color filter substrate is reflected on the object or the finger, and the active layer of the sensor thin film transistor Is received by the sensor
도 4는 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 내장된 터치 스크린의 개략 구성도이다.4 is a schematic configuration diagram of a touch screen embedded in a liquid crystal display according to the present invention.
상기 도 4를 참조하면, 상기 액정 표시 장치에 내장된 터치 스크린은 터치 패널(810), A/D 컨버터(820), 신호 처리부(830), 메모리(840), 제어기(850) 및 드라이버(870)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the touch screen embedded in the liquid crystal display includes a
상기 터치 패널(810)은 상기에서 살펴본 바와 같이, 액정 표시 장치의 박막트랜지스터 기판상에 형성된 센서 픽셀로 이루어진다. 이러한 센서 픽셀은 센서 박막 트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 스위치 박막 트랜지스터를 포함한다. As described above, the
사용자가 터치 패널을 터치하게 되는 경우, 상기 센서 박막 트랜지스터의 활성층에 광이 입사하게 되면, 센서 박막 트랜지스터가 도통되고, 스토리지 커패시터는 입력되는 광의 양에 따른 전하를 충전하며, 스위치 박막 트랜지스터는 스토리지 커패시터 충전된 전하량을 읽어서, 이러한 신호를 출력하게 된다. When the user touches the touch panel, when light enters the active layer of the sensor thin film transistor, the sensor thin film transistor is turned on, the storage capacitor charges a charge according to the amount of light input, and the switch thin film transistor is a storage capacitor. The amount of charged charge is read and this signal is output.
상기 A/D 컨버터(820)는 상기 터치 패널(810)로부터 입력된 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능을 수행한다.The A /
상기 메모리(840)는 상기 A/D 컨버터(820)로부터 출력된 신호를 입력으로 받아 서, 저장하며, 상기 신호 처리부(830)는 상기 메모리(840)에 저장된 출력 신호를 독출하여, 상기 터치 패널의 출력 신호에 포함되어 있는 노이즈 신호를 제거하게 된다. The
상기 신호 처리부(830)를 통하여 노이즈가 제거된 신호는 상기 제어기(850)로 입력되며, 상기 제어기(850)에서는 변화된 디지털 신호에 상응하는 좌표를 생성하게 된다. The signal from which the noise is removed through the
생성된 좌표는 인터페이스(860)를 통하여, 드라이버(870)로 전달되며, 상기 드라이버(870)에서는 이러한 좌표를 받아서, 마우스 포인터를 동작하게 된다.The generated coordinates are transmitted to the
상기 신호 처리부(830)에 대해서 상세히 살펴보면, 상기 신호 처리부(830)는 바람직하게는 소정 구간에서의 중간값을 사용하는 중간값 필터이며, 이러한 중간값 필터를 이용하여 상기 터치 패널(810)로부터의 출력 신호를 신호 처리하게 된다.Looking at the
이와 같이, 중간값 필터를 사용하면, 터치 신호와 노이즈 신호를 구별할 수 있을 정도로 노이즈 신호를 제거할 수 있다.In this way, when the intermediate filter is used, the noise signal can be removed to the extent that the touch signal and the noise signal can be distinguished.
도 5는 중간값 필터 적용의 효과를 나타내는 도면이다.5 is a diagram showing the effect of applying the median filter.
상기 도 5를 참조하면, 중간값 필터를 적용하기 전과 중간값 필터를 적용한 후의 데이터가 도시되어 있다. 상기 도 5에서 도시된 바와 같이, 중간값 필터를 적용하면, 임펄스 노이즈를 줄이고, 급격하게 변화하는 신호의 변화량의 기울기를 완화시킨다.Referring to FIG. 5, data before applying the median filter and after applying the median filter are shown. As shown in FIG. 5, when the intermediate filter is applied, the impulse noise is reduced and the slope of the change amount of the rapidly changing signal is relaxed.
도 6은 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 내장된 터치 스크린 동작 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a touch screen operation embedded in the liquid crystal display according to the present invention.
도 6을 참조하면, 우선, 터치 패널이 동작된다(S610).Referring to FIG. 6, first, a touch panel is operated (S610).
터치 패널로부터 출력되는 신호 즉, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정을 수행한다(S620).A signal output from the touch panel, that is, an analog signal is converted into a digital signal (S620).
디지털 신호로 변환된 터치 패널의 출력 신호중 노이즈를 제거하는 과정을 수행한다(S630).A process of removing noise from an output signal of the touch panel converted into a digital signal is performed (S630).
상기 S630과정을 통하여, 노이즈가 제거된 신호로부터 소정 전압값의 변화가 있는지를 판단하게 된다(S640). 본 실시예에서, 상기 소정 전압값은 약 20mV 정도로 설정하였으며, 이러한 임계치는 다르게 설정될 수도 있다. Through the step S630, it is determined whether there is a change in the predetermined voltage value from the signal from which the noise is removed (S640). In the present embodiment, the predetermined voltage value is set to about 20mV, this threshold may be set differently.
만약, 상기 S640 과정에서, 소정 전압값의 변화가 발생했다면, 전압값의 변화가 발생한 위치의 좌표값을 생성하게 된다(S650). 이와는 달리, 소정 전압값의 변화가 발생하지 않았다면, 상기 S610 과정으로 복귀하게 된다.If the change in the predetermined voltage value occurs in step S640, the coordinate value of the position where the change in the voltage value occurs is generated (S650). On the contrary, if a change in the predetermined voltage value does not occur, the process returns to the step S610.
상기 S650 과정에서 생성된 좌표값을 인터페이스를 통하여, 드라이버로 전송하는 과정을 수행한다(S660).The coordinate value generated in step S650 is transmitted to the driver through an interface (S660).
그리고 나서, 드라이버에 전송된 좌표값을 기초로 마우스 포인터를 동작하게 된다(S670).Then, the mouse pointer is operated based on the coordinate values transmitted to the driver (S670).
도 7은 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 내장된 터치 스크린의 신호 처리 방법의 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a signal processing method of a touch screen embedded in a liquid crystal display according to the present invention.
상기 도 7을 참조하면, 우선, 터치 패널이 동작되며, 터치 패널로부터 전압 변화를 감지하기 위하여, 신호가 출력된다(S710).Referring to FIG. 7, first, the touch panel is operated, and a signal is output in order to detect a voltage change from the touch panel (S710).
터치 패널로부터 출력되는 신호를 소정 시간 간격을 갖는 프레임으로 분할하 여, 디지털 신호로 변환하는 과정을 수행한다(S720).The signal output from the touch panel is divided into frames having a predetermined time interval, and a process of converting the signal into a digital signal is performed (S720).
본 실시예에서, 상기 소정 시간 간격은 약 1/25초 내지 1/30초로 설정하였다. 즉, 1초 동안 상기 터치 패널로부터 출력되는 신호는 약 25 내지 30개의 출력 신호값을 정의된다.In this embodiment, the predetermined time interval is set to about 1/25 seconds to 1/30 seconds. That is, the signal output from the touch panel for one second defines about 25 to 30 output signal values.
그리고 나서, 임의의 프레임을 포함한 소정 구간 프레임들의 출력 신호값들을 비교하는 과정을 수행한다(S730). 본 실시예에서는 상기 소정 구간 프레임들의 개수는 5개 내지 10개로 설정하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Thereafter, a process of comparing output signal values of predetermined interval frames including an arbitrary frame is performed (S730). In the present embodiment, the number of the predetermined period frames is set to 5 to 10, but is not limited thereto.
상기 S730 과정을 수행한 후, 소정 구간 프레임들의 출력 신호값들중 중간값에 해당하는 출력 신호값을 상기 임의의 프레임에서의 출력 신호값으로 결정한다(S740). After the operation S730 is performed, an output signal value corresponding to an intermediate value among the output signal values of the predetermined period frames is determined as the output signal value in the arbitrary frame (S740).
예로서, 상기 소정 구간 프레임들의 개수를 5개로 가정하고, 임의의 N 번째 프레임에서의 출력 신호값을 결정하는 과정을 살펴본다.As an example, a process of determining an output signal value in an arbitrary N-th frame will be described, assuming that the number of predetermined interval frames is five.
N 번째 프레임 내지 N+4 번째 프레임의 출력 신호값들을 비교하여, 그 중 중간값을 N 번째 프레임의 출력 신호값으로 결정하게 된다. 그리고 나서, N+1 번째 프레임에서의 출력 신호값도 상기와 동일한 방법으로, N+1 번째 프레임 내지 N+5 번째 프레임의 출력 신호값들을 비교하여, 그 중 중간값을 N+1 번째 프레임의 출력 신호값으로 결정하게 된다. 이하의 프레임의 출력 신호값들도 상기와 같은 방식으로 결정된다.The output signal values of the N th frame to the N + 4 th frame are compared to determine an intermediate value as the output signal value of the N th frame. Then, in the same manner as above, the output signal values in the N + 1 th frame are compared with the output signal values of the N + 1 th frame to the N + 5 th frame, and the intermediate value of the N + 1 th frame is compared. It is determined by the output signal value. The output signal values of the following frames are also determined in the same manner as above.
한편, 임의의 N 번째 프레임에서의 출력 신호값을 결정하기 위하여, N-2 번째 프레임 내지 N+2 번째 프레임의 출력 신호값들을 비교하여, 그 중 중간값을 N 번째 프레임의 출력 신호값으로 결정할 수도 있다. On the other hand, to determine the output signal value in any N-th frame, by comparing the output signal values of the N-2 th frame to the N + 2 th frame, the intermediate value is determined as the output signal value of the N th frame It may be.
도 8은 본 발명에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시 장치의 터치 동작시 발생하는 신호 변화를 나타낸 실험 데이터이다.FIG. 8 is experimental data illustrating a signal change generated when a touch operation of a liquid crystal display having a touch screen according to the present invention is performed.
상기 도 8에 도시된 실험 데이터는 상기 도 2에 도시된 신호를 본 발명에 따른 신호 처리 방법으로 처리한 결과이다. The experimental data shown in FIG. 8 is a result of processing the signal shown in FIG. 2 by the signal processing method according to the present invention.
상기 (a), (b) 및 (c) 신호에서 A 구간(약 51 프레임 내지 약 58 프레임)에서 첫 번째 전압 변화가 나타나고, B 구간(약 63 프레임 내지 약 90프레임)에서 두 번째 전압 변화가 나타나며, C 구간(약 93 프레임 내지 약 103 프레임)에서 세 번째 전압 변화가 나타나고, D 구간(약 116 프레임 내지 약 122 프레임)에서 네 번째 전압 변화가 나타난다.In the signals (a), (b), and (c), a first voltage change occurs in the A section (about 51 frames to about 58 frames), and a second voltage change occurs in the B section (about 63 frames to about 90 frames). The third voltage change appears in section C (about 93 frames to about 103 frames), and the fourth voltage change appears in section D (about 116 frames to about 122 frames).
그러나, A 구간 및 C 구간에서의 전압 변화만이 실제 터치 신호이며, 나머지 B 구간 및 D 구간에서의 미미한 전압 변화는 노이즈 신호이다. However, only the voltage change in the A and C sections is the actual touch signal, and the slight voltage change in the remaining B and D sections is the noise signal.
상기 도 2의 실험 데이터와 비교할 때, 상기 도 8에 도시된 B 구간 및 D 구간에서의 노이즈 신호는 상기 A 구간 및 C 구간에서의 터치 신호에 비하여, 그 변화폭이 매우 작기 때문에, 터치 신호와 노이즈 신호를 명확히 구별할 수 있게 된다.Compared with the experimental data of FIG. 2, the noise signals in the section B and the section D shown in FIG. 8 are very small compared to the touch signals in the section A and section C, and thus the touch signal and the noise are very small. The signal can be clearly distinguished.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 터치 스크린이 내장된 액정 표시 장치 및 터치 스크린의 신호 처리 방법의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only an exemplary embodiment of a liquid crystal display device with a touch screen and a signal processing method of a touch screen according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the claims As claimed, any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 터치 스크린에서 감지된 신호에서 노이즈를 완화하는 신호 처리 과정을 거친 후, 위치 감지 신호로 사용함으로써, 실제 터치 신호와 노이즈 신호의 구별을 명확히 할 수 있게 된다. 그 결과, 터치 스크린이 내장된 액정 표시 장치의 위치 감지 동작의 신뢰성이 더욱 개선된다.As described above, according to the present invention, after the signal processing process to mitigate the noise in the signal detected by the touch screen, by using the position detection signal, it is possible to clarify the distinction between the actual touch signal and the noise signal. As a result, the reliability of the position sensing operation of the liquid crystal display having the touch screen is further improved.
Claims (13)
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