KR20160000418A - Opticla touch display device and method of driving the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광학 터치 디스플레이 장치에 관한 것으로, 이미지 맵을 이용하여 고속 구동, 대면적 터치 센싱, 멀티 터치 센싱에 유리하고, 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 광학 터치 디스플레이 장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
평판 표시장치(Flat Panel Display Device)의 입력 장치로서 종래에 적용되었던 마우스나 키보드를 대체하여 사용자가 손가락이나 펜을 이용하여 스크린에 직접 정보를 입력할 수 있는 터치 스크린 장치가 적용되고 있다.A touch screen device has been applied in which a user can input information directly to a screen by using a finger or a pen instead of a conventional mouse or keyboard as an input device of a flat panel display device.
터치 스크린 장치는 네비게이션(navigation), 산업용 단말기, 노트북 컴퓨터, 금융 자동화기기, 게임기 등과 같은 모니터; 휴대전화기, MP3, PDA, PMP, PSP, 휴대용 게임기, DMB 수신기, 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 단말기; 및 냉장고, 전자 레인지, 세탁기 등과 같은 가전제품 등에 적용되고 있으며, 누구나 쉽게 조작할 수 있는 장점으로 인해 적용이 확대되고 있다.The touch screen device may include a monitor such as navigation, an industrial terminal, a notebook computer, a financial automation device, a game machine, or the like; A portable terminal such as a mobile phone, MP3, PDA, PMP, PSP, portable game machine, DMB receiver, tablet PC and the like; And household appliances such as refrigerators, microwave ovens, washing machines, and the like, and applications are being expanded due to their ease of operation.
터치 스크린은 저항막 방식(Resistive Type), 전기자기장 방식(Electro-Magnetic Type), 적외선 방식(Infrared Type) 및 정전용량 방식(Capacitive Type) 등 여러 방식이 개발되어 사용화 되었다.Various methods such as resistive type, electro-magnetic type, infrared type and capacitive type have been developed and used for the touch screen.
도 1은 종래 기술에 따른 적외선 방식의 터치 스크린 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a schematic view of a conventional infrared touch screen device. Referring to FIG.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 적외선 방식의 터치 스크린 장치는 강화 유리 또는 플라스틱으로 형성된 도파관의 측면에 적외선 LED가 구비하고, 도파관의 하부에는 디스플레이 빔을 조사하는 프로젝터가 구비되고, 도파관의 하부에 적외선 카메라가 구비되어 있다. Referring to FIG. 1, a conventional infrared touch screen device includes an infrared LED on a side of a waveguide formed of tempered glass or plastic, a projector for irradiating a display beam on a lower portion of the waveguide, An infrared camera is provided.
도파관의 전면에 표시되는 화면을 사용자가 터치하면 도파관 내부에서 전반사되던 적외선이 도파관의 하부로 굴절되고, 적외선 카메라에서 적외선을 수신하여 터치를 감지하게 된다. 이때, 적외선이 감지된 각도를 연산하여 터치 위치를 검출한다.When the user touches the screen displayed on the front surface of the waveguide, the infrared ray totally reflected within the waveguide is refracted to the bottom of the waveguide, and the infrared ray is received by the infrared camera to sense the touch. At this time, the touch position is detected by calculating the angle at which the infrared ray is detected.
이러한, 적외선 방식의 터치 스크린 장치는 적외선 카메라를 구비하여야 하기 때문에 제조공정 및 제조비용이 증가하고, 장치의 크기 및 두께가 증가하는 문제점이 있다.Such an infrared type touch screen device requires an infrared camera, which increases manufacturing process and manufacturing cost, and increases the size and thickness of the device.
정전용량 방식의 터치 장치는 디스플레이 패널의 셀 내에 내화되는 인셀(in cell) 방식, 디스플레이 패널 상부에 형성되는 온셀(on cell) 방식 및 디스플레이 장치의 상부에 별도로 터치 스크린이 결합되는 애드온(add on) 방식으로 구분될 수 있다. 최근에 들어, 디자인 미감 및 슬림화의 장점이 있는 인셀 방식이 터치 스크린의 적용이 확대되고 있다.The capacitive type touch device includes an in-cell type that is refracted in a cell of a display panel, an on-cell type formed on a top of the display panel, and an add- . ≪ / RTI > In recent years, the application of touch screen has been expanding in the in-cell method which has advantages of design aesthetics and slimness.
도 2는 종래 기술에 따른 인-셀 터치 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.2 is a view schematically showing an in-cell touch display device according to the related art.
도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 인-셀 터치(in-cell touch) 방식의 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 게이트 드라이버(미도시), 데이터 드라이버(미도시) 및 터치 드라이버(미도시)를 포함한다.2, a conventional in-cell touch display device includes a display panel, a gate driver (not shown), a data driver (not shown), and a touch driver (not shown) do.
디스플레이 패널에는 복수의 서브픽셀이 형성되어 있으며, 복수의 터치 전극(10)으로 터치 스크린을 형성한다. 이때, 터치 전극(10)은 서브픽셀들과 함께 디스플레이 패널(1)에 형성되다. 서브픽셀에 공통 전압(Vcom)을 공급하기 위해 형성된 공통 전극을 터치 전극(10)으로 이용한다.A plurality of subpixels are formed on the display panel, and a plurality of
여기서, 복수의 터치 전극(10)은 터치 구동 신호(TX signal)가 공급되는 복수의 구동 전극(12, TX 전극)과 터치를 센싱하는 복수의 수신 전극(14, RX 전극)으로 구성된다. 복수의 수신 전극(14)은 디스플레이 패널(1)의 상부에서 하부까지 바(bar) 형상을 가지도록 통 배선 형태로 형성될 수 있고, 복수의 구동 전극(12)은 일정 개수의 픽셀들 단위로 그룹핑되어 형성될 수 있다.The plurality of
디스플레이 패널(1)에는 복수의 구동 전극(12)에 터치 구동 신호를 공급하는 복수의 구동 전극 라인(20)이 형성되어 있고, 구동 전극 라인(20)에 의해 동일 수평 라인에 형성된 복수의 구동 전극(12)이 연결된다. 그리고, 복수의 수신 전극(14)의 정전 용량을 센싱하는 복수의 수신 전극 라인(30)이 형성되어 있다.A plurality of driving
터치 드라이버는 터치 구동 IC(touch driving Integrated Circuit)와 터치 센싱 IC(touch sensing Integrated Circuit)로 구성된다. 터치 구동 IC는 복수의 구동 전극 라인(20)과 연결되어 복수의 구동 전극(12)에 터치 구동 신호를 공급한다. 그리고, 터치 센싱 IC는 복수의 수신 전극 라인(30)과 연결되어 터치 신호를 센싱한다.The touch driver is composed of a touch driving integrated circuit (IC) and a touch sensing integrated circuit (IC). The touch driving IC is connected to a plurality of driving
이러한, 종래 기술에 따른 인셀 터치(in-cell touch) 방식의 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 내부의 공통 전극을 터치 전극(10)으로 이용하기 위해서, 복수의 구동 전극 라인(20)과 복수의 수신 전극 라인(30)이 상호 교차하도록 형성해야 함으로, 제조 공정이 증가하는 문제점이 있다.In order to use a common electrode in the display panel as a
또한, 인셀 터치(in-cell touch) 방식은 구동 전극(12)과 수신 전극(14)이 동일 평면 상에 형성되어 있어 전극들 사이의 거리가 가깝고, 셀 내부에 복수의 구동 전극 라인(20)과 복수의 수신 전극 라인(30)이 형성되어 있어 기생 정전 용량이 커지게 된다. 디스플레이 패널의 화면 크기가 증가할수록 기생 정전 용량이 기하 급수적으로 증가하게 되고, 기생 정전 용량이 커지면 터치 IC의 센싱 성능이 저하되는 문제점이 있다. 이로 인해, 터치(in-cell touch) 방식의 디스플레이 장치를 대형화시키는 것에 제약이 있다.In the in-cell touch method, the driving
본 발명은 앞에서 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대면적 터치 센싱이 가능한 광학 터치 디스플레이 장치 및 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.An object of the present invention is to provide an optical touch display device capable of large area touch sensing and a method of driving the same.
본 발명은 앞에서 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 멀티 터치 센싱에 유리하고, 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있는 광학 터치 디스플레이 장치 및 이의 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical touch display device and a driving method thereof that are advantageous for multi-touch sensing and capable of improving touch sensing performance.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other features and advantages of the invention will be set forth in the description which follows, or may be learned by those skilled in the art from the description and the claims.
앞에서 설명한 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 광학 터치 디스플레이 장치는 입력된 소스 이미지 데이터에 기초한 표시 영상 및 터치 센싱을 위한 이미지 맵을 표시하는 디스플레이 장치와, 상기 디스플레이 장치에서 표시되는 상기 이미지 맵의 맵 정보를 검출하는 광학 터치 펜과, 상기 맵 정보에 기초하여 화면에서의 위치 정보(좌표 정보)를 검출하는 위치 검출기를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an optical touch display device including a display device for displaying a display image based on input source image data and an image map for touch sensing, An optical touch pen for detecting map information, and a position detector for detecting position information (coordinate information) on the screen based on the map information.
앞에서 설명한 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 광학 터치 디스플레이 장치의 구동방법은 각 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 프레임 단위로 정렬하고 터치 센싱을 위한 이미지 맵을 생성하는 단계와, 상기 소스 이미지 데이터에서 상기 이미지 맵의 이미지 데이터를 차감하여 보정 이미지 데이터를 생성하는 단계와, 상기 보정 이미지 데이터에 따른 화면과 상기 이미지 맵을 교번적으로 표시하는 단계 및 광학 카메라가 내장된 광학 터치 펜을 이용하여 상기 이미지 맵 상의 특정 위치의 맵 정보를 센싱하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of driving an optical touch display device, comprising the steps of: arranging source image data of each subpixel frame by frame and generating an image map for touch sensing; The method comprising: generating corrected image data by subtracting image data of the image map; alternately displaying a screen according to the corrected image data and the image map; And sensing map information at a specific location on the map.
앞에서 설명한 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 광학 터치 디스플레이 장치의 구동방법은 각 서브픽셀에 공급되는 이미지 데이터에 터치 센싱을 위한 위치 정보를 맵핑하는 단계와, 광학 카메라가 내장된 광학 터치 펜을 이용하여 상기 이미지 맵 상의 특정 위치의 맵 정보를 센싱하는 단계 및 상기 맵 정보와 매칭되는 상기 위치 정보를 이용하여 광학 터치 펜의 터치가 이루어진 좌표를 검출하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of driving an optical touch display device, the method comprising: mapping position information for touch sensing to image data supplied to each subpixel; Sensing the map information of the specific position on the image map and detecting coordinates of the touch of the optical touch pen using the position information matched with the map information.
본 발명의 광학 터치 디스플레이 장치 및 이의 구동방법은 이미지 맵을 이용하여 고속 구동으로 화면 표시 및 터치 센싱이 이루어지도록 할 수 있다.The optical touch display device and the driving method thereof according to the present invention can perform screen display and touch sensing by high-speed driving using an image map.
본 발명의 광학 터치 디스플레이 장치 및 이의 구동방법은 이미지 맵을 이용하여 대면적 터치 센싱 및 멀티 터치 센싱이 이루어지도록 할 수 있다.The optical touch display device and the driving method thereof according to the present invention can perform a large area touch sensing and a multi-touch sensing using an image map.
본 발명의 광학 터치 디스플레이 장치 및 이의 구동방법은 이미지 맵을 이용하여 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있다.The optical touch display device and the driving method thereof according to the present invention can improve the touch sensing performance by using an image map.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.In addition, other features and advantages of the present invention may be newly understood through embodiments of the present invention.
도 1은 종래 기술에 따른 적외선 방식의 터치 스크린 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 인-셀 터치 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 디스플레이 패널을 나타내는 도면이다.
도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치의 광학 터치 펜을 나타내는 도면이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치의 광학 터치 펜을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 디스플레이 패널을 나타내는 도면이다.
도 8은 표시 영상과 이미지 맵을 교번적으로 표시하는 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 컬러 맵에 의한 표시 영상의 왜곡을 방지하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 컬러 맵을 나타내는 도면이다.
도 11은 컬러 맵을 구성하는 컬러 패턴들 사이의 간섭을 줄이기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 12는 컬러 맵을 구성하는 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 컬러 맵을 구성하는 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 그레이 맵을 구성하는 예를 나타내는 도면이다.
도 15는 패턴 맵을 구성하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 16은 표시 영상과 패턴 맵을 교번적으로 표시하는 것을 나타내는 도면이다.
도 17은 패턴 맵에 의한 영상의 왜곡을 방지하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치의 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 20은 표시 영상으로 위치 정보를 생성하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 21은 소스 이미지 데이터에 위치 정보를 포함시키는 경우에 영상의 왜곡을 방지하는 방법을 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a schematic view of a conventional infrared touch screen device. Referring to FIG.
2 is a view schematically showing an in-cell touch display device according to the related art.
3 is a diagram schematically showing an optical touch display device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the display panel shown in Fig.
5A is a view illustrating an optical touch pen of an optical touch display device according to an embodiment of the present invention.
5B is a view illustrating an optical touch pen of an optical touch display device according to another embodiment of the present invention.
6 is a view schematically showing an optical touch display device according to another embodiment of the present invention.
7 is a view showing the display panel shown in Fig.
8 is a diagram showing a display image and an image map alternately displayed.
9 is a diagram showing a method for preventing distortion of a display image by a color map.
10 is a diagram showing a color map.
11 is a diagram showing a method for reducing interference between color patterns constituting a color map.
12 is a diagram showing an example of configuring a color map.
13 is a diagram showing another example of configuring a color map.
14 is a diagram showing an example of configuring a gray map.
15 is a diagram showing an example of configuring a pattern map.
Fig. 16 is a diagram showing a display image and a pattern map alternately displayed. Fig.
17 is a diagram showing a method for preventing image distortion caused by a pattern map.
18 and 19 are views showing a method of driving an optical touch display device according to an embodiment of the present invention.
20 is a diagram showing an example of generating position information by a display image.
21 is a diagram illustrating a method for preventing distortion of an image when location information is included in source image data.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to a person skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, and the like disclosed in the drawings for describing the embodiments of the present invention are illustrative, and thus the present invention is not limited thereto. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. In the case where the word 'includes', 'having', 'done', etc. are used in this specification, other parts can be added unless '~ only' is used. Unless the context clearly dictates otherwise, including the plural unless the context clearly dictates otherwise.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the constituent elements, it is construed to include the error range even if there is no separate description.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, if the temporal relationship is described by 'after', 'after', 'after', 'before', etc., May not be continuous unless they are not used.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.The first, second, etc. are used to describe various components, but these components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may be the second component within the technical spirit of the present invention.
본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.It is to be understood that each of the features of the various embodiments of the present invention may be combined or combined with each other, partially or wholly, technically various interlocking and driving, and that the embodiments may be practiced independently of each other, It is possible.
이하, 첨부되는 도면들을 참고하여 본 발명의 실시 예들에 따른 터치 스크린 일체형 디스플레이 장치와 이의 구동방법에 대하여 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 핵심 구성과 관련이 없는 경우 및 본 발명의 기술분야에 공지된 구성과 기능에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다.Hereinafter, a touch screen integrated display device and a driving method thereof according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, detailed descriptions of configurations and functions known in the technical field of the present invention and those not related to the core configuration of the present invention can be omitted.
본 발명의 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치 및 이의 구동방법은 복수의 독립된 맵 정보를 포함하는 이미지 맵을 생성하고, 표시 영상들 사이에 이미지 맵을 교차로 삽입하여 표시한다. 그리고, 광학 터치 펜을 통해 이미지 맵의 맵 정보를 검출하고, 상기 맵 정보에 기초하여 펜의 터치가 이루어진 위치 정보(좌표 정보)를 검출한다. 이를 통행, 디스플레이 장치에 물리적인 터치 스크린을 구성하지 않고도 터치 센싱이 이루어지도록 할 수 있다.The optical touch display apparatus and the driving method thereof according to the embodiment of the present invention generate an image map including a plurality of independent map information and display the image map by inserting an image map at an intersection between display images. Then, map information of the image map is detected through the optical touch pen, and position information (coordinate information) on which the pen is touched is detected based on the map information. This allows the touch sensing to be performed without constructing a physical touch screen on the display device.
여기서, 본 출원의 발명자들은 다양한 형태의 이미지 맵을 제안한다.Here, the inventors of the present application propose various types of image maps.
이미지 맵의 일 예로서, 복수의 컬러로 좌표가 구성된 컬러 맵을 제안한다.As an example of an image map, a color map having coordinates in a plurality of colors is proposed.
이미지 맵의 다른 예로서, 이미지의 계조로 좌표가 구성된 그레이 맵을 제안한다.As another example of the image map, a gray map in which coordinates are formed by gradation of an image is proposed.
이미지 맵의 또 다른 예로서, 소정의 패턴으로 좌표가 구성된 패턴 맵을 제안한다.As another example of the image map, a pattern map in which coordinates are formed in a predetermined pattern is proposed.
이미지 맵의 또 다른 예로서, 소스 이미지 데이터에 위치 정보(좌표 정보)를 포함시켜, 표시 영상 자체로 이미지 맵을 구성하는 것을 제안한다.As another example of the image map, it is proposed to include positional information (coordinate information) in the source image data to construct an image map with the display image itself.
상기 이미지 맵을 이용하여 펜의 터치가 이루어진 위치 정보(좌표 정보)를 검출하는 방법을 제안한다.(Coordinate information) in which the touch of the pen is made using the image map.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 그리고, 도 4는 도 3에 도시된 디스플레이 패널을 나타내는 도면이다.3 is a diagram schematically showing an optical touch display device according to an embodiment of the present invention. 4 is a view showing the display panel shown in Fig.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치는 디스플레이 장치(100), 광학 터치 펜(200) 및 위치 검출기(300)를 포함하여 구성된다.3 and 4, an optical touch display device according to an embodiment of the present invention includes a
디스플레이 장치(100)는 영상이 표시되는 디스플레이 패널(110) 및 구동회로부를 포함한다. 구동회로부는 게이트 드라이버(120), 데이터 드라이버(130) 및 타이밍 컨트롤러(140)를 포함한다.The
디스플레이 패널(110)은 액정 표시패널이 적용될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 디스플레이 패널(110)은 유기발광 표시패널이 적용될 수도 있다. 이하, 설명에서는 디스플레이 패널(110)로 액정 표시패널이 적용된 것을 일 예로서 설명한다.The
게이트 드라이버(120), 데이터 드라이버(130) 및 타이밍 컨트롤러(140)는 각각이 별도의 IC 칩으로 형성되거나, 하나의 IC 칩(single IC chip)으로 구현될 수 있다. 한편, 게이트 드라이버(120)는 ASG(Amorphous Silicon Gate) 방식 또는 GIP(Gate In Panel) 방식으로 디스플레이 패널(110)의 하부 기판(TFT 어레이 기판) 에 집적화 될 수 있다.The
디스플레이 패널(110)은 상부 기판(컬러 필터 어레이 기판), 하부 기판(TFT 어레이 기판) 및 상부 기판과 하부 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다.The
상부 기판에는 각 서브픽셀로부터 입사되는 광을 색광으로 변환하여 컬러 화상을 표시하기 위한 R, G, B 컬러 필터들이 형성되어 있다. 하부 기판에는 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인이 교차하도록 형성되어 복수의 서브픽셀이 정의된다.The upper substrate is formed with R, G, and B color filters for converting light incident from each sub-pixel into color light to display a color image. In the lower substrate, a plurality of gate lines and a plurality of data lines are formed so as to intersect to define a plurality of subpixels.
복수의 픽셀은 매트릭스 형태로 배열되며, 하나의 픽셀은 3개의 서브픽셀 (RGB) 또는 4개의 서브픽셀(RGBW)로 구성될 수 있다. 하부 기판에는 스위칭 소자인 TFT, 스토리지 커패시터, 픽셀 전극 및 공통 전극이 형성되어 있다.A plurality of pixels are arranged in a matrix form, and one pixel may be composed of three subpixels (RGB) or four subpixels (RGBW). A switching TFT, a storage capacitor, a pixel electrode, and a common electrode are formed on the lower substrate.
픽셀 전극에 공급된 데이터 전압과 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)에 따른 전계에 의해 액정의 배열이 조절된다. 이와 같이, 액정의 배열을 통해 백라이트 유닛에서 조사되는 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표시한다.The arrangement of the liquid crystal is adjusted by the electric field corresponding to the data voltage supplied to the pixel electrode and the common voltage Vcom supplied to the common electrode. In this manner, the image is displayed by adjusting the transmittance of light emitted from the backlight unit through the arrangement of the liquid crystal.
도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치의 광학 터치 펜을 나타내는 도면이다.5A is a view illustrating an optical touch pen of an optical touch display device according to an embodiment of the present invention.
도 3 내지 도 5(a)를 참조하면, 광학 터치 펜(200)은 광학부(210), 베터리(220), 송신부(230)를 포함한다. 광학 터치 펜(200)는 휴대용 장치이므로 내부에 구비된 베터리(220)를 통해 구동 전원을 공급받는다.3 to 5A, the
광학부(210)는 CCD(Charge-coupled device) 센서 또는 CID(CMOS Image Sensor)를 포함하는 광학 카메라로 구성된다. 디스플레이 패널(110)에 광학 터치 펜(200)을 접근 또는 터치하면, 광학부(210)를 통해 디스플레이 패널(110)에 표시되는 이미지 맵의 맵 정보(예로서, 컬러 정보, 그레이 정보, 패턴 정보 또는 영상 정보)를 인식한다.The
광학부(210)에서 인식된 이미지 맵의 맵 정보는 송신부에 입력된다. 송신부(230)는 무선 통신 방식으로 이미지 맵의 맵 정보를 위치 검출기(300)로 전송한다.The map information of the image map recognized by the
위치 검출기(300)는 광학 터치 펜(200)의 송신부(230)로부터 수신된 맵 정보에 기초하여, 디스플레이 패널(110) 상에서 광학 터치 펜(200)이 접근 또는 터치가 이루어진 위치를 검출한다.The
이하, 이미지 맵 중에서 컬러 맵은 복수의 컬러 패턴이 조합되어 구성되는데, 각각의 컬러 패턴은 서로 다른 컬러를 가지게 된다. 즉, 각각의 컬러 패턴이 유니크 한 컬러 정보를 가지며, 컬러 맵 상에서 각각의 컬러 패턴의 위치가 미리 설정되어 있다.Hereinafter, among the image maps, the color map is formed by combining a plurality of color patterns, and each color pattern has a different color. That is, each color pattern has unique color information, and the position of each color pattern is preset on the color map.
위치 검출기(300)에는 이미지 맵 상에서 각각의 맵 패턴의 위치 정보가 룩업 테이블로 구비되어 있다. 구체적인 예로서, 컬러 맵 상에서 각각의 컬러 패턴의 위치 정보가 룩업 테이블로 구비되어 있다. 광학 터치 펜(200)에서 수신된 컬러 정보와 일치하는 룩업 테이블의 컬러 정보를 확인한다.In the
그리고, 광학 터치 펜(200)에 의해 검출된 컬러 영역의 위치 정보를 확인하여 광학 터치 펜(200)에서 인식된 컬러가 컬러 맵 상에서 어디에 위치하는지 검출할 수 있다. 즉, 디스플레이 패널(110) 상에서 광학 터치 펜(200)이 접근 또는 터치된 위치를 검출할 수 있다. 이후, 위치 검출기(300)는 검출된 위치 정보를 무선 통신 방식으로 디스플레이 장치(100)에 전송한다.The position information of the color area detected by the
디스플레이 장치(100)는 위치 검출기(300)로부터 수신된 위치 정보에 기초하여, 상기 위치 정보에 해당하는 부분이 디스플레이 패널(110)에 표시되도록 한다. 예를 들면, 디스플레이 패널(110)에서 위치 정보에 해당하는 부분이 마우스 포인트로 표시되도록 한다.The
이를 위해, 타이밍 컨트롤러(140)는 상기 위치 정보에 해당하는 위치 이미지 데이터를 생성하고, 화면에 표시하기 위한 디스플레이 이미지 데이터에 상기 위치 정보에 해당하는 위치 이미지 데이터를 추가하여 데이터 드라이버(130)로 전송한다.To this end, the
데이터 드라이버(130)는 디스플레이 이미지 데이터 및 위치 이미지 데이터가 결합된 이미지 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하고, 디스플레이 패널(110)에 형성된 복수의 데이터 라인에 해당 아날로그 데이터 전압을 공급하여 화면에 영상이 표시되도록 한다.The
한편, 타이밍 컨트롤러(140)는 이미지 맵에 따른 이미지 맵 이미지 데이터를 생성하고, 생성된 이미지 맵 이미지 데이터를 데이터 드라이버(130)에 공급한다.Meanwhile, the
여기서, 화면에 영상을 표시하기 위한 디스플레이 이미지 데이터와, 화면에 이미지 맵을 표시하기 위한 이미지 맵 이미지 데이터는 1프레임 단위로 교변적으로 생성되어 데이터 드라이버(130)에 공급될 수 있다.Display image data for displaying an image on a screen and image map image data for displaying an image map on the screen can be generated synthetically on a frame-by-frame basis and supplied to the
다른 예로서, 화면에 영상을 표시하기 위한 디스플레이 이미지 데이터와, 화면에 이미지 맵을 표시하기 위한 이미지 맵 이미지 데이터는 1/2프레임 단위로 교변적으로 생성되어 데이터 드라이버(130)에 공급될 수 있다.As another example, display image data for displaying an image on a screen and image map image data for displaying an image map on the screen may be generated synthetically in units of 1/2 frame and supplied to the
또 다른 예로서, 화면에 영상을 표시하기 위한 디스플레이 이미지 데이터가 2~4프레임 동안 데이터 드라이버(130)에 공급되고, 이후, 화면에 이미지 맵을 표시하기 위한 이미지 맵 이미지 데이터가 1프레임 동안 공급될 수도 있다.As another example, display image data for displaying an image on a screen is supplied to the
앞의 설명에서는 위치 검출기(300)가 독립적인 장치로 구성된 것으로 설명하였지만, 이는 본 발명의 다양한 실시 예들 중에서 하나를 설명한 것이다.In the foregoing description, the
앞에서 언급한 바와 같이, 본 발명에서는 다양한 형태의 이미지 맵을 제안한다. 복수의 컬러로 좌표가 구성된 컬러 맵, 이미지의 계조로 좌표가 구성된 그레이 맵, 소정의 패턴으로 좌표가 구성된 패턴 맵 및 소스 이미지 데이터에 위치 정보가 포함되어 표시 영상 자체로 이미지 맵을 구성하는 방법을 설명하기로 한다. 컬러 맵, 그레이 맵 및 패턴 맵은 원본 영상(소스 이미지와)와 교번적으로 표시된다. 한편, 소스 이미지 데이터에 위치 정보가 포함되는 경우에는 원본 영상과 이미지 맵을 구분하지 않고, 1프레임에 위치 정보를 포함하는 영상이 표시된다. 이미지 맵의 구체적인 구성에 대해서는 도 8 내지 도 21을 참조하여 후술하기로 한다.As mentioned above, the present invention proposes various types of image maps. A color map in which coordinates are formed by a plurality of colors, a gray map in which coordinates are formed by grayscales of an image, a pattern map in which coordinates are formed in a predetermined pattern, and a method for composing an image map by the display image itself I will explain. The color map, gray map and pattern map are displayed alternately with the original image (with the source image). On the other hand, when the source image data includes position information, an image including position information is displayed in one frame without distinguishing the original image from the image map. The specific configuration of the image map will be described later with reference to FIGS. 8 to 21. FIG.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 디스플레이 패널을 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a schematic view of an optical touch display apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a view illustrating a display panel shown in FIG.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치에서는 위치 검출기(300)가 디스플레이 장치(100)에 내장될 수 있다.In the optical touch display device according to another embodiment of the present invention, the
디스플레이 패널(110)에 광학 터치 펜(200)이 접근 또는 터치되면, 광학부(210)를 통해 디스플레이 패널(110)에 표시되는 이미지 맵의 정보(컬러 정보)를 인식한다. 이하에서는 이미지 맵으로 컬러 맵이 적용된 것을 일 예로 설명하기로 한다. 광학부(210)에서 인식된 컬러 맵의 컬러 정보는 송신부에 입력된다. 송신부(230)는 무선 통신 방식으로 컬러 맵에 포함된 각 픽셀의 컬러 정보(또는 화면을 복수의 블록으로 분할하고, 각 블록의 컬러 정보)를 디스플레이 장치(100)의 위치 검출기(300)로 전송한다.When the
디스플레이 장치(100)에 내장된 위치 검출기(300)는 광학 터치 펜(200)의 송신부(230)로부터 수신된 컬러 정보에 기초하여, 디스플레이 패널(110) 상에서 광학 터치 펜(200)이 접근 또는 터치가 이루어진 위치를 검출한다.The
도 5b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치의 광학 터치 펜을 나타내는 도면이다. 다른 예로서, 도 5(b)를 참조하면, 광학 터치 펜(200)의 내부에 위치 검출기(300)가 내장될 수 있다.5B is a view illustrating an optical touch pen of an optical touch display device according to another embodiment of the present invention. As another example, referring to FIG. 5 (b), the
광학 터치 펜(200)에 내장된 위치 검출기(300)는 검출된 컬러 정보에 기초하여, 디스플레이 패널(110) 상에서 광학 터치 펜(200)이 접근 또는 터치가 이루어진 위치를 검출한다. 그리고, 검출된 위치 정보를 무선 통신 방식을 통해 디스플레이 장치(100)로 전송한다.The
광학 터치 펜(200)이 화면에 접근 또는 터치가 이루어진 위치를 검출한 이후의 과정은 도 3 내지 도 5a를 참조하여 설명한 것과 동일 또는 유사하게 이루어질 수 있다.The process after the
이하, 컬러 맵을 이용하여 터치 센싱을 구현하는 구체적인 실시 예를 설명하기로 한다.Hereinafter, a specific embodiment for implementing touch sensing using a color map will be described.
도 8은 표시 영상과 컬러 맵을 교번적으로 표시하는 것을 나타내는 도면이고, 도 9는 컬러 맵에 의한 표시 영상의 왜곡을 방지하는 방법을 나타내는 도면이다.FIG. 8 is a view showing a display image and a color map alternately displayed, and FIG. 9 is a diagram showing a method of preventing a display image from being distorted by a color map.
도 8 및 도 9를 참조하면, 디스플레이 장치의 화면에 표시하고자 하는 표시 영상과 컬러 맵을 교번적으로 표시하는데, 1프레임 단위로 표시 영상과 컬러 맵을 교변적으로 표시할 수 있다.8 and 9, a display image and a color map to be displayed on a screen of a display device are alternately displayed, and a display image and a color map can be displayed symmetrically on a frame-by-frame basis.
그러나, 이에 한정되지 않고, 표시 영상과 컬러 맵을 교번적으로 표시하는데, 1/2프레임 단위로 표시 영상과 컬러 맵을 교변적으로 표시할 수 있다. 다른 예로서, 표시 영상을 2~4프레임 동안 표시하고, 이후, 컬러 맵을 1프레임 동안 표시할 수도 있다.However, the present invention is not limited to this, and a display image and a color map can be displayed symmetrically in a unit of 1/2 frame in displaying a display image and a color map in an alternate manner. As another example, the display image may be displayed for two to four frames, and then the color map may be displayed for one frame.
여기서, 컬러 맵은 표시 영상과는 상관 없이 독립적인 컬러를 가지게 되므로, 컬러 맵에 의해서 표시 영상에 간섭이 발생되어 실제 화면에 표시되는 영상에 왜곡이 발생할 수 있다.Here, since the color map has an independent color irrespective of the display image, interference occurs in the display image due to the color map, and the image displayed on the actual screen may be distorted.
본 발명에서는 컬러 맵으로 인한 표시 영상의 왜곡을 방지하기 위해서, 소스 이미지 데이터를 그대로 표시하지 않고 컬러 맵에 의한 간섭을 소스 이미지에 반영하여 보정된 영상을 표시한다. 즉, 표시 영상은 컬러 맵에 의한 간섭이 보정되어 표시된다.In the present invention, in order to prevent the display image from being distorted due to the color map, the corrected image is displayed by reflecting the interference caused by the color map on the source image without directly displaying the source image data. That is, the display image is displayed with the interference caused by the color map being corrected.
이를 위해서, 타이밍 컨트롤러(140)는 생성된 컬러 맵 데이터에 기초하여 각 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 보정한다. 컬러 맵 데이터에 의해서 휘도가 상승하는 서브픽셀의 이미지 데이터는 휘도를 감소시키고, 반대로 휘도가 감소하는 서브픽셀의 이미지 데이터는 휘도가 증가하도록 보정한다. 휘도뿐만 아니라, 컬러 맵 데이터에 기초하여 각 서브픽셀들의 컬러 성분도 보정한다. 이를 통해서, 표시 영상의 프레임들 사이에 컬러 맵 프레임이 삽입되더라도, 실제 화면에 표시되는 영상에는 왜곡(Flicker 및 Color Break-up)이 발생하지 않게 된다.To this end, the
일 예로서, 표시 영상과 컬러 맵의 휘도 차이가 10% 이하가 되도록 각 픽셀의 소스 이미지 데이터를 보정할 수 있다.As an example, the source image data of each pixel can be corrected so that the luminance difference between the display image and the color map is 10% or less.
다른 예로서, 표시 영상과 컬러 맵의 휘도 차이가 10% 이하가 되도록 컬러 맵을 생성할 수 있다. 즉, 컬러 맵을 생성하는 단계에서, 표시 영상에 기초하여 표시 영상과 휘도 차이가 10% 이하가 되도록 컬러 맵을 생성할 수 있다. 이를 통해, 표시 영상들 사이에 컬러 맵이 삽입되더라도, 실제 화면에 표시되는 영상에는 왜곡(Flicker 및 Color Break-up)이 발생하지 않게 된다.As another example, a color map can be generated such that the luminance difference between the display image and the color map is 10% or less. That is, in the step of generating the color map, the color map can be generated so that the luminance difference between the display image and the display image is 10% or less based on the display image. Thus, even if a color map is inserted between display images, flicker and color break-up do not occur in an image displayed on an actual screen.
도 10은 컬러 맵을 나타내는 도면이고, 도 11은 컬러 맵을 구성하는 컬러 패턴들 사이의 간섭을 줄이기 위한 방법을 나타내는 도면이다.Fig. 10 is a diagram showing a color map, and Fig. 11 is a diagram showing a method for reducing interference between color patterns constituting a color map.
도 10 및 도 11을 참조하면, 디스플레이 장치가 Full-HD(1920×1080)의 해상도로 영상을 표시하는 경우, 10×10 픽셀 단위로 하나의 컬러 패턴을 구성하면 가로에 192 및 세로 108의 조합으로 총 20,736개의 컬러 패턴을 가지는 컬러 맵을 구성할 수 있다. 즉, 화면을 20,736개의 터치 블록으로 분할하여 터치 위치를 검출할 수 있다.10 and 11, when a display device displays an image at a resolution of Full-HD (1920 × 1080), if one color pattern is formed in units of 10 × 10 pixels, a combination of 192 and 108 A color map having a total of 20,736 color patterns can be constructed. That is, the touch position can be detected by dividing the screen into 20,736 touch blocks.
여기서, 각각의 컬러 패턴을 구분할 수 있도록 하기 위해서는 20,736개의 서로 다른 컬러가 필요하며, 2차원 공간 내에서 복수의 컬러(예를 들면, 2가지 또는 3가지 컬러)로 20,736개의 컬러 패턴을 가지는 컬러 맵을 구성할 수 있다.Here, 20,736 different colors are required to distinguish each color pattern, and a color map having 20,736 color patterns in a plurality of colors (for example, two or three colors) in a two-dimensional space . ≪ / RTI >
여기서, 레드, 그린 및 블루 컬러들 중에서 인접한 파장대역의 2개의 컬러를 사용하면 상호간에 간섭이 발생할 수 있다. 다라서, 상호간에 간섭이 발생하지 않는 파장대역의 컬러들을 이용하여 컬러 맵을 생성한다.Here, when two colors of adjacent wavelength bands among the red, green and blue colors are used, mutual interference may occur. Thus, a color map is generated using colors of a wavelength band in which interference does not occur mutually.
예로서, 블루와 그린 컬러를 사용하면 서로 중첩되는 파장대역이 있을 수 있고, 그린과 레드 컬러를 사용하더라도 서로 중첩되는 파장대역이 있을 수 있다. 이와 같이, 2가지 컬러의 파장대역이 서로 중첩되면 독립적인 컬러에 따른 위치 정보를 생성할 수 없음으로 파장대역이 중첩되지 않는 2가지 컬러로 컬러 맵을 구성해야 한다. 본 발명에서는 일 예로서, 블루와 레드의 2가지 컬러로 20,736개의 컬러 패턴을 가지는 컬러 맵을 구성하였다.For example, when using blue and green colors, there may be wavelength bands overlapping each other, and even if using green and red colors, there may be overlapping wavelength bands. As described above, when the wavelength bands of two colors are overlapped with each other, position information according to independent colors can not be generated, so that the color map should be composed of two colors in which the wavelength bands do not overlap. In the present invention, a color map having 20,736 color patterns in two colors of blue and red is constructed as an example.
도 12는 컬러 맵을 구성하는 예를 나타내는 도면이다.12 is a diagram showing an example of configuring a color map.
도 12를 참조하면, 2차원(2 Dimension)공간에 2컬러(2 Color)를 렌더링(Rendering)하여 컬러 맵을 생성한다. 이때, 일정한 블록 사이즈(예를 들면, 가로 10픽셀×세로 10픽셀)로 하나의 컬러 영역(터치 블록)을 설정한다. 그리고, 타일(tile) 형태로 전체 컬러 영역들을 분할(Area Segmentation)하여 20,736 개의 독립된 컬러 영역을 가지는 컬러 맵을 생성한다.Referring to FIG. 12, a color map is generated by rendering two colors in a two-dimensional space. At this time, one color area (touch block) is set with a constant block size (for example, 10 pixels by 10 pixels by 10 pixels). Then, all color regions are segmented in a tile form to generate a color map having 20,736 independent color regions.
직교(Orthogonal) 좌표계를 사용하여 2차원공간에 2컬러를 렌더링하여 컬러 맵을 생성한다. 다른 예로서, 르장드르 다항식(Legendre Polynomials)을 이용하여 2차원(2 Dimension)공간에 3컬러(3 Color)를 렌더링(Rendering)하여 컬러 맵을 생성할 수 있다.Creates a color map by rendering two colors in a two-dimensional space using an orthogonal coordinate system. As another example, a color map can be generated by rendering three colors in a two-dimensional space using Legendre Polynomials.
그러나, 이에 한정되지 않고 복수의 컬러를 이용하여 컬러 맵을 생성하는 것 이외에도, 그레이 좌표를 이용하여 컬러 맵을 생성할 수도 있다.However, the present invention is not limited to this, and in addition to generating a color map using a plurality of colors, a color map can also be generated using gray coordinates.
독립된 각각의 컬러 영역, 즉, 각각의 컬러 패턴에는 라벨(label)이 부여되어 각각의 컬러 패턴의 위치 정보를 구분할 수 있다. 컬러 패턴에 부여되는 라벨(label)은 첫 번째 컬러 패턴부터 마지막 컬러 패턴까지 1번부터 20,736번가지 순차적으로 부여되어 각각의 컬러 패턴에 위치 정보가 부여될 수 있다.A label is assigned to each of the independent color regions, that is, each color pattern, so that position information of each color pattern can be distinguished. The labels assigned to the color patterns are sequentially assigned from 1 to 20,736 sequentially from the first color pattern to the last color pattern, and position information can be given to each color pattern.
도 13은 컬러 맵을 구성하는 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.13 is a diagram showing another embodiment of configuring a color map.
도 13을 참조하면, 2차원(2 Dimension)공간에 2컬러(2 Color)를 렌더링(Rendering)하여 컬러 맵을 생성한다. 이때, 일정한 블록 사이즈(가로 10픽셀×세로 10픽셀)로 하나의 컬러 영역(터치 블록)을 설정한다. 그리고, 타일(tile) 형태로 전체 컬러 영역을 분할(Area Segmentation)하여 20,736 개의 독립된 컬러 영역을 가지는 컬러 맵을 생성한다.Referring to FIG. 13, a color map is generated by rendering two colors in a two-dimensional space. At this time, one color area (touch block) is set with a constant block size (10 pixels by 10 pixels by 10 pixels). Then, the entire color area is segmented in the form of a tile to generate a color map having 20,736 independent color areas.
독립된 각각의 컬러 영역, 즉, 각각의 컬러 패턴에는 라벨(label)이 부여된다. 이후, 라벨이 부여된 전체 컬러 패턴을 랜덤(random) 방식으로 섞어(shuffle) 컬러 패턴들을 재배열(rearranging) 한다. 재배열된 컬러 패턴에는 고유한 라벨이 부여되어 있어 각각의 컬러 패턴의 위치 정보를 구분할 수 있다. 이와 같이, 컬러 맵을 구성하는 복수의 컬러 패턴을 랜덤하게 재배열하면 컬러 맵에 의한 표시 영상의 왜곡을 줄일 수 있다.A label is assigned to each of the independent color regions, that is, each color pattern. Then, the entire color pattern with the label is shuffled in a random manner and rearranges the color patterns. A unique label is assigned to the rearranged color pattern, so that position information of each color pattern can be distinguished. As described above, if the plurality of color patterns constituting the color map are rearranged at random, the distortion of the display image due to the color map can be reduced.
도 14는 그레이 맵을 구성하는 예를 나타내는 도면이다. 도 14를 참조하면, 복수의 컬러를 이용하지 않고 흑백의 계조로 위치 정보를 표현할 수 있다.14 is a diagram showing an example of configuring a gray map. Referring to FIG. 14, position information can be expressed in black and white gradation without using a plurality of colors.
구체적으로, 2차원(2 Dimension)공간에 서로 다른 계조를 가지는 그레이 패턴들을 렌더링(Rendering)하여 그레이 맵을 생성한다. 이때, 일정한 블록 사이즈(가로 10픽셀×세로 10픽셀)로 하나의 그레이 패턴(터치 블록)을 설정한다. 그리고, 타일(tile) 형태로 전체 그레이 패턴을 분할(Area Segmentation)하여 일정 개수의 독립된 그레이 패턴을 가지는 그레이 맵을 생성한다.Specifically, a gray map is generated by rendering gray patterns having different gradations in a two-dimensional space. At this time, one gray pattern (touch block) is set with a constant block size (10 pixels by 10 pixels). Then, the entire gray pattern is segmented in the form of a tile to generate a gray map having a certain number of independent gray patterns.
독립된 각각의 그레이 패턴에는 라벨(label)이 부여된다. 이를 통해 각각의 그레이 패턴의 위치 정보를 구분할 수 있다. 예를 들면, 각 그레이 패턴에 부여되는 라벨은 첫 번째 그레이 패턴부터 마지막 그레이 패턴까지 1번부터 20,736번가지 순차적으로 부여되어 각각의 그레이 패턴에 위치 정보가 부여될 수 있다.Each independent gray pattern is assigned a label. Thus, the position information of each gray pattern can be distinguished. For example, labels assigned to each gray pattern may be sequentially assigned from 1 to 20,736 sequentially from the first gray pattern to the last gray pattern, and position information may be given to each gray pattern.
도 15는 패턴 맵을 구성하는 일 예를 나타내는 도면이다. 도 16은 표시 영상과 패턴 맵을 교번적으로 표시하는 것을 나타내는 도면이다.15 is a diagram showing an example of configuring a pattern map. Fig. 16 is a diagram showing a display image and a pattern map alternately displayed. Fig.
도 15 및 도 16을 참조하면, 2차원(2 Dimension)공간에 서로 다른 형태의 패턴들을 분산시켜 패턴 맵을 생성한다. 독립된 각각의 패턴 영역에는 라벨이 부여되어 각각의 패턴 영역의 위치 정보를 구분할 수 있다. 첫 번째 패턴 영역부터 마지막 패턴 영역까지 순차적으로 라벨이 부여되어 각각의 패턴 영역에 위치 정보가 부여될 수 있다.15 and 16, a pattern map is generated by dispersing patterns of different types in a two-dimensional space. Labels are assigned to each independent pattern area so that the position information of each pattern area can be distinguished. Labels are sequentially assigned from the first pattern area to the last pattern area, and position information can be given to each pattern area.
여기서, 패턴 맵은 표시 영상과는 상관 없이 독립적인 형태를 가진다. 시청자의 눈으로는 인지되지 않은 작은 사이즈(예를 들면, 100um2)의 패턴들로 패턴 맵을 구성하여 화면의 위치 정보를 표시할 수 있다. 이와 같이, 표시 영상들 사이에 특수한 패턴 맵을 삽입하여 펜이 터치된 부분의 위치 정보를 검출할 수 있도록 한다.Here, the pattern map has an independent form irrespective of the display image. It is possible to display the position information of the screen by configuring the pattern map with patterns of a small size (for example, 100 um 2 ) that are not recognized by the viewer's eyes. In this manner, a special pattern map is inserted between the display images so that the position information of the portion where the pen is touched can be detected.
디스플레이 장치의 화면에 표시하고자 하는 표시 영상과 패턴 맵을 교번적으로 표시하는데, 1프레임 단위로 표시 영상과 패턴 맵을 교변적으로 표시할 수 있다.The display image and the pattern map to be displayed on the screen of the display device are alternately displayed, and the display image and the pattern map can be displayed symmetrically on a frame-by-frame basis.
그러나, 이에 한정되지 않고, 표시 영상과 패턴 맵을 교번적으로 표시하는데, 1/2프레임 단위로 표시 영상과 패턴 맵을 교변적으로 표시할 수 있다. 다른 예로서, 표시 영상을 2~4프레임 동안 표시하고, 이후, 패턴 맵을 1프레임 동안 표시할 수도 있다.However, the present invention is not limited to this, and a display image and a pattern map may be displayed alternately in units of a half frame in order to alternately display a display image and a pattern map. As another example, the display image may be displayed for two to four frames, and then the pattern map may be displayed for one frame.
도 17은 패턴 맵에 의한 영상의 왜곡을 방지하는 방법을 나타내는 도면이다.17 is a diagram showing a method for preventing image distortion caused by a pattern map.
도 17을 참조하면, 본 발명에서는 패턴 맵으로 인한 표시 영상의 왜곡을 방지하기 위해서, 소스 이미지 데이터를 그대로 표시하지 않고 패턴 맵에 의한 간섭을 소스 이미지에 반영하여 보정된 영상을 표시한다. 즉, 표시 영상은 패턴 맵에 의한 간섭이 보정되어 표시된다.Referring to FIG. 17, in order to prevent distortion of a display image due to a pattern map, the present invention reflects the interference caused by the pattern map in the source image without displaying the source image data as it is. That is, the display image is displayed with the interference caused by the pattern map corrected.
이를 위해서, 타이밍 컨트롤러(140)는 생성된 패턴 맵 데이터에 기초하여 각 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 보정한다. 패턴 맵 데이터에 의해서 휘도가 상승하는 서브픽셀의 이미지 데이터는 휘도를 감소시키고, 반대로 휘도가 감소하는 서브픽셀의 이미지 데이터는 휘도가 증가하도록 보정한다. 휘도뿐만 아니라, 패턴 맵 데이터에 기초하여 각 서브픽셀들의 컬러 성분도 보정할 수 있다.For this purpose, the
이를 통해서, 표시 영상의 프레임들 사이에 패턴 맵 프레임이 삽입되더라도, 실제 화면에 표시되는 영상에는 왜곡(Flicker 및 Color Break-up)이 발생하지 않게 된다.Accordingly, even if a pattern map frame is inserted between the frames of the display image, flicker and color break-up do not occur in the image displayed on the actual screen.
일 예로서, 표시 영상과 패턴 맵의 휘도 차이가 10% 이하가 되도록 각 픽셀의 소스 이미지 데이터를 보정할 수 있다. 다른 예로서, 표시 영상과 패턴 맵의 휘도 차이가 10% 이하가 되도록 패턴 맵을 생성할 수 있다. 이를 통해, 표시 영상들 사이에 패턴 맵이 삽입되더라도, 실제 화면에 표시되는 영상에는 왜곡(Flicker 및 Color Break-up)이 발생하지 않게 된다.As an example, the source image data of each pixel can be corrected so that the luminance difference between the display image and the pattern map is 10% or less. As another example, the pattern map can be generated such that the luminance difference between the display image and the pattern map is 10% or less. Thus, even if a pattern map is inserted between display images, no image distortion (flicker and color break-up) occurs in the image displayed on the actual screen.
도 18 및 도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치의 구동방법을 나타내는 도면이다. 도 18은 이미지 맵을 이용한 터치 센싱을 위한 디스플레이 장치의 구동을 설명한 것이다. 그리고, 도 19는 광학 터치 펜에서의 구동을 설명한 것이다.18 and 19 are views showing a method of driving an optical touch display device according to an embodiment of the present invention. 18 illustrates driving of a display device for touch sensing using an image map. 19 illustrates driving of the optical touch pen.
도 18 및 도 19를 참조하면, 먼저, 터치 기능을 사용하는지를 확인한다(S10). 만약, 터치 기능을 사용하지 않는 경우에는, 터치 센싱을 위한 이미지 맵을 생성하지 않고 입력된 소스 이미지를 이용하여 디스플레이 패널에 영상을 표시한다(S100).Referring to Figs. 18 and 19, first, it is confirmed whether the touch function is used (S10). If the touch function is not used, an image is displayed on the display panel using the input source image without generating an image map for touch sensing (S100).
한편, 터치 기능을 사용하는 경우, 타이밍 컨트롤러에서 이미지 맵을 생성한다(S20). 여기서, 이미지 맵으로 도 12 및 도 13에 도시된 컬러 맵이 생성될 수 있다. 이미지 맵으로 컬러 맵이 적용되는 경우, 도 12에 도시된 바와 같이, 2차원 및 2컬러를 렌더링하여 복수의 컬러 영역에 라벨을 순차적으로 부여하는 방식으로 컬러 맵을 생성할 수 있다. 다른 예로서, 이미지 맵으로 컬러 맵이 적용되는 경우, 도 13에 도시된 바와 같이, 2차원 및 2컬러를 렌더링하여 복수의 컬러 영역에 라벨을 부여하고, 라벨이 부여된 각각의 컬러 영역을 랜덤 방식으로 섞어 컬러 맵을 생성할 수 있다.On the other hand, when the touch function is used, an image map is generated by the timing controller (S20). Here, the color map shown in Figs. 12 and 13 can be generated as an image map. When a color map is applied to an image map, a color map can be generated by rendering two-dimensional and two-color images and sequentially assigning labels to a plurality of color areas, as shown in FIG. As another example, when a color map is applied to an image map, two-dimensional and two-color rendering are performed to give labels to a plurality of color areas, and each of the labeled color areas is randomly You can create color maps by mixing them in the same way.
또한 이미지 맵으로 도 14에 도시된 그레이 맵이 적용될 수도 있다.Also, the gray map shown in Fig. 14 may be applied as an image map.
또한, 이미지 맵으로 도 17에 도시된 패턴 맵이 적용될 수도 있다Also, the pattern map shown in Fig. 17 may be applied as an image map
이어서, 외부로부터 입력된 소스 이미지 데이터를 프레임 단위로 정렬한다(S30).Subsequently, the source image data inputted from the outside is arranged on a frame-by-frame basis (S30).
이후, 이미지 맵에 의한 표시 영상의 왜곡을 방지하기 위해서, 소스 이미지 데이터에서 이미지 맵의 이미지 데이터를 차감하여 이미지 데이터를 보정한다(S40). 즉, 화면에 표시될 이미지 데이터를 보정한다. 즉, 각 서브픽셀의 소스 이미지 데이터에서 이미지 맵의 이미지 데이터를 차감하여 생성된 보정 이미지 데이터를 생성한다. Thereafter, in order to prevent distortion of the display image due to the image map, the image data of the image map is subtracted from the source image data to correct the image data (S40). That is, the image data to be displayed on the screen is corrected. That is, the correction image data generated by subtracting the image data of the image map from the source image data of each sub pixel is generated.
이후, 보정된 이미지 데이터와 이미지 맵의 데이터를 교번적으로 출력한다(S50).Thereafter, the corrected image data and the image map data are alternately output (S50).
이후, 디스플레이 패널의 화면에 표시 영상과 이미지 맵을 교번적으로 표시한다(S60). 즉, 상기 보정 이미지 데이터에 따른 표시 화면과 상기 이미지 맵의 화면을 교번적으로 표시한다.Then, the display image and the image map are alternately displayed on the screen of the display panel (S60). That is, the display screen according to the corrected image data and the screen of the image map are alternately displayed.
여기서, 표시 영상과 이미지 맵을 1프레임 단위 또는 1/2프레임 단위로 교변적으로 표시할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 표시 영상을 2~4프레임 동안 표시한 후, 이미지 맵을 1프레임 동안 표시할 수도 있다.Here, the display image and the image map can be displayed symmetrically in units of one frame or half frame. However, the present invention is not limited to this, and the display image may be displayed for two to four frames, and then the image map may be displayed for one frame.
이후, 도 19에 도시된 바와 같이, 광학 터치 펜을 통해 디스플레이 장치로 터치 기능의 사용을 전송하고(S70)한다.Then, as shown in Fig. 19, the use of the touch function is transmitted to the display device through the optical touch pen (S70).
이후, 광학 터치 펜을 이용하여 이미지 맵의 맵 정보(컬러 정보, 그레이 정보, 패턴 정보)를 센싱한다(S72).Then, map information (color information, gray information, pattern information) of the image map is sensed using the optical touch pen (S72).
여기서, 디스플레이 패널에 광학 터치 펜을 접근 또는 터치하면, 광학부를 통해 디스플레이 패널에 표시되는 이미지 맵의 맵 정보(컬러 정보, 그레이 정보, 패턴 정보)를 인식한다.Here, when the optical touch pen is accessed or touched to the display panel, map information (color information, gray information, pattern information) of the image map displayed on the display panel through the optical unit is recognized.
이후, 광학부(210)에서 인식된 이미지 맵의 맵 정보(컬러 정보, 그레이 정보, 패턴 정보)를 송신부를 통해 외부에 위치한 위치 검출기로 전송한다(S74).Then, map information (color information, gray information, pattern information) of the image map recognized by the
다른 예로서, 도 5b에 도시된 것과 같이, 위치 검출기(300)가 광학 터치 펜(200) 내부에 구비된 경우, 이미지 맵 상에서 각각의 As another example, when the
컬러 영역, 그레이 영역 또는 패턴 영역의 위치 정보가 기록된 룩업 테이블을 이용하여 컬러 영역, 그레이 영역 또는 패턴 영역의 맵 정보와 일치하는 룩업 테이블의 맵 정보를 확인한다.The map information of the lookup table matching with the map information of the color area, the gray area or the pattern area is confirmed by using the lookup table in which the position information of the color area, gray area or pattern area is recorded.
이후, 해당하는 맵 정보(컬러 정보, 그레이 정보, 패턴 정보)의 위치 정보를 룩업 테이블에서 검출한다.Then, the position information of the corresponding map information (color information, gray information, and pattern information) is detected in the lookup table.
이후, 검출된 위치 정보, 즉, 터치 펜(200)의 터치가 이루어진 부분의 위치 정보를 디스플레이 장치로 전송한다(S74).Then, the detected position information, that is, the position information of the portion where the
이어서, 다시 도 18을 참조하면, 디스플레이 장치에서 이미지 맵의 위치 정보를 수신하고(S80)한다.Referring again to FIG. 18, the display device receives the position information of the image map (S80).
이후, 수신된 위치 정보에 기초하여 화면 상에서 광학 터치 펜(200)의 터치가 이루어진 해당 위치가 터치를 표시한다(S90). 즉, 디스플레이 장치(100)는 위치 검출기(300)로부터 수신된 위치 정보에 기초하여, 상기 위치 정보에 해당하는 부분을 디스플레이 패널(110)에 표시한다.Then, based on the received location information, the corresponding position where the
예를 들면, 터치 펜(200)의 터치가 이루어진 부분에서 마우스 포인트가 표시되도록 한다. 이를 위해, 타이밍 컨트롤러(140)는 상기 위치 정보에 해당하는 위치 이미지 데이터를 생성한다. 그리고, 터치 위치가 화면에 표시될 수 있도록, 이미지 데이터에 상기 위치 정보에 해당하는 위치 이미지 데이터를 추가하여 데이터 드라이버(130)로 전송한다.For example, a mouse point is displayed at a portion where the
데이터 드라이버(130)는 터치 펜(200)의 터치가 이루어진 위치 정보를 포함하는 이미지 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 각 서브픽셀에 공급한다. 이를 통해, 터치 펜(200)의 터치가 이루어진 부분을 화면에 표시할 수 있다.The
도 20은 표시 영상으로 위치 정보를 생성하는 일 예를 나타내는 도면이다.20 is a diagram showing an example of generating position information by a display image.
도 20을 참조하면, 소스 이미지 데이터에 위치 정보를 포함시켜 영상을 표시함과 아울러 터치 검출이 이루어지도록 한다.Referring to FIG. 20, an image is displayed by including position information in the source image data, and touch detection is performed.
이를 위해, 각각의 서브픽셀에 고유의 라벨을 부여한다. 이때, 각 라벨에는 터치 센싱을 위한 좌표 값이 맵핑되어 있다. 즉, 각각의 서브픽셀의 소스 이미지 데이터와 매칭되는 위치 정보를 이용하여 터치 펜(200)의 터치가 이루어진 좌표를 검출할 수 있다.To this end, each subpixel is assigned a unique label. At this time, coordinate values for touch sensing are mapped on each label. That is, the coordinates of the touch of the
여기서, 소스 이미지 데이터를 분석하여 복수의 서브픽셀의 소스 이미지 데이터가 동일한 경우, 복수의 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 변경하고, 변경된 이미지 데이터를 이용하여 전체 서브픽셀 각각이 고유한 위치 정보를 가지도록 한다.Here, if the source image data of the plurality of subpixels are the same, the source image data of the plurality of subpixels is changed by analyzing the source image data, and each of the subpixels has unique position information using the changed image data do.
화면 전체가 하늘색인 경우에 20,736개의 서로 다른 하늘색을 표현하도록 각 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 변경한다. 이후, 각 서브픽셀의 위치 정보를 맵핑하여 전체 서브픽셀 각각이 고유한 위치 정보를 가지도록 한다.The source image data of each subpixel is changed so as to represent 20,736 different sky colors when the entire screen is sky blue. Then, the position information of each subpixel is mapped so that each subpixel has unique position information.
서브픽셀들이 소스 이미지 데이터를 변경할 때, 서브픽셀들의 컬러 및 휘도의 변화가 가장 작도록 한다. 각 서브픽셀의 소스 이미지 데이터와 휘도 차이가 10% 이하가 되도록 각 서브픽셀의 이미지 데이터를 보정할 수 있다. 또한, 각 서브픽셀의 소스 이미지 데이터와 컬러 차이가 10% 이하가 되도록 각 서브픽셀의 이미지 데이터를 보정할 수 있다.When the subpixels change the source image data, the change in color and luminance of the subpixels is minimized. The image data of each subpixel can be corrected so that the luminance difference between the source image data of each subpixel is 10% or less. In addition, the image data of each subpixel can be corrected so that the color difference between the source image data of each subpixel is 10% or less.
예를 들어, 2개의 서브픽셀의 소스 이미지 데이터가 동일한 경우, 1개의 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 변경하면 2개의 서브픽셀 각각이 고유한 위치 정보를 가지도록 할 수 있다. 여기서, 2개의 서브픽셀 중에서 제1 서브픽셀과 상이하도록 제2 서브픽셀의 컬러 또는 휘도를 변경할 수 있다.For example, if the source image data of two subpixels are the same, changing the source image data of one subpixel may cause each of the two subpixels to have unique position information. Here, the color or brightness of the second sub-pixel may be changed so as to be different from the first sub-pixel among the two sub-pixels.
다른 예로서, 3개의 서브픽셀의 소스 이미지 데이터가 동일한 경우, 2개의 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 변경하면 3개의 서브픽셀 각각이 고유한 위치 정보를 가지도록 할 수 있다. 3개의 서브픽셀들 중에서 제1 서브픽셀과 상이하도록 제2 서브픽셀의 컬러를 변경할 수 있다. 그리고, 제1 서브픽셀과 상이하도록 제3 서브픽셀의 휘도를 변경할 수 있다.As another example, if the source image data of the three subpixels are the same, changing the source image data of the two subpixels may cause each of the three subpixels to have unique position information. The color of the second sub-pixel may be changed to be different from the first sub-pixel among the three sub-pixels. The luminance of the third subpixel can be changed so as to be different from the first subpixel.
한편, 위에서는 서브픽셀별도 소스 이미지 데이터를 변경하는 것으로 설명했으나, 이에 한정되지 않고 픽셀 단위로 소스 이미지 데이터를 변경할 수도 있다.Meanwhile, in the above description, the source image data other than the subpixels are changed. However, the present invention is not limited to this, and the source image data may be changed on a pixel-by-pixel basis.
도 21은 소스 이미지 데이터에 위치 정보를 포함시키는 경우에 영상의 왜곡을 방지하는 방법을 나타내는 도면이다.21 is a diagram illustrating a method for preventing distortion of an image when location information is included in source image data.
도 21을 참조하면, 소스 이미지 데이터에 위치 정보를 포함시켜 표시 영상 자체로 이미지 맵을 구성하는 경우에 화면 왜곡을 줄이기 위해서, 인접한 2개의 프레임이 보상 관계가 되도록 각 서브픽셀의 이미지 데이터를 변경할 수 있다.Referring to FIG. 21, in order to reduce the screen distortion when the image map is composed of the display image itself by including the position information in the source image data, the image data of each subpixel can be changed have.
예를 들어, 제1 프레임과 제2 프레임 서로가 영상 왜곡을 보상할 수 있도록 각 서브프레임들의 소스 이미지 데이트를 변경할 수 있다. 또한, 제3 프레임과 제4 프레임 서로가 영상 왜곡을 보상할 수 있도록 각 서브프레임들의 소스 이미지 데이트를 변경할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 3개 이상의 프레임들이 서로 영상 왜곡을 보상할 하도록 각 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 변경할 수 있다.For example, the source image data of each subframe can be changed so that the first frame and the second frame can compensate for image distortion. In addition, the source image data of each subframe can be changed so that the third frame and the fourth frame can compensate for image distortion. However, the present invention is not limited to this, and the source image data of each subpixel can be changed so that three or more frames compensate each other for image distortion.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치 및 이의 구동방법은 복수의 독립된 위치 정보(좌표 정보)를 가지는 이미지 맵을 생성하고, 표시 영상들 사이에 이미지 맵을 교차로 삽입하여 표시한다. 광학 터치 펜을 통해 이미지 맵의 위치 정보를 검출하여 디스플레이 장치에 물리적인 터치 스크린을 구성하지 않고도 터치 센싱이 이루어지도록 할 수 있다.The optical touch display apparatus and the driving method thereof according to the embodiment of the present invention generate an image map having a plurality of independent positional information (coordinate information), insert an image map at an intersection between the display images, and display the same. The position information of the image map is detected through the optical touch pen so that the touch sensing can be performed without forming a physical touch screen on the display device.
또한, 상기 위치 정보에 기초하여 상기 광학 터치 펜의 터치 위치를 표시할 수 있다.Further, the touch position of the optical touch pen can be displayed based on the position information.
또한, 상기 이미지 맵은 복수의 컬러로 좌표가 구성된 컬러 맵, 계조로 좌표가 구성된 그레이 맵 또는 소정의 패턴으로 좌표가 구성된 패턴 맵을 포함한다.Further, the image map includes a color map in which coordinates are formed in a plurality of colors, a gray map in which coordinates are formed by gradation, or a pattern map in which coordinates are formed in a predetermined pattern.
또한, 2차원 공간에 복수의 컬러를 렌더링(Rendering)하여 상기 컬러 맵을 생성하고, 상기 표시 영상과 상기 컬러 맵을 교번적으로 표시한다.Also, a plurality of colors are rendered in a two-dimensional space to generate the color map, and the display image and the color map are alternately displayed.
또한, 블루 컬러와 레드 컬러를 이용하여 상기 컬러 맵을 생성한다.Also, the color map is generated using blue color and red color.
또한, 화면(전체 서브픽셀)을 일정한 타일(tile) 형태로 분할하여 복수의 컬러 영역을 구성하고, 상기 복수의 컬러 영역 각각이 고유의 위치 정보를 가진다.Further, a plurality of color regions are formed by dividing a screen (entire sub-pixel) into a predetermined tile shape, and each of the plurality of color regions has unique position information.
또한, 상기 복수의 컬러 영역 각각에 라벨을 부여하되, 상기 복수의 컬러 영역에 순차적으로 상기 라벨을 부여한다.In addition, a label is given to each of the plurality of color areas, and the label is sequentially given to the plurality of color areas.
또한, 상기 라벨이 부여된 복수의 컬러 영역을 랜덤 방식으로 섞어 재배열 한다.In addition, a plurality of color regions to which the label is given are mixed and rearranged in a random manner.
또한, 각 서브픽셀의 소스 이미지 데이터에서 상기 이미지 맵의 이미지 데이터를 차감하여 생성된 보정 이미지 데이터를 생성하고, 상기 보정 이미지 데이터에 따른 표시 화면과 상기 이미지 맵을 교번적으로 표시한다.In addition, the correction image data generated by subtracting the image data of the image map from the source image data of each sub pixel is generated, and the display screen and the image map according to the corrected image data are alternately displayed.
또한, 2차원공간에 서로 다른 계조를 가지는 그레이 패턴들을 렌더링하여 상기 그레이 맵을 생성하고, 상기 표시 영상과 상기 그레이 맵을 교번적으로 표시한다.Also, the gray map is generated by rendering gray patterns having different gradations in a two-dimensional space, and the display image and the gray map are alternately displayed.
또한, 화면을 일정한 타일 형태로 분할하여 복수의 그레이 영역을 구성하고, 상기 복수의 그레이 영역 각각이 고유의 위치 정보를 가진다.Further, a plurality of gray areas are formed by dividing the screen into a predetermined tile shape, and each of the plurality of gray areas has unique position information.
또한, 2차원 공간에 서로 다른 형태의 패턴들을 분산시켜 상기 패턴 맵을 생성하고, 상기 표시 영상과 상기 패턴 맵을 교번적으로 표시한다.Also, the pattern map is generated by dispersing patterns of different types in a two-dimensional space, and the display image and the pattern map are alternately displayed.
또한, 화면을 일정한 타일 형태로 분할하여 복수의 패턴 영역을 구성하고, 상기 복수의 패턴 영역 각각이 고유의 위치 정보를 가진다.Further, a plurality of pattern regions are formed by dividing the screen into a predetermined tile shape, and each of the plurality of pattern regions has unique position information.
또한, 각 서브픽셀에 공급되는 이미지 데이터에 터치 센싱을 위한 위치 정보가 맵핑되어 있고, 상기 각 서브픽셀의 이미지 데이터와 매칭되는 상기 위치 정보를 이용하여 상기 광학 터치 펜의 터치가 이루어진 좌표를 검출한다.In addition, the position information for touch sensing is mapped to the image data supplied to each sub-pixel, and coordinates of the touch of the optical touch pen are detected using the position information matching with the image data of each sub-pixel .
또한, 상기 각 서브픽셀에 공급되는 소스 이미지 데이터를 분석하여 복수의 서브픽셀의 소스 이미지 데이터가 동일한 경우, 하나의 서브픽셀 또는 상기 복수의 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 변경한다.In addition, the source image data supplied to each subpixel is analyzed to change the source image data of one subpixel or the plurality of subpixels when the source image data of the plurality of subpixels are the same.
또한, 인접한 복수의 프레임이 보상 관계가 되도록 각 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 변경한다.Further, the source image data of each subpixel is changed so that a plurality of adjacent frames are in a compensation relationship.
또한, 상기 위치 검출기는 상기 이미지 맵 상에서 각각의 컬러 영역의 위치 정보가 기록된 룩업 테이블을 포함하고, 상기 컬러 정보에 따른 위치 정보를 확인하여 상기 디스플레이 장치의 화면에 상기 광학 터치 펜이 접근 또는 터치된 위치를 검출한다.The position detector includes a look-up table in which position information of each color area is recorded on the image map, and the position information corresponding to the color information is confirmed, As shown in FIG.
또한, 상기 표시 영상과 휘도 차이가 10% 이하가 되도록 상기 이미지 맵을 생성한다.Also, the image map is generated such that the luminance difference between the display image and the display image is 10% or less.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치의 구동방법은, 각 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 프레임 단위로 정렬하고, 터치 센싱을 위한 이미지 맵을 생성하는 단계와, 상기 소스 이미지 데이터에서 상기 이미지 맵의 이미지 데이터를 차감하여 보정 이미지 데이터를 생성하는 단계와, 상기 보정 이미지 데이터에 따른 화면과 상기 이미지 맵을 교번적으로 표시하는 단계와, 광학 카메라가 내장된 광학 터치 펜을 이용하여 상기 이미지 맵 상의 특정 위치의 맵 정보를 센싱하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving an optical touch display device, comprising: arranging source image data of each subpixel frame by frame and generating an image map for touch sensing; The method comprising the steps of: generating corrected image data by subtracting image data of an image map; alternately displaying a screen according to the corrected image data and the image map; And sensing map information at a specific location on the map.
또한, 상기 맵 정보에 기초하여 디스플레이 장치의 화면에 광학 터치 펜이 터치한 위치 정보를 센싱하는 단계를 더 포함한다.The method may further include the step of sensing position information touched by the optical touch pen on the screen of the display device based on the map information.
또한, 상기 위치 정보에 기초하여 디스플레이 화면 상에 터치를 표시한다.Further, a touch is displayed on the display screen based on the position information.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치의 구동방법은, 각 서브픽셀에 공급되는 이미지 데이터에 터치 센싱을 위한 위치 정보를 맵핑하는 단계와, 광학 카메라가 내장된 광학 터치 펜을 이용하여 상기 이미지 맵 상의 특정 위치의 맵 정보를 센싱하는 단계와, 상기 맵 정보와 매칭되는 상기 위치 정보를 이용하여 광학 터치 펜의 터치가 이루어진 좌표를 검출하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving an optical touch display device, the method comprising: mapping position information for touch sensing to image data supplied to each subpixel; Sensing map information of a specific position on the image map; and detecting coordinates of the touch of the optical touch pen using the position information matched with the map information.
또한, 상기 각 서브픽셀에 공급되는 소스 이미지 데이터를 분석하는 단계와, 복수의 서브픽셀의 소스 이미지 데이터가 동일한 경우, 하나의 서브픽셀 또는 상기 복수의 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 변경하는 단계를 더 포함한다.The method may further include analyzing the source image data supplied to each of the subpixels, and changing the source image data of one subpixel or the plurality of subpixels if the source image data of the plurality of subpixels are identical .
또한, 인접한 복수의 프레임이 보상 관계가 되도록 각 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 변경한다.Further, the source image data of each subpixel is changed so that a plurality of adjacent frames are in a compensation relationship.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치 및 이의 구동방법은 앞에서 설명한 이미지 맵을 이용하여 고속 구동으로 화면 표시 및 터치 센싱이 이루어지도록 할 수 있다.The optical touch display device and the driving method thereof according to the embodiment of the present invention can perform screen display and touch sensing at high speed driving by using the above-described image map.
또한, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 광학 터치 디스플레이 장치 및 이의 구동방법은 이미지 맵을 이용하여 대면적 터치 센싱 및 멀티 터치 센싱이 이루어지도록 할 수 있다.In addition, the optical touch display device and the driving method thereof according to the embodiment of the present invention can perform the large area touch sensing and the multi-touch sensing using the image map.
또한, 물리적인 터치 전극들을 구성하지 않아 정전용량 방식에서 기생 커패시턴스로 인한 터치 센싱 성능의 저하와 같은 요인을 제거함으로써, 터치 센싱 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, the touch sensing performance can be improved by eliminating the factors such as the deterioration of the touch sensing performance due to the parasitic capacitance in the electrostatic capacitance type because the physical touch electrodes are not constituted.
본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
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.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
100: 디스플레이 장치
110: 디스플레이 패널
120: 게이트 드라이버
130: 데이터 드라이버
140: 타이밍 컨트롤러
200: 광학 터치 펜
210: 광학부
220: 베터리
230: 송신부
300: 위치 검출부100: display device
110: Display panel
120: gate driver
130: Data driver
140: Timing controller
200: Optical Touch Pen
210: Optical part
220: Battery
230:
300:
Claims (24)
상기 디스플레이 장치에서 표시되는 상기 이미지 맵의 맵 정보를 검출하는 광학 터치 펜; 및
상기 맵 정보에 기초하여 화면에서의 위치 정보를 검출하는 위치 검출기;를 포함하는 광학 터치 디스플레이 장치.A display device for displaying a display image based on the input source image data and an image map for touch sensing;
An optical touch pen for detecting map information of the image map displayed on the display device; And
And a position detector for detecting position information on the screen based on the map information.
상기 위치 정보에 기초하여 상기 광학 터치 펜의 터치 위치를 표시하는 광학 터치 디스플레이 장치.The method according to claim 1,
And displays the touch position of the optical touch pen based on the position information.
상기 이미지 맵은 복수의 컬러로 좌표가 구성된 컬러 맵, 계조로 좌표가 구성된 그레이 맵 또는 소정의 패턴으로 좌표가 구성된 패턴 맵을 포함하는 광학 터치 디스플레이 장치.The method according to claim 1,
Wherein the image map includes a color map in which coordinates are formed in a plurality of colors, a gray map in which coordinates are configured in gradation, or a pattern map in which coordinates are formed in a predetermined pattern.
2차원 공간에 복수의 컬러를 렌더링(Rendering)하여 상기 컬러 맵을 생성하고,
상기 표시 영상과 상기 컬러 맵을 교번적으로 표시하는 광학 터치 디스플레이 장치.The method of claim 3,
A color map is generated by rendering a plurality of colors in a two-dimensional space,
And displays the display image and the color map in an alternating manner.
블루 컬러와 레드 컬러를 이용하여 상기 컬러 맵을 생성하는 광학 터치 디스플레이 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the color map is generated using blue color and red color.
화면을 일정한 타일(tile) 형태로 분할하여 복수의 컬러 영역을 구성하고,
상기 복수의 컬러 영역 각각이 고유의 위치 정보를 가지는 광학 터치 디스플레이 장치.The method of claim 3,
A plurality of color regions are formed by dividing the screen into a predetermined tile shape,
Wherein each of the plurality of color regions has unique position information.
상기 복수의 컬러 영역 각각에 라벨을 부여하되,
상기 복수의 컬러 영역에 순차적으로 상기 라벨을 부여한 광학 터치 디스플레이 장치.The method according to claim 6,
A label is assigned to each of the plurality of color regions,
And the labels are sequentially assigned to the plurality of color areas.
상기 라벨이 부여된 복수의 컬러 영역을 랜덤 방식으로 섞어 재배열 하는 광학 터치 디스플레이 장치.8. The method of claim 7,
And the plurality of color regions to which the label is given are randomly mixed and rearranged.
각 서브픽셀의 소스 이미지 데이터에서 상기 이미지 맵의 이미지 데이터를 차감하여 생성된 보정 이미지 데이터를 생성하고,
상기 보정 이미지 데이터에 따른 표시 화면과 상기 이미지 맵을 교번적으로 표시하는 광학 터치 디스플레이 장치.The method according to claim 1,
Generating corrected image data generated by subtracting the image data of the image map from the source image data of each subpixel,
And displays the display screen and the image map according to the corrected image data in an alternating manner.
2차원공간에 서로 다른 계조를 가지는 그레이 패턴들을 렌더링하여 상기 그레이 맵을 생성하고,
상기 표시 영상과 상기 그레이 맵을 교번적으로 표시하는 광학 터치 디스플레이 장치.The method of claim 3,
A gray map is generated by rendering gray patterns having different gradations in a two-dimensional space,
And the display image and the gray map are alternately displayed.
화면을 일정한 타일 형태로 분할하여 복수의 그레이 영역을 구성하고,
상기 복수의 그레이 영역 각각이 고유의 위치 정보를 가지는 광학 터치 디스플레이 장치.11. The method of claim 10,
A plurality of gray regions are formed by dividing the screen into a predetermined tile shape,
Wherein each of the plurality of gray regions has unique position information.
2차원 공간에 서로 다른 형태의 패턴들을 분산시켜 상기 패턴 맵을 생성하고,
상기 표시 영상과 상기 패턴 맵을 교번적으로 표시하는 광학 터치 디스플레이 장치.The method of claim 3,
Generating a pattern map by dispersing patterns of different types in a two-dimensional space,
And displays the display image and the pattern map in an alternate manner.
화면을 일정한 타일 형태로 분할하여 복수의 패턴 영역을 구성하고,
상기 복수의 패턴 영역 각각이 고유의 위치 정보를 가지는 광학 터치 디스플레이 장치.13. The method of claim 12,
A plurality of pattern regions are formed by dividing the screen into a predetermined tile shape,
Wherein each of the plurality of pattern regions has unique position information.
각 서브픽셀에 공급되는 이미지 데이터에 터치 센싱을 위한 위치 정보가 맵핑되어 있고,
상기 각 서브픽셀의 이미지 데이터와 매칭되는 상기 위치 정보를 이용하여 상기 광학 터치 펜의 터치가 이루어진 좌표를 검출하는 광학 터치 디스플레이 장치.The method according to claim 1,
Position information for touch sensing is mapped to image data supplied to each sub-pixel,
Wherein the coordinates of the touch of the optical touch pen is detected using the position information matched with the image data of each sub pixel.
상기 각 서브픽셀에 공급되는 소스 이미지 데이터를 분석하여 복수의 서브픽셀의 소스 이미지 데이터가 동일한 경우, 하나의 서브픽셀 또는 상기 복수의 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 변경하는 광학 터치 디스플레이 장치.15. The method of claim 14,
Wherein the source image data supplied to each of the sub pixels is analyzed to change source image data of one subpixel or the plurality of subpixels when the source image data of the plurality of subpixels are the same.
인접한 복수의 프레임이 보상 관계가 되도록 각 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 변경한 광학 터치 디스플레이 장치.16. The method of claim 15,
And the source image data of each subpixel is changed so that a plurality of adjacent frames are in a compensation relationship.
상기 위치 검출기는 상기 이미지 맵 상에서 각각의 컬러 영역의 위치 정보가 기록된 룩업 테이블을 포함하고, 상기 컬러 정보에 따른 위치 정보를 확인하여 상기 디스플레이 장치의 화면에 상기 광학 터치 펜이 접근 또는 터치된 위치를 검출하는 광학 터치 디스플레이 장치.The method according to claim 1,
Wherein the position detector includes a look-up table in which position information of each color area is recorded on the image map, and confirms the position information according to the color information to display on the screen of the display device the position Is detected.
상기 표시 영상과 휘도 차이가 10% 이하가 되도록 상기 이미지 맵을 생성하는 광학 터치 디스플레이 장치.The method according to claim 1,
And generates the image map so that a luminance difference with the display image is 10% or less.
상기 소스 이미지 데이터에서 상기 이미지 맵의 이미지 데이터를 차감하여 보정 이미지 데이터를 생성하는 단계;
상기 보정 이미지 데이터에 따른 화면과 상기 이미지 맵을 교번적으로 표시하는 단계; 및
광학 카메라가 내장된 광학 터치 펜을 이용하여 상기 이미지 맵 상의 특정 위치의 맵 정보를 센싱하는 단계;를 포함하는 광학 터치 디스플레이 장치의 구동방법.Arranging source image data of each subpixel frame by frame and generating an image map for touch sensing;
Subtracting the image data of the image map from the source image data to generate corrected image data;
Alternately displaying a screen based on the corrected image data and the image map; And
And sensing map information of a specific position on the image map using an optical touch pen having an optical camera incorporated therein.
상기 맵 정보에 기초하여 디스플레이 장치의 화면에 광학 터치 펜이 터치한 위치 정보를 센싱하는 단계를 더 포함하는 광학 터치 디스플레이 장치의 구동방법.20. The method of claim 19,
Sensing the position information touched by the optical touch pen on the screen of the display device based on the map information.
상기 위치 정보에 기초하여 디스플레이 화면 상에 터치를 표시하는 하는 광학 터치 디스플레이 장치의 구동방법.21. The method of claim 20,
And displays a touch on the display screen based on the position information.
광학 카메라가 내장된 광학 터치 펜을 이용하여 상기 이미지 맵 상의 특정 위치의 맵 정보를 센싱하는 단계; 및
상기 맵 정보와 매칭되는 상기 위치 정보를 이용하여 광학 터치 펜의 터치가 이루어진 좌표를 검출하는 단계;를 포함하는 광학 터치 디스플레이 장치의 구동방법.Mapping position information for touch sensing to image data supplied to each subpixel;
Sensing map information of a specific location on the image map using an optical touch pen having an optical camera; And
And detecting coordinates of a touch of the optical touch pen using the position information matched with the map information.
상기 각 서브픽셀에 공급되는 소스 이미지 데이터를 분석하는 단계; 및
복수의 서브픽셀의 소스 이미지 데이터가 동일한 경우, 하나의 서브픽셀 또는 상기 복수의 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 변경하는 단계;를 더 포함하는 광학 터치 디스플레이 장치의 구동방법.23. The method of claim 22,
Analyzing the source image data supplied to each subpixel; And
And changing the source image data of one subpixel or the plurality of subpixels when the source image data of the plurality of subpixels are the same.
인접한 복수의 프레임이 보상 관계가 되도록 각 서브픽셀의 소스 이미지 데이터를 변경하는 광학 터치 디스플레이 장치의 구동방법.24. The method of claim 23,
And changes the source image data of each subpixel so that a plurality of adjacent frames are in a compensation relationship.
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