KR20090013005A - Display device intergrated touch panel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 표시화면에 터치패널 기능을 구성한 터치패널 일체 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch panel integrated display device having a touch panel function configured on a display screen.
종래 기술의 터치패널 일체 표시장치로서, 입력을 위해 표시화면에 손가락이나 스타일러스펜(터치펜) 등의 접촉을 검출하는 광 센서를 모든 화소마다 구성하는 것이 있었다(예를 들면, 하기의 특허문헌 1 참조).BACKGROUND OF THE INVENTION As a touch panel integrated display device of the prior art, an optical sensor for detecting a contact of a finger, a stylus pen, or the like on a display screen has been configured for every pixel for input (for example, the following Patent Document 1). Reference).
특허문헌 일본 특개 2006-317782호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2006-317782
종래의 터치패널 일체 표시장치에서는 모든 화소의 화소내에 균일하게 광 센서를 구성하는 것으로, 발광표시 면적을 균일하게 하였다. 그러나 통상의 사용용도에 있어서 모든 화소에 광 센서를 구성할 필요는 없는데 필요없이 광 센서를 제조하고 있었다. 이것은 필요에 따라 일정 화소에만 광 센서를 배치하면 광 센서가 없는 화소와 광 센서가 있는 화소에서 발광화소 면적이 달라 휘도 얼룩이나 색 얼룩이 발생하기 때문이다.In the conventional touch panel integrated display device, the light sensor is uniformly formed in the pixels of all the pixels, thereby making the light emitting display area uniform. However, it is not necessary to form an optical sensor in every pixel in normal use, but the optical sensor was manufactured without necessity. This is because, if necessary, when the optical sensor is placed only on a certain pixel, luminance spots or color spots occur due to the difference in the area of light emitting pixels in the pixel without the optical sensor and the pixel with the optical sensor.
본 발명은 상기와 과제를 해결하기 위한 것으로 화면으로의 접촉을 검출하는 광 센서를 일정 화소에만 또는 일정 간격을 두고 솎아서 구성해도 휘도 얼룩이나 색 얼룩을 발생시키는 것이 없는 터치패널 일체 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a touch panel integrated display device that does not generate luminance or color irregularities even when a light sensor for detecting contact to a screen is configured by only a predetermined pixel or at a predetermined interval. It aims to do it.
본 발명은 표시부의 표시화면 화소내에 표시화면으로의 접촉을 검출하는 광 센서가 배치된 터치패널 기능을 갖는 터치패널 일체 표시장치에 있어서, 상기 표시부의 일정 화소에 광 센서가 배치되고, 상기 광센서의 배치에 의한 화소내의 발광표시 면적 감소에 기인한 각 화소에서의 휘도차를 보상하기 위해 상기 광 센서가 배치된 화소에 대응하는 영상신호의 계조를 올리거나 또는 상기 광 센서가 배치되어 있지 않은 화소에 대응하는 영상신호의 계조를 내려서 보정하는 영상신호 보정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 터치패널 일체 표시장치에 있다.The present invention provides a touch panel integrated display device having a touch panel function in which an optical sensor for detecting contact with a display screen is disposed in a display screen pixel of a display unit, wherein the optical sensor is disposed at a predetermined pixel of the display unit. In order to compensate for the luminance difference in each pixel due to the reduction of the light emitting display area in the pixel by the arrangement of the pixels, the gray level of the image signal corresponding to the pixel in which the optical sensor is disposed or the pixel in which the optical sensor is not disposed are increased. And a video signal correcting means for lowering and correcting a gray level of a video signal corresponding to the touch panel.
또한, 표시부의 표시화면 화소내에 표시화면으로의 접촉을 검출하는 광 센서가 배치된 터치패널 기능을 갖는 터치패널 일체 표시장치에 있어서, 상기 표시부의 일정 화소에 광 센서가 배치되고, 상기 광 센서의 배치에 의한 화소내 발광표시 면적의 감소에 기인한 각 화소에서의 휘도차를 보상하기 위해 상기 광 센서가 배치되지 않은 각 화소내에 광 센서와 동일 면적을 갖는 차광부를 구성하는 것을 특징으로 하는 터치패널 일체 표시장치에 있다.A touch panel integrated display device having a touch panel function in which an optical sensor for detecting a contact with a display screen is disposed within a display screen pixel of a display unit, wherein the optical sensor is disposed at a predetermined pixel of the display unit. A touch panel comprising a light shield having the same area as that of the optical sensor in each pixel where the optical sensor is not disposed so as to compensate for the luminance difference in each pixel due to the reduction in the area of the intra-pixel emission display due to the arrangement. It is in an integrated display device.
본 발명에 의한 터치패널 일체 표시장치에 있어서는 광 센서를 구성하지 않은 화소와, 광 센서를 구성한 발광화소 면적이 작은 화소에서 발광광량 즉 휘도가 동일하게 되도록 하는 것으로 휘도 얼룩이나 색 얼룩의 발생을 방지할 수 있다.In the integrated touch panel display device according to the present invention, luminance and color unevenness are prevented by ensuring that the amount of emitted light, i.e., luminance, is the same in a pixel which does not constitute an optical sensor and a pixel having a small light emitting pixel area that constitutes the optical sensor. can do.
이하, 본 발명에 의한 터치패널 일체 표시장치의 일례로서, 액정표시장치에 의한 것을 예로 들어 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 의한 터치패널 일체 표시장치의 구성을 나타낸 도면이다. 표시부(1)에는 각각 적(R), 녹(G), 청(B) 3개의 서브(sub) 화소로 이루어진 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 표시화면을 구성하고 있다. 이하에는 서브 화소를 하나의 화소(P)로 하여 설명한다. 각 화소에는 표시 구동용 트랜지스터(도시되지 않음)가 구성되고, 게이트 구동부(2)와 소오스 구동부(3)에 의해 구동된다.Hereinafter, as an example of a touch panel integrated display device according to the present invention, a liquid crystal display device is described as an example. 1 is a diagram illustrating a configuration of a touch panel integrated display device according to an exemplary embodiment of the present invention. In the
영상표시를 위해 게이트 구동부(2)에는 V(수직) 동기신호(V), H(수평) 동기신호(H) 및 1화소마다 대응하는 클럭신호(CL)를 포함한 표시제어 신호(CS)가 입력되고, 소오스 구동부(3)에는 상기 표시 제어신호(CS)와 영상신호(VS)가 입력된다.Display control signal CS including V (vertical) synchronization signal V, H (horizontal) synchronization signal H, and clock signal CL corresponding to each pixel are input to gate driver 2 for image display. The display control signal CS and the image signal VS are input to the
또한, 표시부(1)에는 입력을 위해 표시화면으로 손가락이나 스타일러스펜(터치펜) 등에서의 접촉을 검출하는 광 센서(7)가, 예를 들면 일정 간격이 되도록 적당한 화소 수 피치(pitch)로 화소내에 구성되어 있다. 도 2에는 본 발명에서 표시부(1)에서의 광 센서(7)의 배치, 도 3에는 종래의 모든 화소에 광 센서(7)를 구성한 경우의 배치를 나타낸다. 도 2에서는 종(縱) 방향은 5화소 피치, 횡(橫) 방향은 15화소 피치로 광 센서(7)가 화소내에 설치되어 있다.In addition, the
도 4에 나타낸 바와 같이, 광 센서(7)는 글라스 기판에 형성되고, 표시장치 외부의 주변으로부터 주변광(AL)을 손가락으로 막아 그늘이나, 또는 표시장치 내부로부터 백라이트광(BL)이 손가락의 반사광 등에 의한 광을 검출한다. 도 1의 광 센서 제어부(4)는 이들의 광 센서(7)로부터 입력되는 검출신호에 따라 입력 검출신호(ID)를, 예를 들면 상기 표시장치 전체의 제어부(도시되지 않음)에 전송한다. As shown in Fig. 4, the
도 2에 나타낸 바와 같이, 광 센서(7)를 일정 간격이 되도록 적당한 화소 수 피치로 구성하는 경우, 광 센서(7)를 배치한 화소의 발광화소 면적은 광 센서(7)를 배치하고 있지 않은 화소의 발광화소 면적보다 작게 되고 있다. 이것에 의해 그대로 표시한 경우 광 센서(7)를 배치한 화소 부분의 휘도가 저하하고, 표시화면에 얼룩 모양이 나타난다.As shown in Fig. 2, in the case where the
그래서 광 센서(7)를 배치한 화소와 배치하지 않은 화소에서의 발광화소 면적의 차에 의한 휘도차를 보상하기 위해, 영상신호에 보정을 행하는 영상신호 보정수단(10)을 구성한다. 영상신호 보정수단(10)에서는 예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 광 센서(7)를 배치한 화소에 해당하는 영상신호의 계조를 일정 비율로 올리는 것으로, 광 센서가 없는 화소의 경우와 동일하게 되도록 한다.Thus, in order to compensate for the luminance difference caused by the difference in the area of the light emitting pixels in the pixel on which the
도 6에 도 1의 영상신호 보정수단(10)의 구성 일예, 도 7에 도 6의 룩업 테이블(LUT)(12)의 일예를 나타낸다. 도 6에 있어서 LUT(12)는 도 7에 나타낸 바와 같이 1프레임(1화면 : (1306×3(RGB분)화소×768화소))분의 영상신호(VS) 계조를 보정하기 위해 보정계수의 행렬(수열)이 기억된 프레임 메모리로 이루어지고, 광 센서(7)를 배치하고 있지 않은 화소에서는 보정계수가 1.0, 배치한 화소에서는 예를 들면 1.1이 되고 있다. 계조 보정부(11)에서는 화소 제어신호(CS)의 V동기신호로부터 1프레임의 선두 화소를 판정하고, 이하, 표시제어 신호(CS)의 1화소마다 대응하는 클럭신호(CL)와 동기를 맞추면서 영상신호(VS)에 LUT(12)의 각 화소에 대응하는 보정계수를 승산하여 영상신호(VS)의 계조를 순차 보정하고, 계조보정된 영상신호(VSa)를 출력한다. 한편, 계조 보정부(11)는 표시제어 신호(CS)의 각 신호와 동기를 맞추면서 승산을 행하는 승산계수 가변의 승산기로 이루어지는데, 표시제어 신호(CS)의 각 신호와 동기를 맞추기 위해 카운터(11a)를 구비하고 있어도 좋다.6 shows an example of the configuration of the video signal correction means 10 of FIG. 1, and FIG. 7 shows an example of the lookup table (LUT) 12 of FIG. 6. In FIG. 6, the
또한, LUT(12)에서의 보정계수가 횡 방향의 각 라인에서 동일한 경우에는 LUT(12)를 1라인(1라인:(1366×3(RGB분)화소)분의 보정계수 수열이 기억된 라인 메모리로 하고, 표시제어 신호(CS)의 H동기신호로부터 각 1라인의 선두 화소를 판정하고, 이하 클럭신호(CL)와 동기를 맞추면서 동일하게 하여 영상신호(VS)에 LUT(12)의 각 화소에 대응하는 보정계수를 승산하여 영상신호(VS)의 계조를 순차 보정하고, 계조 보정된 영상신호(VSa)를 출력하도록 해도 좋다.In addition, when the correction coefficients in the
그리고 이와 같이 계조 보정된 영상신호(VSa)에 따라 종래와 동일하게 게이트 구동부(2)와 소오스 구동부(3)의 구동제어에 의해 표시부(1)의 표시화면에 영상이 표시되어도 화소 사이에서의 휘도차(불균일)는 해소되고, 얼룩 모양이 나타나는 것은 없다.In accordance with the gray level corrected image signal VSa, the luminance between pixels is displayed even when an image is displayed on the display screen of the
또한, 상기 예에서는 도 5에 나타낸 바와 같이, 광 센서를 배치한 화소에 해 당하는 영상신호의 계조를 올리는 것으로, 휘도가 광 센서가 없는 경우와 동일하게 되도록 했지만, 반대로 도 8에 나타낸 바와 같이 광 센서를 배치하고 있지 않은 화소에 해당하는 영상신호의 계조를 내리는 것으로 광 센서가 있는 화소와 휘도차를 없게 하도록 해도 좋다. 그 경우 도 6의 LUT(12)는 광 센서(7)를 설치하고 있지 않는 화소에서는 보정계수가 예를 들면, 0.9, 설치한 화소에서는 1.0이 된다. 이와 같이 해도 동일한 효과를 얻는다.In the above example, as shown in FIG. 5, the gray level of the video signal corresponding to the pixel on which the optical sensor is disposed is increased so that the luminance becomes the same as that without the optical sensor. The gray level of the video signal corresponding to the pixel in which the sensor is not disposed may be lowered so that there is no luminance difference from the pixel having the optical sensor. In such a case, the
또한, 스타일러스펜의 직경이 약 0.8㎜, 광 센서(7)의 배열 피치는 종횡 각각 예를 들면 0.7 ~ 10㎜ 피치로 배열시키는 것이 바람직하다. 예를 들면 액정의 1화소가 0.18×0.06㎜되면, 최소 피치(스타일러스펜 대응)는 횡 방향이 13화소 피치, 종 방향이 4화소 피치, 최대 피치(손가락 대응)는 횡 방향이 160화소 피치, 종 방향이 50화소 피치가 된다.In addition, it is preferable that the diameter of the stylus pen is about 0.8 mm, and the arrangement pitch of the
도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 터치패널 일체 표시장치의 구성을 나타낸 도면이다. 본 실시형태에서는 표시부(1)의 블랙 매트릭스(8)가 광 센서(7)를 설치하고 있지 않은 화소 모두, 화소내에 광 센서(7)와 동일 면적을 갖는 차광부(8a)를 형성했다. 이것에 의해 화소내의 발광화소 면적은 모든 화소에서 동일하게 되고, 영상신호의 계조보정없이 휘도 불균일을 보상휘도 얼룩이나 색 얼룩의 발생을 방지할 수 있다. 또한 차광부(8a)는 블랙 매트릭스(8)와 일체로 형성된 것이어도, 다른 차광부재로 형성된 것이어도 좋다.9 is a diagram illustrating a configuration of a touch panel integrated display device according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the
또한, 상기 각 실시형태에 있어서 광 센서는 일정 간격으로 한정하지 않고, 일정 화소에 일정 패턴으로 자유롭게 배치해도 좋고, 상기 패턴에 대응한 룩업 테 이블을 준비하는 것으로 동일한 효과를 달성한다.In addition, in each said embodiment, the optical sensor is not limited to a fixed space | interval, You may arrange | position freely in a fixed pattern in a predetermined pixel, and the same effect is achieved by preparing the lookup table corresponding to the said pattern.
또한, 액정표시장치에 한정하지 않고, 표시화면의 화소내에 센서를 배치한 터치패널 기능을 갖는 다른 종류의 표시장치에서도 동일하게 실시가능하고, 동일한 효과를 달성한다.In addition, not only the liquid crystal display device, but also other types of display devices having a touch panel function in which a sensor is disposed in the pixels of the display screen can be implemented in the same way, and the same effect can be achieved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치패널 일체 표시장치의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a touch panel integrated display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명에 있어서 표시부에서의 광 센서 배치 일예를 나타낸 도면이다.2 is a view showing an example of the arrangement of the optical sensor in the display unit in the present invention.
도 3은 종래 모든 화소에 광 센서를 구성한 경우의 배치를 나타낸 도면이다.3 is a diagram showing an arrangement in the case where a conventional optical sensor is configured for all pixels.
도 4는 표시부의 표시화면 화소에 배치된 광 센서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for describing an operation of an optical sensor arranged on a display screen pixel of a display unit.
도 5는 본 발명에 있어서 계조보정의 일예를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining an example of gradation correction in the present invention.
도 6은 도 1의 영상신호 보정수단의 일예를 나타낸 도면이다.6 is a view showing an example of the image signal correction means of FIG.
도 7은 도 6의 룩업 테이블(LUT)의 일예를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the lookup table (LUT) of FIG. 6.
도 8은 본 발명에 있어서 보정계조의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining another example of the correction gradation in the present invention.
도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 터치패널 일체 표시장치의 구성을 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating a configuration of a touch panel integrated display device according to another embodiment of the present invention.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 표시부 2 : 게이트 구동부1 display unit 2 gate driver
3 : 소오스 구동부 4 : 광 센서 제어부3: source driving unit 4: optical sensor control unit
7 : 광 센서 8 : 블랙 매트릭스7: light sensor 8: black matrix
8a : 차광부 10 : 영상신호 보정수단8a: light shield 10: video signal correction means
11a : 카운터 11 : 계조 보정부11a: counter 11: gradation correction unit
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