KR20130061649A - 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

터치 센서를 갖는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LCD 노이즈 영향을 저감함으로써 오동작을 방지하고 조작감을 향상시킬 수 있는 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공한다.
본 발명의 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치는 액정 디스플레이의 표시 이미지에 근거하여 상기 액정 디스플레이에 출력되는 극성 반전 신호를 가변하는 타이밍 콘트롤러와, 상기 타이밍 컨트롤러로부터의 상기 수평 제어 신호에 응답하여 상기 액정 디스플레이의 스캔 펄스의 이네이블 기간을 회피하여 터치 센서를 구동 및 센싱하는 터치 센서 컨트롤러를 구비하는 구비한다.

Description

터치 센서를 갖는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING TOUCH SENSOR AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
정전 용량 방식의 터치 센서는 손가락의 접촉 등에 의한 정전 용량의 변화를 측정하는 것에 의해 터치 위치를 검출하는 것이며, 예를 들면 휴대 전화나 태블릿 PC 등에 터치 패널 타입으로 적용되고 있다.
도 1은 종래의 일반적인 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다. 도 1에서 액정 표시 장치는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; 이하 LCD)(10)와, LCD(10)의 표면에 설치된 터치 센서(20)를 구비한다.
LCD(10)는 제1 편광판(11), TFT(Thin Film Transistor)어레이 기판(12), 칼라 필터 어레이 기판(14), TFT 어레이 기판(12) 및 칼라 필터 어레이 기판(14) 중 적어도 어느 하나에 형성된 액정 구동 전극(13), 칼라 필터 어레이 기판(14) 상의 제2 편광판(15)이 적층되어 구성되어 있다. 액정은 TFT 어레이기판(12)과 칼라 필터 어레이 기판(14) 사이에 형성되지만 도시를 생략하고 있고, TFT, 칼라 필터 및 배향막 등도 도시를 생략하고 있다.
터치 센서(20)는 제2 편광판(15)과 에어 갭을 개입시켜 설치된 쉴드 ITO(Indium Tin Oxide)(21), 센서 기판(22), 센서 기판(22)의 표면에 형성된 센서 ITO(23), 접착제(24) 및 접착제(24)에 의해 LCD(10)에 접착되는 커버 유리(25)가 적층되어 구성되어 있다.
도 2는 도 1에 나타낸 액정 표시 장치의 구동 회로를 나타내는 회로 블록도이다. 도 2에서 구동 회로는 LCD(10) 및 LCD(10)에 접속된 타이밍 컨트롤러(30)와, 터치 패널(20) 및 터치 패널(20)에 접속된 터치 센서 컨트롤러(40)와, 타이밍 컨트롤러(30) 및 터치 센서 컨트롤러(40)에 접속된 호스트 컨트롤러(50)를 구비하고 있다.
타이밍 컨트롤러(30)는 호스트 컨트롤러(50)로부터 입력되는 클럭 신호, 화상 데이터 신호 및 동기 신호에 기초하여 LCD(10)에 LCD 제어 신호를 출력하고, LCD(10)의 액정 기입을 실행한다.
터치 센서 컨트롤러(40)는 터치 센서(20)에 구동 신호(센싱 구형파)(Tx)를 출력(드라이빙)하는 것과 동시에, 터치 센서(20)로부터 리드아웃 신호(Rx)를 입력한다. 터치 센서 컨트롤러(40)는 입력된 리드아웃 신호(Rx)에 기초하여 좌표 데이터 신호를 호스트 컨트롤러(50)로 출력한다. 여기서, 터치 센서 컨트롤러(40)의 동작 타이밍은 타이밍 컨트롤러(30)의 동작 타이밍으로부터 독립하고 있다. 터치 센서 컨트롤러(40)의 그라운드와 타이밍 컨트롤러(30)의 그라운드는 공통이다.
일반적으로, 액정 표시 장치에서 LCD(10)의 액정 기입에 수반하여 노이즈가 발생한다. 이하, 노이즈를 LCD 노이즈라 한다. 그리고, 가장 큰 LCD 노이즈는 액정 구동 전극(13) 중 공통 전극에 공급되는 공통 전압(Vcom)의 변동에 의한 노이즈이다.
최근에는 정전 용량 방식의 터치 센서의 박형화가 진행되고 있어 LCD 내부에 센서가 내장된 온 셀 방식의 터치 센서가 제안되고 있다. (예를 들면, 특허 문헌 1 참조)
도 3은 종래의 박형 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치를 나타낸 단면도이다. 도 3에서 액정 표시 장치는 LCD(10A)와, LCD(10A)의 내부에 센서 ITO(23)가 형성된 박형 터치 센서(20A)로 구성되어 있다.
LCD(10A)는 제1 편광판(11), TFT어레이 기판(12), 칼라 필터 어레이 기판(14), TFT 어레이 기판(12) 및 칼라 필터 어레이 기판(14) 중 적어도 어느 하나에 형성된 액정 구동 전극(13), 칼라 필터 어레이 기판(14) 상의 제2 편광판(15)이 적층되어 구성되어 있다. 액정은 TFT 어레이 기판(12)과 칼라 필터 어레이 기판(14) 사이에 주입되지만 도시를 생략하고 있다. 또한, TFT, 칼라 필터 및 배향막 등도 도시를 생략하고 있다.
터치 센서(20A)는 칼라 필터어레이 기판(14)의 표면에 형성된 센서 ITO(23), 제2 편광판(15)의 표면에 설치된 접착제(24), 및 접착제(24)에 의해 제2 편광판(15)에 접착되는 커버 유리(25)가 적층되어 구성되어 있다.
특허문헌 1: 일본특허공개 특개2010-232162호
그러나, 종래 기술에는 이하와 같은 문제점이 있다.
도 3에 나타낸 종래의 액정 표시 장치는 도 1에 나타낸 액정 표시 장치와 대비하여, 액정 구동 전극(13)과 센서 ITO(23)의 거리가 가깝고, 도 1에 나타낸 쉴드 ITO가 생략되어 있으므로, LCD 노이즈의 영향을 받기 쉬운 구성이 되고 있다. 이로 인하여, LCD 노이즈의 영향에 의해 오동작이 발생함과 동시에 조작감이 저하하고, 터치 센서(20A)의 퍼포먼스가 저하되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, LCD 노이즈 영향을 저감함으로써 오동작을 방지하고 조작감을 향상시킬 수 있는 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치는 액정 디스플레이의 표시 이미지를 기초하여 액정 디스플레이에 출력되는 극성 반전 신호를 가변하는 타이밍 컨트롤러와, 상기 타이밍 컨트롤러로부터의 상기 수평 제어 신호에 응답하여 상기 액정 디스플레이의 스캔 펄스의 이네이블 기간을 회피하여 터치 센서를 구동 및 센싱하는 터치 센서 컨트롤러를 구비한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널을 구비한 액정 표시 장치의 구동 방법은액정 디스플레이의 표시 이미지에 근거하여 액정 디스플레이에 출력되는 극성 반전 신호를 가변하는 가변 스텝과, 상기 액정 디스플레이의 스캔 펄스의 이네이블 기간을 회피하여 터치 센서를 구동 및 센싱하는 스텝을 구비한 것이다.
본 발명에 따른 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 의하면, 타이밍 컨트롤러는 액정 디스플레이의 표시 이미지에 근거하여 LCD 노이즈가 최소화되도록 액정 디스플레이에 출력되는 데이터 신호의 극성을 결정하는 극성 반전 신호를 가변한다. 이에 따라, LCD 노이즈가 감소하여 터치 센서의 구동 및 센싱 시간을 충분히 확보할 수 있고, 터치 패널의 오동작을 방지하여 조작감을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 일반적인 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 액정 표시 장치의 구동 회로를 나타내는 회로 블록도이다.
도 3는 종래의 박막 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치의 구동 회로를 나타내는 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치에 있어서의 극성 반전 패턴을 예시하는 설명도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치에 있어서의 극성 반전 패턴 및 표시 이미지 패턴을 예시하는 설명도이다.
도 7은 도 6(a)에 나타낸 극성 반전 패턴과, 도 6(c)에 나타낸 표시 이미지 패턴을 조합했을 경우의 LCD 노이즈를 나타낸 설명도이다.
도 8은 도 6(b)에 나타낸 극성 반전 패턴과, 도 6(c)에 나타낸 표시 이미지 패턴을 조합했을 경우의 LCD 노이즈를 나타낸 설명도이다.
도 9는 도 6(b)에 나타낸 극성 반전 패턴과, 도 6(d)에 나타낸 표시 이미지 패턴을 조합했을 경우의 LCD 노이즈를 나타낸 설명도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치의 타이밍 컨트롤러의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 11은 도 10에 나타낸 표시 이미지 판정부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 12는 도 10에 나타낸 타이밍 컨트롤러의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치에 있어서의 표시 이미지의 패턴과 극성 반전 패턴의 조합을 예시하는 설명도이다.
도 14는 도 10에 나타낸 타이밍 컨트롤러의 동작을 나타내는 플로우 챠트이다.
이하, 본 발명과 관련된 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법의 바람직한 실시 형태에 대하여 도면을 이용하여 설명하지만, 바람직한 실시예로 한정되는 것은 아니다. 각 도면에서 동일하거나 상응하는 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명한다.
본 발명에 적용되는 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치의 패널 단면 구성은 도 1이나 도 3에 나타낸 바와 동일하므로 설명을 생략한다. 이와 달리, 본 발명에 적용되는 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치는 터치 센서가 액정 표시 장치의 TFT 어레이 기판 및 칼라 필터 어레이 기판 중 적어도 어느 하나의 내부에 형성된 경우도 적용될 수 있으므로 도 1이나 도 3에 도시된 단면 구성으로만 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치의 구동 회로를 나타내는 회로 블록도이다. 도 4에서 구동 회로는 도 2에 나타낸 타이밍 컨트롤러(30) 및 터치 센서 컨트롤러(40)를 대신하여 타이밍 컨트롤러(30A) 및 터치 센서 컨트롤러(40A)를 구비하고 있다. 타이밍 컨트롤러(30A)는 LCD(10A)에 대하여 LCD 제어 신호와 함께 극성 반전 신호(후술함)를 출력하고, 터치 센서 컨트롤러(40A)는 타이밍 컨트롤러(30A)로부터의 수평 제어 신호에 응답하여 터치 센서(20A)를 구동 및 센싱한다구동 회로의 이외의 블록 구성은 도 2에 나타낸 것과 동일하므로 설명을 생략한다.
타이밍 컨트롤러(30A)는 터치 센서 컨트롤러(40A)에 대하여 수평 동기 신호에 동기한 수평 제어 신호를 출력한다. 타이밍 컨트롤러(30A)는 LCD 노이즈 영향을 저감하기 위하여 수평 동기 신호에 동기한 수평 제어 신호를 이용하여 터치 센서 컨트롤러(40A)의 동작 타이밍을 제어한다. 이에 따라, 터치 센서 컨트롤러(40A)는 수평 제어 신호의 펄스 n(n은 1이상의 정수, 예를 들면 n=4)회마다 1회씩, 노이즈 기간(액정 디스플레이의 각 스캔 펄스의 이네이블 기간)을 회피하여 터치 센서(20A)에 구동 신호(Tx)를 출력함과 아울러 터치 센서(20A)로부터의 리드아웃 신호(Rx)를 입력하여 터치 여부를 센싱함으로써 LCD의 영향을 감소시킬 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(30A)는 표시 이미지 패턴과 극성 반전 신호의 조합을 통해 LCD 노이즈를 감소시키기 위하여, 호스트 컨트롤러(50)로부터 입력되는 화상 데이터의 분석으로 표시 이미지를 판정하고 그 결과에 따라 극성 반전 신호를 선택하여 LCD(10A)로 출력한다.
우선, 도 5 내지 도 9를 참조하면서 본 발명의 액정 표시 장치에 대하여, LCD(10A)의 액정 기입에 수반하여 발생하는 LCD 노이즈의 레벨 변화를, LCD(10A)의 극성 반전 패턴과 표시 이미지와의 조합에 근거하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서의 극성 반전 패턴을 예시하는 설명도이다. 도 6(a)~(b)는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치에 있어서의 극성 반전 패턴 및 표시 이미지의 패턴을 예시하는 설명도이다. 도 6에서 N 및 N+1은 컬럼 라인 번호를 나타내고 있다.
도 5에서는 2도트 반전의 극성 반전 패턴을 나타내고 있다. 예를 들면, 1280×800 도트 해상도의 LCD(10A)에서는 소스 드라이버 측에 RGB 3색이 있으므로 1280×=3840개의 컬럼 라인이 설치되고 있다. 도 5에서 "+"는 해당 서브화소에 공통 전압(Vcom) 보다 높은 정극성의 데이터가 기입된 상태를 나타내고 "-"는 해당 서브화소에 공통 전압(Vcom)보다 낮은 부극성의 데이터가 기입된 상태를 나타내고 있다. LCD(10A)는 교류 구동이 필요하므로 프레임마다 정극성 및 부극성의 극성이 반전한다.
도 5에 나타낸 극성 반전 패턴을 간소화하면, 도 6(a)에 나타낸 극성 반전 패턴을 반복하여 배치한 것과 동일하다. 또한, 극성 반전 패턴은 도 6(b)에 나타낸 1도트 반전의 극성 반전 패턴을 반복하여 배치한 것이어도 좋다.
도 6(c), (d)는 LCD(10A)에 표시되는 표시 이미지 패턴을 나타내고 있다. 도 6(c), (d)에서 회색 부분(서브화소)은 투과율이 낮은 저계조 전압을 표시한 상태이며, 흰색 부분(서브화소)은 투과율이 높은 고계조 전압을 표시한 상태이다. 노멀리-블랙 타입의 LCD(10A)를 이용하는 경우, 투과율이 낮은 계조의 전압이 공통 전압(Vcom)에 가까운 값이 된다. 도 6(c)는 저계조 및 고계조가 1도트 단위로 교번하면서 반복 배치된 1도트 계조 반전 패턴인 이미지 패턴을 나타내고 있고, 도 6(d)는 저계조와 고계조가 2도트 단위로 교번하면서 반복 배치된 2도트 계조 반전 패턴인 이미지 패턴을 나타내고 있다.
도 7(a)~(d)는 도 6(a)에 나타낸 2도트 극성 반전 패턴과 도 6(c)에 나타낸 1도트 계조 반전 패턴의 표시 이미지를 조합했을 경우의 LCD 노이즈를 나타내는 설명도이다. 도 8(a)~(d)는 도 6(b)에 나타낸 1도트 극성 반전 패턴과 도 6(c)에 나타낸 1도트 계조 반전 패턴의 표시 이미지를 조합했을 경우의 LCD 노이즈를 나타내는 설명도이다. 도 9(a)~(d)는 도 6(b)에 나타낸 1도트 극성 반전 신호와 도 6(d)에 나타낸 2도트 계조 반전 패턴의 표시 이미지를 조합했을 경우의 LCD 노이즈를 나타내는 설명도이다.
도 7을 참조하면, 도 7(a)에 나타낸 바와 같이 2도트 극성 반전 패턴과 1도트 계조 반전 패턴이 조합된 경우에 대하여, 각 컬럼 라인(N, N+1)에 대한 소스 드라이버로부터의 출력을 도 7(b)에 나타내고 있고, 각 컬럼 라인(N, N+1)의 출력을 합성한 출력 및 이 합성 출력에 대응하는 LCD 노이즈는 각각 도 7(c) 및 도 7(d)에 나타내고 있다. 즉, 2도트 극성 반전 패턴과 1도트 계조 반전 패턴이 조합되면 합성 출력이 크게 변화함으로써 그 합성 출력의 라이징 및 폴링 타임 LCD 노이즈가 크게 발생하고 있는 것을 알 수 있다.
도 8을 참조하면, 도 8(a)에 나타낸 바와 같이 1도트 극성 반전 패턴과 1도트 계조 반전 패턴이 조합된 경우에 대하여, 각 컬럼 라인(N, N+1)에 대한 소스 드라이버로부터의 출력을 도 8(b)에 나타내고 있고, 각 컬럼 라인(N, N+1)의 출력을 합성한 출력 및 이 합성 출력에 대응하는 LCD 노이즈는 각각 도 8(c) 및 도 8(d)에 나타내고 있다. 즉, 표시 이미지가 1도트 계조 반전 패턴일 때 극성 반전 패턴을 1도트 극성 반전 패턴으로 변경하는 것으로 LCD 노이즈가 없어지는 것을 알 수 있다.
도 9를 참조하면, 도 9(a)에 나타낸 바와 같이 1도트 극성 반전 패턴과 2도트 계조 반전 패턴이 조합된 경우에 대하여, 각 컬럼 라인(N, N+1)에 대한 소스 드라이버로부터의 출력을 도 9(b)에 나타내고 있고, 각 컬럼 라인(N, N+1)의 출력을 합성한 출력 및 이 합성 출력에 대응하는 LCD 노이즈는 각각 도 9(c) 및 도 9(d)에 나타내고 있다. 즉, 1 도트 반전의 극성 반전 신호를 이용했을 때, 표시 이미지 패턴이 2도트 계조 반전 패턴으로 변화하면, LCD 노이즈가 발생하는 것을 알 수 있다.
도 7 내지 도 9에 의해 표시 이미지의 패턴의 변화에 대응하여 극성 반전 패턴과, 표시 이미지의 계조 반전 패턴의 조합에 의해 발생하는 LCD 노이즈가 변화하는 것을 알 수 있다.
따라서, LCD(10A)의 표시 이미지를 판정하여 LCD 노이즈가 발생하는 것으로 판정되었을 경우 극성 반전 신호를 변화시키는 것으로, LCD 노이즈의 발생 빈도를 감소시키고, LCD 노이즈의 영향(노이즈량 및 노이즈 기간)의 영향을 저감할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치의 타이밍 콘트롤러(30A)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 10에서 나타낸 타이밍 콘트롤러(30A)는 제어 신호 생성부(31), 표시 이미지 판정부(32) 및 선택기(33)을 갖고 있다.
제어 신호 생성부(31)는 호스트 컨트롤러(50)로부터 입력되는 클록 신호, 및 수평 동기 신호 등을 포함하는 각종 동기 신호에 근거하여 LCD(10A)의 액정 기입을 실행하기 위한 LCD 제어 신호를 생성하고 LCD 제어 신호를 LCD(10A)에 출력한다.
또한, 제어 신호 생성부(31)는 복수의 극성 반전 신호(Pol_a ~ Pol_c)를 생성하고, 극성 반전 신호를 선택기(33)에 출력한다. 예를 들면, 극성 반전 신호(Pol_a ~ Pol_c)는 1 도트 반전, 2 도트 반전, 및 2 도트 반전+1라인 시프트를 각각 지시할 수 있으나, 이것들로 한정되는 것은 아니다.
표시 이미지 판정부(32)는 호스트 콘트롤러(50)로부터 입력되는 클럭 신호, 화상 데이터 신호 및 수평 동기 신호 등에 근거하여 LCD(10A)의 표시 이미지를 판정하고 극성 반전(Pol) 선택 신호를 선택기(33)에 출력한다.
상술한 것으로부터, LCD 노이즈는 이전 라인의 화상 데이터와 현재 라인의 화상 데이터와의 변화량, 변화 방향 및 변화 데이터의 수가 주요 요소가 되므로, 표시 이미지 판정부(32)는 이전 라인의 화상 데이터와 현재 라인의 화상 데이터를 비교하여 표시 이미지를 판정한다.
도 11은 도 10에 나타낸 표시 이미지 판정부(32)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 11에 나타낸 표시 이미지 판정부(32)는 라인 메모리(321), 감산부(322), 가감산부(323) 및 임계치 판정부(324)를 포함하고 있다.
라인 메모리(321)는 호스트 컨트롤러(50)로부터 입력된 이전 라인의 화상 데이터를 기억한다. 감산부(322)는 현재 라인의 화상 데이터로부터 라인 메모리(321)에 기억된 이전 라인의 화상 데이터를 화소마다 감산하여 변화량을 산출한다.
가감산부(323)는 1 라인분의 변화량을 가감산한다. 예를 들면 1280×800 도트 해상도의 LCD(10A)에서는 1 라인분의 데이터는 1280×RGB(3색)=3840 데이터가 된다. 임계치 판정부(324)는 가감산부(323)로부터의 가감산 결과와 임계치를 비교하여 Pol 선택 신호를 출력한다. 여기서, 임계치는 LCD 노이즈가 허용 범위내인지 여부에 대응하여 미리 설정되어 있다.
도 10으로 돌아와서 선택기(33)는 LCD 타이밍 컨트롤 신호 생성부(31)로부터의 극성 반전 신호(Pol_a ~ Pol_c)로부터 표시 이미지 판정부(32)로부터의 Pol 선택 신호를 근거로 1개의 극성 반전 신호를 선택하고 극성 반전 신호를 출력한다.
이하, 도 12를 참조하면서 도 10에 나타낸 타이밍 컨트롤러(30A)의 동작을 종래와 비교하면서 설명한다.
우선, 종래의 구동 회로에서는 LCD 노이즈에 의해 충분한 터치 센서의 스캔(구동) 및 센싱 기간을 확보하지 못하여 LCD 노이즈의 영향을 완전하게 저감할 수 없다.
이에 대하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 회로에서는 표시 이미지의 패턴에 따라 적절한 극성 반전 신호를 선택하는 것으로써 LCD 노이즈의 발생 빈도를 감소시키고, LCD 노이즈의 노이즈량 및 노이즈 기간을 감소시키는 것으로 LCD 노이즈의 영향을 저감하고, LCD 노이즈를 회피한 기간내에서 충분한 터치 센서의 구동 및 센싱 시간을 확보할 수 있다.
도 13, 도 14를 참조하면서 구체적인 표시 이미지의 패턴과 극성 반전 패턴의 조합을 예시하고, 타이밍 컨트롤러(30A)의 동작에 대하여 설명한다. 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치에 있어서의 표시 이미지의 패턴과 극성 반전 패턴과의 조합을 예시하는 설명도이다. 도 14는 도 10에 나타낸 타이밍 컨트롤러(30A)의 동작을 나타내는 플로우 차트이다.
도 13을 참조하면, 표시 이미지의 패턴이 노멀 이미지인 경우에 대하여 극성 반전 신호가 1 도트(V1 dot) 반전 패턴을 지시할 때, 표시 이미지의 패턴이 화소 라인 패턴(Vline) 및 서브-화소 라인 패턴(Sub Vline)인 경우에 대하여 극성 반전 신호가 컬럼(Column) 반전 패턴을 지시할 때, 표시 이미지의 패턴이 2 도트 패턴(2Dot)인 경우에 대하여 극성 반전 신호가 2 도트(V2 dot) 반전 패턴을 지시할 때, 각각 LCD 노이즈가 저감되고 있는 것을 알 수 있다. 도 13에서 화소 라인 패턴(Vline)은 서로 다른 2개의 계조가 수직 방향의 화소 라인 단위로 교번하면서 반복 배치되는 패턴을, 서브-화소 라인 패턴(Sub Vline)은 서로 다른 2개의 계조가 수직 방향의 서브-화소 라인 단위로 교번하면서 반복 배치된 패턴을, 2도트 패턴(2Dot)는 서로 다른 2개의 계조가 수직 방향으로는 2개 화소 단위로 교번하고 수평 방향으로는 2개 화소 단위로 교번하면서 반복 배치되는 패턴을 의미한다.
이것으로부터 타이밍 콘트롤러(30A)는 도 14에 나타낸 바와 같이 표시 이미지의 패턴을 인식하고(스텝 S1), 인식된 표시 이미지의 패턴에 근거하여 극성 반전 신호를 선택하고(스텝 S2), 극성 반전 신호를 출력한다(스텝 S3).
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 의하면 타이밍 컨트롤러는 액정 디스플레이의 표시 이미지 패턴에 근거하여 액정 디스플레이에 출력되는 극성 반전 신호를 가변함으로써 LCD 노이즈를 감소시킬 수 있다.
이에 따라, LCD 노이즈 기간을 회피하면서도 충분한 터치 센서의 구동(스캔) 및 센싱 기간을 확보할 수 있으므로, LCD 노이즈의 영향을 저감하는 것으로써 터치 패널의 오동작을 방지하고 조작감을 향상시킬 수 있다.
10, 10A: LCD 11: 제1 편광판
12: TFT 어레이기판 13: 액정 구동 전극
14: 칼라필터 어레이 기판 15: 제2 편광판
20, 20A: 터치패널 21: 쉴드 ITO
22: 센서기판 23: 센서 ITO
24: 접착제 25: 커버 글라스
30, 30A: 타이밍 컨트롤러 32: 표시 이미지 판정부
33: 선택기 40: 터치 패널 컨트롤러
50: 호스트 컨트롤러 321: 라인 메모리
322: 감산부 323: 가감산부
324: 임계치 판정부

Claims (8)

  1. 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치에 있어서,
    액정 디스플레이의 표시 이미지 패턴에 근거하여 상기 액정 디스플레이에 출력되는 극성 반전 신호를 가변하는 타이밍 콘트롤러와,
    상기 타이밍 컨트롤러로부터의 상기 수평 제어 신호에 응답하여 상기 액정 디스플레이의 스캔 펄스의 이네이블 기간을 회피하여 상기 터치 센서를 구동 및 센싱하는 터치 센서 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    호스트 컨트롤러로부터 입력되는 동기 신호에 근거하여 상기 액정 디스플레이의 액정 기입을 실행하기 위한 타이밍 제어 신호를 생성하고, 복수의 극성 반전 신호를 생성하는 제어 신호 생성부와,
    상기 호스트 컨트롤러로부터 입력되는 화상 데이터 신호에 근거하여 상기 액정 디스플레이의 표시 이미지를 판정하고 극성 반전 선택 신호를 생성하는 표시 이미지 판정부와,
    상기 제어 신호 생성부로부터의 복수의 극성 반전 신호로부터 상기 표시 이미지 판정부로부터의 극성 반전 선택 신호에 근거하여 1개의 극성 반전 신호를 선택하고 극성 반전 신호를 출력하는 선택기를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 표시 이미지 판정부는
    상기 호스트 컨트롤러로부터 입력된 이전 라인의 화상 데이터를 기억하는 라인 메모리와,
    상기 호스트 컨트롤러로부터 입력된 현재 라인의 화상 데이터로부터 상기 라인 메모리로부터 읽어낸 상기 이전 라인의 화상 데이터를 감산하여 변화량을 산출하는 감산부와,
    상기 감산부로부터 입력된 변화량의 1 수평라인분을 가감산하는 가감산부와,
    상기 가감산부에서의 가감산 결과와 미리 설정된 임계치를 비교하고 상기 극성 반전 선택 신호를 생성하는 임계치 판정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    상기 액정 디스플레이의 표시 이미지가 노멀 이미지인 경우에는 1 도트 반전을 지시하는 극성 반전 신호를 선택하여 출력하고, 화소 라인 패턴 및 서브-화소 라인 패턴 중 어느 하나인 경우에는 컬럼 반전을 지시하는 극성 반전 신호를 선택하여 출력하고, 2 도트 패턴인 경우에는 2 도트 반전을 지시하는 극성 반전 신호를 선택하여 출력하는 것을 특징으로 하는 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치.
  5. 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    액정 디스플레이의 표시 이미지에 근거하여 상기 액정 디스플레이에 출력되는 극성 반전 신호를 가변하는 스텝과,
    상기 액정 디스플레이의 스캔 펄스 이네이블 기간을 회피하여 상기 터치 센서를 구동 및 센싱하능 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 극성 반전 신호를 가변하는 스텝은
    입력 동기 신호에 근거하여 상기 액정 디스플레이의 액정 기입을 실행하기 위한 타이밍 제어 신호를 생성하고, 복수의 극성 반전 신호를 생성하는 스텝과,
    입력 화상 데이터 신호에 근거하여 상기 액정 디스플레이의 표시 이미지를 판정하고 극성 반전 선택 신호를 생성하는 스텝과,
    상기 복수의 극성 반전 신호로부터 상기 극성 반전 선택 신호에 근거하여 1개의 극성 반전 신호를 선택하여 출력하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 표시 이미지를 판정하고 극성 반전 선택 신호를 생성하는 스텝은
    외부로부터 입력된 현재 라인의 화상 데이터와, 메모리에 저장된 이전 라인의 화상 데이터를 감산하여 데이터 변화량을 산출하는 단계와,
    상기 데이터 변화량의 1 수평라인분을 가감산하는 단계와,
    상기 가감산 결과와 미리 설정된 임계치를 비교하고 상기 극성 반전 선택 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  8. 청구항 5 내지 7 중 어느 하나에 있어서,
    상기 극성 반전 신호를 가변하는 스텝은
    상기 액정 디스플레이의 표시 이미지가 노멀 이미지인 경우에는 1 도트 반전을 지시하는 극성 반전 신호를 선택하여 출력하고, 화소 라인 패턴 및 서브-화소 라인 패턴 중 어느 하나인 경우에는 컬럼 반전을 지시하는 극성 반전 신호를 선택하여 출력하고, 2 도트 패턴인 경우에는 2 도트 반전을 지시하는 극성 반전 신호를 선택하여 출력하는 것을 특징으로 하는 터치 센서를 갖는 액정 표시 장치의 구동 방법.
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