KR20090084644A - Liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

A liquid crystal display device is provided to increase touch recognition by making a shadow area dark and reducing the reflectivity. A liquid crystal display device(10) is comprised of the steps: Determining whether a region is shadow area and a reflective area based on an output signal and an image signal; Increasing a bit signal of a source line of a corresponding area according to determination result to control the brightness; and changing a recognition mode by changing a recognition algorism of an optical sensor of the corresponding area according to the determination result.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}Liquid crystal display {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 터치 인식 정도를 향상시키도록 한 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device having an optical touch sensor function, and more particularly, to a liquid crystal display device for improving the degree of touch recognition.

종래 기술에 의한 액정표시장치로서, 액정패널상에 손가락이 터치하면, 터치위치에 대응한 영역에서, 광학센서에 입사되는 주위환경광이 차단되는지(그림자 측정모드), 또는 백라이트로부터의 광을 반사하여 반사되는 광을 검출하는(반사 측정모드) 것으로, 터치위치를 인식하는 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).In the conventional liquid crystal display device, when a finger touches on the liquid crystal panel, the ambient light incident on the optical sensor is blocked (shadow measurement mode) or reflects light from the backlight in the region corresponding to the touch position. By detecting the reflected light (reflection measurement mode), a touch position may be recognized (see Patent Document 1, for example).

특허문헌 1 일본 특개 2000-172444호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-172444

그러나 상술한 종래의 액정표시장치에서 광학센서의 출력성능이 저하하고, 또한, 그림자 측정모드와 반사 측정모드의 사용은 어려워지므로 노이즈의 영향을 받기 쉬워 터치 인식률이 나쁘다는 문제점이 있었다.However, in the above-described conventional liquid crystal display device, the output performance of the optical sensor is lowered, and the shadow measurement mode and the reflection measurement mode are difficult to be used, and thus, the touch recognition rate is poor.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 터치 인식률의 향상을 이룰 수 있도록 한 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device capable of improving the touch recognition rate.

본 발명에 의한 액정표시장치는 광학센서를 액정패널에 내장하여 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치에 있어서, 상기 광학센서로부터의 센서 출력신호 또는 영상신호에 근거하여 그림자 측정영역인지 반사 측정영역인지를 판별하고, 판별결과에 따라 해당하는 영역의 소오스 라인으로의 비트신호를 증감시켜 휘도를 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다. 이것은 그림자 측정에서 표시휘도가 작은 만큼 인식성능을 향상하고, 또한 반사측정에서는 표시휘도가 높은 만큼 인식성능을 향상하기 위해서이다.The liquid crystal display according to the present invention is a liquid crystal display device having an optical touch sensor function by embedding an optical sensor in a liquid crystal panel, wherein the liquid crystal display device is a shadow measurement area or a reflection measurement area based on a sensor output signal or an image signal from the optical sensor. And a control means for discriminating the recognition and controlling the luminance by increasing or decreasing the bit signal to the source line of the corresponding area according to the determination result. This is to improve the recognition performance as the display luminance is smaller in the shadow measurement, and to improve the recognition performance as the display luminance is higher in the reflection measurement.

또한, 본 발명은 광학센서를 액정패널에 내장하여 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치에 있어서, 상기 광학센서로부터의 센서 출력신호 또는 영상신호에 근거하여 그림자 측정영역인지 반사 측정영역인지를 판별하고, 판별결과에 따라 해당하는 영역의 광학센서의 인식 알고리즘을 바꾸어 센서의 인식모드를 바꾸는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a liquid crystal display device having an optical touch sensor function by embedding an optical sensor in a liquid crystal panel, and determining whether the shadow measurement area or the reflection measurement area is based on a sensor output signal or an image signal from the optical sensor. And a control means for changing the recognition mode of the sensor by changing the recognition algorithm of the optical sensor in the corresponding area according to the determination result.

또한, 본 발명은 광학센서를 액정패널에 내장하여 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치에 있어서, 상기 광학센서로서 성능이 다른 복수 종류의 광학센서를 내장하고, 그림자 측정용 광학센서와 반사 측정용 광학센서로 나누어 구비 한 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a liquid crystal display device having an optical touch sensor function by embedding an optical sensor in a liquid crystal panel, comprising a plurality of types of optical sensors having different performance as the optical sensor, the optical sensor for shadow measurement and reflection measurement Characterized in that divided into optical sensors for.

또한, 본 발명은 광학센서를 액정패널에 내장하여 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치에 있어서, 백라이트 측에 배(背)를 향하도록 배치되는 상기 광학센서에 대해서 백라이트 측에 대향하도록 배치된 백라이트 광검출용 광학센서와, 상기 백라이트 광검출용 광학센서의 센서 출력신호에 근거하여 상기 백라이트의 광량을 제어하는 백라이트 광량 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a liquid crystal display device having an optical touch sensor function by embedding an optical sensor in the liquid crystal panel, the optical sensor disposed on the backlight side facing the backlight side with respect to the optical sensor And a backlight light amount controller configured to control an amount of light of the backlight based on a backlight light detection optical sensor and a sensor output signal of the backlight light detection optical sensor.

또한, 본 발명은 광학센서를 액정패널에 내장하여 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치에 있어서, 상기 광학센서에 의해 검출된 주위환경광에 따라 영상 데이터 신호 및 백라이트를 제어하는 영상데이터 조정부 및 백라이트 조정부를 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a liquid crystal display device having an optical touch sensor function by embedding an optical sensor in the liquid crystal panel, comprising: an image data adjusting unit controlling an image data signal and a backlight according to ambient light detected by the optical sensor; A backlight adjustment unit is provided.

그리고 본 발명은 광학센서를 액정패널에 내장하여 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치에 있어서, 상기 광학센서의 상부위치에 반사재를 배치함과 함께 상기 반사재에서 반사되어 상기 광학센서에 의해 검출된 검출 값에 따라 공통조정, 감마조정 및 컬러 조정을 행하는 조정부를 구비한 것을 특징으로 한다.The present invention provides a liquid crystal display device having an optical touch sensor function by embedding an optical sensor in a liquid crystal panel, wherein the reflective material is disposed at an upper position of the optical sensor and is reflected by the reflective material and detected by the optical sensor. And an adjusting section for performing common adjustment, gamma adjustment, and color adjustment in accordance with the detected value.

본 발명에 의한 액정표시장치는 광학센서의 출력성능을 보완하여 터치인식 비율을 향상시킬 수 있다.The liquid crystal display according to the present invention may improve the touch recognition ratio by supplementing the output performance of the optical sensor.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 액정표시장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치를 제어장치와 함께 나타낸 측면 단면도이다. 도 2는 도 1내의 투명기판부의 반도체 소자부분을 모식적으로 나타낸 평면도이다. 도 3은 도 2의 센서부 구성을 나타내고 있다.1 is a side cross-sectional view showing a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to a first embodiment of the present invention together with a control device. FIG. 2 is a plan view schematically illustrating a semiconductor device portion of the transparent substrate in FIG. 1. 3 illustrates a configuration of the sensor unit of FIG. 2.

도 1에서, 액정표시장치(10)는 액정이 개재된 액정패널을 구성하는 2매의 투명기판(11)과, 투명기판(11)의 배면측으로 광(파선 화살표 참조)을 조사하는 백라이트(12)와, 2매의 투명기판(11) 사이에 개재된 복수의 광학센서(이하, 센서라고 한다)(13)와, 표시구동 제어부(21) 및 터치위치 인식부(22)를 갖는 제어수단(20)을 구비하고 있다. 상기 제어수단(20)은 타이밍 컨트롤러(도시되지 않음)내에 구성되고, 또는 타이밍 컨트롤러이어도 좋다. In FIG. 1, the liquid crystal display device 10 includes two transparent substrates 11 constituting a liquid crystal panel interposed with liquid crystals, and a backlight 12 for irradiating light (see a broken arrow) to the rear side of the transparent substrate 11. ), A control means having a plurality of optical sensors (hereinafter referred to as sensors) 13 interposed between the two transparent substrates 11, a display driving controller 21 and a touch position recognition unit 22 ( 20). The control means 20 may be configured in a timing controller (not shown) or may be a timing controller.

도 1에 도시한 바와 같이, 액정표시장치(10)의 액정패널상에 조작자가 손가락(30)으로터 터치하면 터치위치에 대응한 영역에서 센서(13)에 입사되는 주위환경광(2점 쇄선 화살표 참조)이 차단되는가 또는 백라이트(12)로부터의 광(파선 화살표 참조)이 반사하여 센서(13)에 입사된다.As shown in FIG. 1, when the operator touches the finger 30 on the liquid crystal panel of the liquid crystal display device 10, the ambient light incident on the sensor 13 in the region corresponding to the touch position (two-dot chain line). Arrow) or light (see dashed arrow) from the backlight 12 is reflected and incident on the sensor 13.

이것에 의해 터치위치에 대응한 영역의 센서 출력신호의 레벨이 다른 센서 출력신호의 레벨에 비해서 현저하게 변동하고, 상기 센서 출력신호의 레벨 변동은 제어수단(20)내의 터치위치 인식부(22)에 입력된다.As a result, the level of the sensor output signal in the area corresponding to the touch position fluctuates significantly compared to the level of the other sensor output signal, and the level variation of the sensor output signal is changed in the touch position recognition section 22 in the control means 20. Is entered.

또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 각 화소에는 신호선으로서, 게이트 라인(Gn+1, Gn+2, …)과, 각 게이트라인에 직교배치되는 B 소오스 라인(Sb), R 소오스 라인(Sr), G 소오스 라인(Sg)이 구성되고, 각 센서(13)에는 각 센서(13)로부터 의 센서 출력신호를 읽어내기 위해 센서 출력라인(RO)가 접속되어 있다. 이들의 신호라인은 제어수단(타이밍컨트롤러)(20)에 접속되어 있다. 구체적으로는 게이트 라인은 소오스 전극 구동부를 통해 제어수단(20)에 접속되고, 센서 출력라인(RO)은 리드 아웃(IC)을 통해 제어수단(20)에 접속된다.As shown in Fig. 2, each pixel includes, as signal lines, gate lines Gn + 1, Gn + 2, ..., B source lines Sb and R source lines Sr orthogonally arranged to each gate line. And a G source line Sg, and a sensor output line RO is connected to each sensor 13 in order to read a sensor output signal from each sensor 13. These signal lines are connected to a control means (timing controller) 20. Specifically, the gate line is connected to the control means 20 through the source electrode driver, and the sensor output line RO is connected to the control means 20 through the readout IC.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 예를 들면 반사모드시에, 액정패널상에 조작자가 손가락(30)으로 터치하면(또는 소정 레벨이상의 광이 입사하면), 그 위치에 대응한 영역의 센서(13)의 게이트가 열려 전류(Is)가 흐르고, 전하축적용량(14)에 전류(Is)에 의한 전하가 축적되어, 각 화소마다 구비된 표시제어용의 TFT(15)의 게이트가 열릴 때 전하축적용량(14)에 축적된 전하에 의한 전류가 센서 출력라인(RO) 및 리드 아웃(IC)을 통해 터치위치 인식부(22)에 흐르도록 되어 있다. 한편, 그림자 모드시는 반대로 동작한다.As shown in Fig. 3, for example, in the reflective mode, when the operator touches the finger 30 on the liquid crystal panel (or when light of a predetermined level or more enters), the sensor of the area corresponding to the position is shown. When the gate of (13) is opened and current Is flows, charge by the current Is accumulates in the charge storage capacitor 14, and the charge is opened when the gate of the TFT 15 for display control provided for each pixel is opened. The current due to the charge accumulated in the storage capacitor 14 flows to the touch position recognizing unit 22 through the sensor output line RO and the readout IC. On the other hand, in the shadow mode, the operation is reversed.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치의 동작예를 설명하는 도면이다. 본 발명의 제 1 실시예에서는 제어수단(20)에 의해 도 4에 도시한 바와 같이 영상의 그림자 측정영역에서 어두운 표시, 반사측정영역에서는 밝은 표시를 행하도록 표시를 제어한다.4 is a view for explaining an operation example of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. In the first embodiment of the present invention, as shown in Fig. 4, the control means 20 controls the display to perform a dark display in the shadow measurement area of the image and a bright display in the reflection measurement area.

구체적으로는, 제어수단(20)에 의해 센서(13)로부터의 센서 출력신호에 근거하여 그림자 측정영역인지 반사측정영역인지를 판별하고, 판별결과에 따라 해당하는 영역의 소오스 라인으로의 비트 신호를 증감시켜서 휘도를 제어한다. 한편, 타이밍컨트롤러로서 제어수단(20)은 센서(13)로부터의 센서 출력신호 이외에, 직접입력되는 영상신호에 따라 그림자 측정영역인지 반사측정영역인지를 판별하도록 해도 좋다.Specifically, the control means 20 determines whether the shadow measurement area or the reflection measurement area is based on the sensor output signal from the sensor 13, and the bit signal to the source line of the corresponding area is determined according to the determination result. The brightness is controlled by increasing and decreasing. On the other hand, as a timing controller, the control means 20 may determine whether it is a shadow measurement area or a reflection measurement area according to the video signal directly input in addition to the sensor output signal from the sensor 13.

도 5는 그림자 측정영역인지 반사측정영역인지의 판별결과에 따라 해당하는 영역의 소오스라인의 비트신호를 증감시켜 휘도를 바꾼 경우의 일예를 나타낸 설명도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 반사측정영역에서는 발광화소가 되어 밝은 표시가 되는 것에 대해서, 그림자 측정영역에서는 감광화소가 되어서 어두운 표시가 되도록 제어한다.FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example in which the luminance is changed by increasing or decreasing the bit signal of the source line of the corresponding area according to the determination result of the shadow measurement area or the reflection measurement area. As shown in Fig. 5, the light emitting pixels are used in the reflection measuring area to display a bright display, while the shadow measuring areas are controlled to be a photosensitive pixel so as to display a dark display.

이와 같이 제어하는 것으로 그림자 측정영역에서는 어둡게 표시되는 것으로 반사가 작게 되고, 또한 반사측정영역에서는 밝게 표시되는 것으로 반사가 많이 되어 이 때문에 터치인식유리 향상한다.By controlling in this way, the reflection is made dark in the shadow measurement area, and the reflection is made light in the reflection measurement area.

또한, 제어수단(20)에 의해 그림자 측정영역인지 반사측정영역인지에서 대응하는 위치의 센서(13)의 인식 알고리즘을 바꾸어 센서의 인식 모드를 바꾸도록 제어하는 것에 의해 터치 인식률을 향상시킬 수 있다.In addition, the touch recognition rate can be improved by controlling the control means 20 to change the recognition mode of the sensor by changing the recognition algorithm of the sensor 13 at the corresponding position in the shadow measurement area or the reflection measurement area.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치를 설명하는 도면이다. 6 is a view for explaining a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to a second embodiment of the present invention.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에서는, 센서(13)로서 성능이 다른 복수 종류의 광학센서, 가령 그림자 측정용 광학센서(13a)와 반사측정용 광학센서(13b)로 나누어 구비하도록 하고 있다.As shown in Fig. 6, in the second embodiment of the present invention, as the sensor 13, there are a plurality of types of optical sensors having different performances, for example, the optical sensor 13a for shadow measurement and the optical sensor 13b for reflection measurement. It is provided separately.

그림자 측정용 광학센서(13a)와 반사측정용 광학센서(13b)의 배치는, 손가락의 크기가 에를 들면 12㎜라고 하면, 손가락을 인식하는 것으로 8 내지 9개의 센서를 이용하는 것으로서, 3 내지 4㎜의 간격으로 배치한다. 그리고 그림자 측정용 광 학센서(13a)와 반사측정용 광학센서(13b)는 주위광에 대한 인식가능한 밝기의 범위가 서로 오버랩하는 성능을 갖도록 한다. The arrangement of the shadow measuring optical sensor 13a and the reflection measuring optical sensor 13b uses 8 to 9 sensors to recognize a finger when the size of the finger is 12 mm, for example, 3 to 4 mm. Place at intervals. In addition, the shadow measuring optical sensor 13a and the reflecting optical sensor 13b have a performance in which the range of recognizable brightness with respect to ambient light overlaps each other.

이와 같이 센서(13)로서 그림자 측정용 광학센서(13a)와 반사측정용 광학센서(13b)로 나누어 구비하는 것으로서, 터치인식률의 향상을 이룰 수 있다.In this way, the sensor 13 is divided into an optical sensor 13a for shadow measurement and an optical sensor 13b for reflection measurement, and the touch recognition rate can be improved.

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 is a view for explaining a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to a third embodiment of the present invention.

본 발명의 제 3 실시예에서는 사용자 개인의 터치동작의 버릇을 기억하여, 개인의 터치인식정도를 향상시키는 것으로, 도 7에 도시한 바와 같이, 제어수단(20)에 센서(13)로부터의 센서 출력신호에 근거하여 리드 아웃(IC)으로부터 출력되는 입력영상의 노이즈 제거 등 화상보정을 행하는 화상 보정부(71)와, 사용자 개인의 터치동작시의 버릇에 근거하여 손가락 그림자를 기억한 개인 손가락 그림자 메모리(72)와, 화상 보정부(71)를 통해 개인의 손가락 그림자와 개인 손가락 그림자 메모리(72)에 기억된 손가락 그림자를 비교하는 손가락 그림자 비교부(73)와, 손가락 그림자 비교부(73)의 비교 결과에 따라 터치를 인식하는 터치 인식부(74)를 구비하고 있다.In the third embodiment of the present invention, the habit of the touch operation of the user is remembered to improve the touch recognition degree of the individual. As shown in FIG. 7, the control means 20 receives the sensor from the sensor 13. An image correction unit 71 that corrects an image such as noise removal of an input image output from the readout IC based on the output signal, and an individual finger shadow storing a finger shadow based on the habit of the user's touch operation The finger shadow comparison unit 73 and the finger shadow comparison unit 73 for comparing the finger shadow stored in the personal finger shadow memory 72 with the memory 72 and the image correction unit 71 and the finger shadow stored in the personal finger shadow memory 72. The touch recognition unit 74 recognizes the touch according to the comparison result.

이와 같이 사용자 개인의 터치동작의 버릇에 따른 손가락 그림자를 기억하여 터치인식을 행하는 것에 의해 개인의 터치인식 정도를 향상시킬 수 있다.As described above, the touch recognition can be improved by storing the finger shadow according to the habit of the touch operation of the user and performing the touch recognition.

도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치를 설명하는 도면이다.8 is a view for explaining a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to a fourth embodiment of the present invention.

본 발명의 제 4 실시예에서는 지문인증 기능을 부가한 것으로, 도 8에 도시 한 바와 같이, 제어수단(20)에 센서(13)로부터의 센서 출력신호에 근거하여 리드 아웃(IC)으로부터 출력되는 입력영상의 노이즈 제거 등 화상보정을 행하는 화상 보정부(81)와, 손가락의 형상이나 모양 등 사용자 개인마다 손가락 그림자를 기억한 개인 손가락 그림자 메모리(82)와, 화상 보정부(81)를 통해 개인의 손가락 그림자와 개인 손가락 그림자 메모리(82)에 기억된 손가락 그림자를 비교하는 손가락 그림자 비교부(83)와, 손가락 그림자 비교부(83)의 비교결과에 근거하여 지문을 인증하는 지문 인증부(84)를 구비하고 있다.In the fourth embodiment of the present invention, the fingerprint authentication function is added, and as shown in FIG. 8, the control means 20 is output from the readout IC based on the sensor output signal from the sensor 13. The image correction unit 81 performs image correction such as noise removal of the input image, the personal finger shadow memory 82 which stores the finger shadow for each user such as the shape and shape of the finger, and the image correction unit 81 The fingerprint authentication unit 84 for authenticating a fingerprint based on a comparison result of the finger shadow comparison unit 83 and the finger shadow comparison unit 83 comparing the finger shadow stored in the personal finger shadow memory 82 with ).

이와 같이 사용자 개인마다 지문을 인증하는 기능을 부가하는 것에 의해 개인마다 지문의 인증을 부가하여 개인의 터치인식 정도를 향상시킬 수 있다.By adding a function for authenticating a fingerprint for each user as described above, the fingerprint recognition for each individual can be added to improve the degree of touch recognition of the individual.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 제 5 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치를 설명하기 위한 도면이다.9A to 9C are views for explaining a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to a fifth embodiment of the present invention.

본 발명의 제 5 실시예에서는 백라이트의 발광을 센서에 의해 검출하여 백라이트 제어를 행하는 것으로 도 9a 및 도 9b에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 제 1 실시예와 같이, 백라이트(12)측에 배(背)를 향하도록 배치되는 터치위치 인식용의 센서(13)와는 다르게, 센서(13)와 동일한 백라이트 광검출용 광학센서(13')를 백라이트 광량제어부(16) 및 백라이트 드라이버(17)에 의해 센서(13')의 센서 출력신호에 근거하여 백라이트의 광량을 제어한다.In the fifth embodiment of the present invention, the light emission of the backlight is detected by the sensor to perform backlight control. As shown in FIGS. 9A and 9B, for example, as shown in the first embodiment, the backlight 12 is doubled. In contrast to the sensor 13 for touch position recognition, which is disposed to face iii), the same optical sensor 13 'for backlight photodetection as the sensor 13 is provided by the backlight light amount control unit 16 and the backlight driver 17. The amount of light of the backlight is controlled based on the sensor output signal of the sensor 13 '.

이와 같이 백라이트(12)측에 대향하도록 배치한 센서(13')와, 센서(13')의 센서 출력신호에 근거하여 백라이트의 광량을 제어하는 백라이트 광량 제어부(16)를 구비하는 것으로 백라이트(12)의 광량을 항상 제어할 수 있다.Thus, the backlight 12 is provided with the sensor 13 'arrange | positioned facing the backlight 12 side, and the backlight light quantity control part 16 which controls the light quantity of a backlight based on the sensor output signal of the sensor 13'. Can always control the amount of light.

또한, 도 9c에 나타낸 바와 같이, 백라이트 광검출용 광학센서(13')에 반사재(25)를 더 이용하고, 상기 반사재(25)를 액정패널을 구성하는 2매의 투명기판(11) 중 상부기판측에 구성하고, 제 1 실시예와 같이 백라이트(12)측에 배를 향하도록 하부기판측에 배치되는 터치위치인식용의 센서(13)에 의해 반사재(25)에 의한 백라이트(12)의 반사광을 검출하고, 백라이트 광량 제어부(16)에 의해 센서(13)에 의한 센서 출력신호에 근거하여 백라이트(12)의 광량을 제어할 수 있다. 더구나 반사재(25)를 블랙 매트릭스로 바꾸어 그 반사광을 이용하도록 해도 좋다.In addition, as shown in FIG. 9C, the reflective material 25 is further used for the optical sensor 13 ′ for backlight photodetection, and the reflective material 25 is used on the upper part of the two transparent substrates 11 constituting the liquid crystal panel. Of the backlight 12 by the reflector 25 by the sensor 13 for touch position recognition, which is configured on the substrate side and disposed on the lower substrate side so as to face the stomach 12 side as in the first embodiment. The reflected light can be detected, and the backlight light amount control unit 16 can control the light amount of the backlight 12 based on the sensor output signal from the sensor 13. In addition, the reflective material 25 may be replaced with a black matrix to use the reflected light.

도 10과 도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치를 성명하는 도면이다.10 and 11 illustrate a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to a sixth embodiment of the present invention.

본 발명의 제 6 실시예에서는 제 5 실시예에서 센서(13')에 의해 검출한 백라이트의 발광량을 이용하여 LED 백라이트의 컬러 피드백을 행하는 것으로 도 10에 나타낸 바와 같이, RGB의 각 화소마다 센서(13')를 구비함과 함께 도 11에 나타낸 바와 같이, 백라이트로서 RGB의 LED 백라이트(12')를 구비하고 백라이트 광량 제어부(16)에 의해 LED 백라이트(12')의 컬러 피드백 제어를 행한다.In the sixth embodiment of the present invention, color feedback of the LED backlight is performed by using the amount of emitted light of the backlight detected by the sensor 13 'in the fifth embodiment, as shown in FIG. 11 ', and as shown in FIG. 11, the LED backlight 12' of RGB is provided as a backlight, and color feedback control of the LED backlight 12 'is performed by the backlight light quantity control part 16. As shown in FIG.

이와 같이 RGB의 각 화소마다에 센서(13')를 구비함과 함께 백라이트로서 RGB의 LED 백라이트(12')를 구비하여 백라이트 광량 제어부(16) 및 RGB 백라이트 드라이버(17')에 의해 LED 백라이트(12')의 컬러 피드백 제어를 행하는 것으로, RGB 마다 색과 밝기를 제어할 수 있다. 이 경우, 센서를 컬러 센서로 해도 좋고, 또한, 액정패널에 배치된 컬러 필터를 투과한 광이 센서로 입사하는 배치도 좋다.In this way, the sensor 13 'is provided for each pixel of the RGB, and the LED backlight 12' of the RGB is provided as a backlight, and the LED backlight (by the backlight backlight control unit 16 and the RGB backlight driver 17 ') is provided. By performing color feedback control of 12 '), color and brightness can be controlled for each RGB. In this case, the sensor may be a color sensor, or an arrangement in which light passing through the color filter disposed on the liquid crystal panel is incident on the sensor.

도 12 및 도 13은 본 발명의 제 7 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구 비한 액정표시장치를 설명하는 도면이다.12 and 13 illustrate a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to a seventh embodiment of the present invention.

본 발명의 제 7 실시예에서는 센서(13)에 의해 액정패널면으로 입사하는 주위환경광을 검출하고, 검출된 주위환경광에 따라 영상 데이터 신호 및 백라이트를 제어하는 것으로, 도 12에 나타낸 바와 같이 센서(13)에 의해 주위환경광을 검출하고, 도 13에 나타낸 바와 같이, 영상 데이터 조정부(18)에 의해 검출된 주위환경광에 따라 액정패널(19)의 영상 데이터를 조정하고, 백라이트 조정부(23)에 의해 백라이트(12)의 밝기보정, 색보정 및 감마 보정을 행한다. 한편, 영상 데이터 조정부(18)는 제어수단으로서의 타이밍 컨트롤러 내에 구비해도 좋다.In the seventh embodiment of the present invention, the ambient light incident on the surface of the liquid crystal panel is detected by the sensor 13, and the image data signal and the backlight are controlled according to the detected ambient light, as shown in FIG. The ambient light is detected by the sensor 13, and as shown in FIG. 13, the image data of the liquid crystal panel 19 is adjusted according to the ambient light detected by the image data adjusting unit 18, and the backlight adjusting unit ( 23, brightness correction, color correction and gamma correction of the backlight 12 are performed. On the other hand, the video data adjusting unit 18 may be provided in a timing controller as a control means.

이와 같이, 센서(13)에 의해 검출된 주위환경광에 따라 영상 데이터 신호 및 백라이트를 제어하는 영상 데이터 조정부(18) 및 백라이트 조정부(23)를 구비하는 것으로 액정패널(19)의 영상 데이터를 조정함과 함께 백라이트(12)의 밝기 보정, 색보정 및 감마보정을 행할 수 있다.As described above, the image data adjusting unit 18 and the backlight adjusting unit 23 which control the image data signal and the backlight according to the ambient light detected by the sensor 13 are provided to adjust the image data of the liquid crystal panel 19. In addition, brightness correction, color correction and gamma correction of the backlight 12 can be performed.

도 14 및 도 15는 본 발명의 제 8 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치를 설명하는 도면이다.14 and 15 illustrate a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to an eighth embodiment of the present invention.

본 발명의 제 8 실시예에서는 LCD 특성 측정용에 이용하는 센서(13)의 상부에 반사재를 배치하는 것으로, 반사재에서 반사된 액정패널의 발광을 센서(13)에서 검출하고, 검출 값에 따라 공통(common)조정 및 감마조정을 행하는 것으로, 도 14에 나타낸 바와 같이 센서(13)의 상부에 위치하도록 외장인 베젤(bezel)에 반사재로서 예를 들면 반사 미러(21)를 붙이고, 액정패널의 발광을 센서(13)로 검출하고, 도 15에 나타낸 바와 같이 영상 데이터 조정·구동전압 조정부(24)에 의해 검출 값 에 따라 액정패널(19)의 영상 데이터를 조정함과 함께 감마보정, 및 플리커 보정을 행하여 백라이트 조정부(23)에 의해 백라이트(12)의 밝기 보정, 색보정을 행한다.In the eighth embodiment of the present invention, the reflector is disposed on the sensor 13 used for the LCD characteristic measurement, and the sensor 13 detects the light emission of the liquid crystal panel reflected by the reflector, Common adjustment and gamma adjustment are performed by attaching, for example, a reflective mirror 21 as a reflector to an external bezel so as to be positioned above the sensor 13, as shown in FIG. The sensor 13 detects and adjusts the image data of the liquid crystal panel 19 according to the detected value by the image data adjusting / driving voltage adjusting unit 24 as shown in FIG. 15, and performs gamma correction and flicker correction. In this case, the backlight adjustment unit 23 performs brightness correction and color correction of the backlight 12.

한편, 도 14에서는 베젤에 반사재로서 반사 미러(21)를 붙이고 있지만, 반사재는 액정패널의 발광을 하부기판측에 형성된 센서(13)에서 검출할 수 있도록 상부기판측 임의의 위치에 구성해도 좋다. 또한, 데이터 조정·구동전압 조정부(24)는 제어수단으로서 타이밍 컨트롤러 내에 구비해도 좋다.On the other hand, in Fig. 14, the reflection mirror 21 is attached to the bezel as a reflection material, but the reflection material may be configured at any position on the upper substrate side so that light emitted from the liquid crystal panel can be detected by the sensor 13 formed on the lower substrate side. The data adjusting / driving voltage adjusting unit 24 may be provided in the timing controller as a control means.

이와 같이 센서(13)의 상부에 반사재를 배치하는 것으로 반사재에서 반사된 액정패널의 발광을 센서(13)에서 검출할 수 있고, 센서(13)를 LCD 특성 측정용에 이용할 수 있어, 검출 값에 따라 공통조정 및 감마조정을 행할 수 있다. 또한, 그때 센서(13)는 컬러 필터를 통과하는 광을 수광하므로 색측정 및 화이트 밸런스 등 특성을 측정할 수 있다.By arranging the reflector on the upper part of the sensor 13 as described above, the light emitted from the liquid crystal panel reflected by the reflector can be detected by the sensor 13, and the sensor 13 can be used for LCD characteristic measurement, Therefore, common adjustment and gamma adjustment can be performed. In addition, since the sensor 13 receives the light passing through the color filter, the sensor 13 can measure characteristics such as color measurement and white balance.

한편, 상술한 본 발명의 제 1 내지 제 8 실시예는 단독 또는 용도에 따라 복수 조합시켜 실시할 수 있다.In addition, the 1st-8th Example of this invention mentioned above can be implemented individually or in combination with one another according to a use.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치를 제어장치와 함께 나타낸 측면 단면도이다. 1 is a side cross-sectional view showing a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to a first embodiment of the present invention together with a control device.

도 2는 도 1내의 투명기판부의 반도체 소자부분을 모식적으로 나타낸 평면도이다. FIG. 2 is a plan view schematically illustrating a semiconductor device portion of the transparent substrate in FIG. 1.

도 3은 도 2의 센서부 구성을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of a sensor unit of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치의 동작예를 설명하는 도면이다.4 is a view for explaining an operation example of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.

도 5는 화소에 따라 휘도를 바꾼 경우의 일예를 나타낸 설명도이다.5 is an explanatory diagram showing an example in the case where luminance is changed in accordance with a pixel.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치를 설명하는 도면이다.6 is a view for explaining a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to a second embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치를 설명하는 도면이다.7 is a view for explaining a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to a third embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치를 설명하는 도면이다.8 is a view for explaining a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to a fourth embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치를 설명하는 도면이다.9 is a view for explaining a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to a fifth embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치를 설명하는 도면이다.10 is a view for explaining a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to a sixth embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정 표시장치의 구성을 설명하는 도면이다.FIG. 11 is a view for explaining a configuration of a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to a sixth embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 제 7 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치를 설명하는 도면이다.12 is a view for explaining a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to a seventh embodiment of the present invention.

도 13은 본 발명의 제 7 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치의 구성을 설명하는 도면이다.FIG. 13 is a view for explaining the configuration of a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to a seventh embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 제 8 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치를 설명하는 도면이다.14 is a view for explaining a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to an eighth embodiment of the present invention.

도 15는 본 발명의 제 8 실시예에 의한 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치의 구성을 설명하는 도면이다.FIG. 15 is a view for explaining a configuration of a liquid crystal display device having an optical touch sensor function according to an eighth embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부호에 대한 설명** Description of Major Symbols in Drawings *

10 : 액정표시장치 11 : 투명기판10 liquid crystal display device 11 transparent substrate

12 : 백라이트 13 : 광학센서12 Backlight 13 Optical Sensor

14 : 전하축적용량 15 : TFT14: charge storage capacity 15: TFT

16 : 백라이트 광량 제어부 17 : 백라이트 드라이버16: backlight light amount control unit 17: backlight driver

18 : 영상 데이터 조정부 19 : 액정패널18: image data adjusting unit 19: liquid crystal panel

20 : 제어수단20 control means

Claims (10)

광학센서를 액정패널에 내장하여 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치에 있어서, A liquid crystal display device having an optical touch sensor function by embedding an optical sensor in a liquid crystal panel, 상기 광학센서로부터의 센서 출력신호 또는 영상신호에 근거하여 그림자 측정영역인지 반사 측정영역인지를 판별하고, 판별결과에 따라 해당하는 영역의 소오스 라인으로의 비트신호를 증감시켜 휘도를 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.A control means for determining whether it is a shadow measurement area or a reflection measurement area based on a sensor output signal or an image signal from the optical sensor, and controlling brightness by increasing or decreasing a bit signal to a source line of a corresponding area according to the determination result; Liquid crystal display device characterized in that provided. 광학센서를 액정패널에 내장하여 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치에 있어서, A liquid crystal display device having an optical touch sensor function by embedding an optical sensor in a liquid crystal panel, 상기 광학센서로부터의 센서 출력신호 또는 영상신호에 근거하여 그림자 측정영역인지 반사 측정영역인지를 판별하고, 판별결과에 따라 해당하는 영역의 광학센서의 인식 알고리즘을 바꾸어 센서의 인식모드를 바꾸는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.A control means for determining whether the shadow measurement area or the reflection measurement area is based on the sensor output signal or the image signal from the optical sensor, and changing the recognition mode of the sensor by changing the recognition algorithm of the optical sensor in the corresponding area according to the determination result. Liquid crystal display device characterized in that provided. 광학센서를 액정패널에 내장하여 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치에 있어서, A liquid crystal display device having an optical touch sensor function by embedding an optical sensor in a liquid crystal panel, 상기 광학센서로서 성능이 다른 복수 종류의 광학센서를 내장하고, 그림자 측정용 광학센서와 반사 측정용 광학센서로 나누어 구비한 것을 특징으로 하는 액 정표시장치.And a plurality of optical sensors having different performances as the optical sensors, and divided into an optical sensor for shadow measurement and an optical sensor for reflection measurement. 제 1 항 내지 제 3 항의 적어도 어느 한 항에 있어서, 상기 제어수단은 사용자 개인의 터치 동작시 버릇에 따라 손가락 그림자를 기억한 개인 손가락 그림자 메모리와, 상기 광학센서로부터의 센서 출력신호에 따라 입력영상에 의한 개인의 손가락 그림자와 상기 개인 손가락 그림자 메모리에 기억된 손가락 그림자를 비교하는 손가락 그림자 비교부와, 그 비교결과에 따라 터치를 인식하는 터치 인식부를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means is a personal finger shadow memory for storing the finger shadow according to the habit of the user's touch operation, and the input image according to the sensor output signal from the optical sensor And a finger shadow comparison unit for comparing the finger shadow of the individual with the finger shadow stored in the personal finger shadow memory, and a touch recognition unit for recognizing a touch according to the comparison result. 제 1 항 내지 제 3 항의 적어도 어느 한 항에 있어서, 상기 제어수단은 사용자 개인마다 손가락 그림자를 기억한 개인 손가락 그림자 메모리와, 상기 광학센서로부터의 센서출력 신호에 근거하여 입력영상에 의한 개인의 손가락 그림자와 상기 개인 손가락 메모리에 기억된 손가락 그림자를 비교하는 손가락 그림자 비교부와, 상기 비교결과에 따라 지문을 인증하는 지문 인증부를 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The personal finger shadow memory according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means includes a personal finger shadow memory storing finger shadows for each user and an input finger based on an input image based on a sensor output signal from the optical sensor. And a finger shadow comparison unit for comparing a shadow with a finger shadow stored in the personal finger memory, and a fingerprint authentication unit for authenticating a fingerprint according to the comparison result. 광학센서를 액정패널에 내장하여 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치에 있어서, A liquid crystal display device having an optical touch sensor function by embedding an optical sensor in a liquid crystal panel, 백라이트 측에 배(背)를 향하도록 배치되는 상기 광학센서에 대해서 백라이트 측에 대향하도록 배치된 백라이트 광검출용 광학센서와,An optical sensor for backlight photodetection disposed so as to face the backlight side with respect to the optical sensor disposed to face the backlight side; 상기 백라이트 광검출용 광학센서의 센서 출력신호에 근거하여 상기 백라이트의 광량을 제어하는 백라이트 광량 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And a backlight light amount controller configured to control the amount of light of the backlight based on a sensor output signal of the backlight photodetector optical sensor. 제 6 항에 있어서, 상기 백라이트 광검출용 광학센서에 반사재를 이용하여 백라이트 측에 배를 향하도록 배치되는 상기 광학센서는 상기 반사재에 의한 백라이트의 반사광을 검출하고, 상기 백라이트 광량 제어부는 백라이트 측에 배를 향하도록 배치된 상기 광학센서의 센서 출력신호에 근거하여 상기 백라이트의 광량을 제어하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The optical sensor of claim 6, wherein the optical sensor disposed to face the backlight side by using a reflector in the backlight photodetector optical sensor detects the reflected light of the backlight by the reflector, and the backlight light amount controller And controlling an amount of light of the backlight based on a sensor output signal of the optical sensor disposed to face the ship. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 광학센서로서 RGB의 각 화소마다에 구비함과 함께 상기 백라이트로서 RGB의 LED 백라이트를 구비하고, 상기 백라이트 광량 제어부에 의해 상기 LED 백라이트의 컬러 피드백 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The method according to claim 6 or 7, wherein the optical sensor is provided for each pixel of RGB, and an LED backlight of RGB is provided as the backlight, and color feedback control of the LED backlight is performed by the backlight light quantity control unit. Liquid crystal display device characterized in that. 광학센서를 액정패널에 내장하여 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치에 있어서, A liquid crystal display device having an optical touch sensor function by embedding an optical sensor in a liquid crystal panel, 상기 광학센서에 의해 검출된 주위환경광에 따라 영상 데이터 신호 및 백라이트를 제어하는 영상데이터 조정부 및 백라이트 조정부를 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And an image data adjusting unit and a backlight adjusting unit for controlling the image data signal and the backlight according to the ambient light detected by the optical sensor. 광학센서를 액정패널에 내장하여 광학식 터치센서 기능을 구비한 액정표시장치에 있어서, A liquid crystal display device having an optical touch sensor function by embedding an optical sensor in a liquid crystal panel, 상기 광학센서의 상부위치에 반사재를 배치함과 함께 상기 반사재에서 반사되어 상기 광학센서에 의해 검출된 검출 값에 따라 공통조정, 감마조정 및 컬러 조정을 행하는 조정부를 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.And a reflector disposed at an upper position of the optical sensor, and having an adjustment unit for performing common adjustment, gamma adjustment, and color adjustment according to a detection value reflected by the reflector and reflected by the optical sensor. .
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