KR20170002072A

KR20170002072A - 터치 표시 장치

Info

Publication number: KR20170002072A
Application number: KR1020150091991A
Authority: KR
Inventors: 신홍섭; 임경호
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2017-01-06
Also published as: KR102320592B1

Abstract

본 발명은 센싱 정확도를 높여 오동작을 방지할 수 있는 터치 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 표시 장치는 표시 패널의 상부에 위치하는 투명 도전막을 이용하여 사용자의 터치 발생 여부를 감지하고, 표시 패널의 각 화소에 위치하는 포토 센서를 이용하여 사용자의 터치 발생시 사용자의 터치로 인한 반사광을 감지하고, 상기 사용자의 터치 미발생시 상기 표시 패널의 표시면에 입사되는 외부광을 감지한다.

Description

터치 표시 장치{TOUCH DISPLAY}

본 발명은 센싱의 정확도를 높이도록 한 터치 표시 장치에 관한 것이다.

터치 패널은 표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다. 즉, 터치 패널은 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환하며, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다. 이와 같은 터치 패널은 키보드 및 마우스와 같이 표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.

이와 같은 터치 패널은 일반적으로 액정표시장치 또는 유기전계 발광 표시장치와 같은 표시장치의 전면에 부착되어 제품화되는 경우가 많았으나, 최근에는 슬림화를 위해 표시 패널 내에 형성된 포토 센서를 통해 터치 위치를 감지하는 인 셀 터치 표시 장치(In-Cell Touch Display)가 제안되었다.

그러나, 사용자의 손가락이 터치 표시 장치를 터치하지 않고 터치 표시 장치에 근접하게 되면, 사용자의 손가락으로 인해 포토 센서로 입사되는 외부광량이 줄어든다. 또한, 터치 표시 장치의 화면부에 이물이 발생되면, 이물로 인해 포토 센서로 입사되는 외부광량이 줄어든다. 이 경우, 포토 센서는 사용자의 터치가 발생되지 않았음에도 불구하고 사용자의 터치가 발생한 것으로 인식하게 되는 문제점이 있다. 이에 따라, 터치 좌표의 센싱 정확도를 저하될 뿐만 아니라, 터치 표시 장치가 오작동하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 센싱 정확도를 높여 오동작을 방지할 수 있는 터치 표시 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 표시 장치는 표시 패널의 상부에 위치하는 투명 도전막을 이용하여 사용자의 터치 발생 여부를 감지하고, 표시 패널의 각 화소에 위치하는 포토 센서를 이용하여 사용자의 터치 발생시 사용자의 터치로 인한 반사광을 감지하고, 상기 사용자의 터치 미발생시 상기 표시 패널의 표시면에 입사되는 외부광을 감지한다.

본 발명에서는 표시 패널의 상부에 위치하는 투명 도전막을 이용하여 사용자의 터치 발생 여부를 감지하므로, 포토 센서를 이용하여 터치 발생 여부를 감지하는 종래에 비해 오작동을 방지할 수 있어 센싱 정확도 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서는 터치 미발생시 표시 패널의 각 화소에 위치하는 포토 센서를 이용하여 외부조도를 감지하므로, 외부 광센서의 추가없이 화질을 향상시킬 수 있다. 특히, 본 발명에서는 주간 경면광에 의한 표시 장치의 시인성 및 표시 장치의 백색 휘도의 균일도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 포토 센서를 가지는 액정 표시 패널을 나타내는 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 포토 센서의 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 외부광에 따른 도 1에 도시된 포토 센서의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 도 1에 도시된 표시 패널을 가지는 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 5는 도 4에 도시된 센싱 구동부를 구체적으로 설명하기 위한 블럭도이다.
도 6은 도 4에 도시된 백라이트 유닛의 로컬 디밍 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 도 4에 도시된 표시 장치의 화질 향상 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 도 1에 도시된 표시 패널을 가지는 표시 장치의 다른 실시 예를 나타내는 블럭도이다.
도 9는 도 4에 도시된 표시 장치의 구동 방법의 제1 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 도 4에 도시된 표시 장치의 구동 방법의 제2 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 포토 센서를 가지는 표시 패널을 나타내는 단면도이다.

도 1에 도시된 표시 패널은 액정층을(150) 사이에 두고 대향하는 컬러 필터 기판(130) 및 박막트랜지스터 기판(120)을 구비한다.

컬러 필터 기판(130)은 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스(132)와, 컬러 구현을 위한 컬러 필터(134)와, 평탄화를 위한 오버코트층(136)과, 셀갭을 유지하는 컬럼 스페이서(138)와, 포토 센서(PS)와 중첩되는 센서 개구부(131)를 구비한다.

블랙매트릭스(132)는 게이트 라인, 데이터 라인 및 박막트랜지스터(TFT) 중 적어도 어느 하나와 중첩되게 상부 기판(111) 상에 형성된다. 이러한 블랙매트릭스(132)는 각 서브 화소 영역을 구분함과 아울러 인접한 서브 화소 영역 간의 광간섭을 방지하는 역할을 하게 된다.

적색(R), 녹색(G), 청색(B) 컬러 필터(134)는 상부 기판(111)에 형성되어 해당 색을 구현한다.

컬럼 스페이서(138)는 오버코트층(136) 상에 블랙매트릭스(132)와 중첩되게 형성되어 형성되어 컬러 필터 기판(130)과 박막 트랜지스터 기판(120) 사이의 셀갭을 유지한다.

센서 개구부(131)는 포토 센서(PS)의 채널영역과 중첩되는 컬러 필터(134) 및 오버코트층(136)을 관통하도록 형성되어 상부 기판(111)을 노출시킨다. 이에 따라, 컬러 필터(134) 및 오버코트층(136)에 의해 포토 센서(PS)로 유입되는 광의 손실을 최소화할 수 있다.

박막 트랜지스터 기판(120)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 박막트랜지스터(TFT)와, 박막트랜지스터(TFT)와 접속된 화소 전극(122)과, 화소 전극(122)과 전계를 이루는 공통 전극(124)과, 센싱 송신 라인(TL) 및 센싱 수신 라인(RL)과 접속된 포토 센서(PS)를 구비한다.

박막트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터의 게이트신호에 응답하여 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터신호를 선택적으로 화소전극(122)에 공급한다. 이를 위해, 박막트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)과 접속된 게이트 전극(102), 데이터 라인(DL)과 접속된 소스 전극(106), 화소 전극(122)과 접속된 드레인 전극(108), 소스 전극(106)과 드레인 전극(108) 사이에 채널을 형성하는 반도체층(104)을 구비한다.

공통 전극(124)은 슬릿 형태로 하부 기판(101) 상에 형성되어 화소 전극(122)과 프린지 전계를 형성한다. 이 공통 전극(124)은 상부 기판(111) 상에 형성되어 화소 전극(122)과 수직 전계를 형성할 수도 있다.

화소 전극(122)은 박막트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(108)과 접속된다. 이러한 화소 전극(122)은 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 비디오 신호가 공급되면, 공통 전압이 공급된 공통 전극(124)과 프린지 전계를 형성하여 박막트랜지스터 기판(120)과 컬러필터 기판(130) 사이에서 수평 방향으로 배열된 액정 분자들이 유전 이방성에 의해 회전하게 된다. 그리고, 액정 분자들의 회전 정도에 따라 화소 영역을 투과하는 광 투과율이 달라지게 됨으로써 계조를 구현하게 된다.

포토 센서(PS)는 도 1에 도시된 바와 같이 백라이트 유닛으로부터 입사되는 광을 차단하는 차광층(112)과, 센싱 송신 라인(TL)에 접속된 소스 전극(116)과, 센싱 수신 라인(RL)에 접속된 드레인 전극(118)과, 소스 전극(116) 및 드레인 전극(118) 사이에 채널을 형성하는 반도체층(114)을 구비하는 포토 트랜지스터로 형성된다.

이 포토 트랜지스터(PS)는 도 2a에 도시된 바와 같이 각 화소를 이루는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 화소 중 적어도 하나의 서브 화소에 형성되거나, 도 2b에 도시된 바와 같이 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 서브 화소 각각에 형성된다.

이러한 포토 센서(PS)는 센서창(131)을 통해 입사되는 광량에 따라 턴온되는 채널량이 다르게 조절된다. 사용자의 터치 미발생시 포토 센서(PS)에는 도 3a에 도시된 바와 같이 외부광이 직접 입사된다. 이에 따라, 사용자의 터치 미발생시 포토 센서(PS)에는 상대적으로 높은 강도의 광이 입사되므로, 상대적으로 큰 전류의 포토 센싱 신호(PSS)를 생성한다. 그리고, 사용자의 터치 발생시 포토 센서(PS)에는 도 3b에 도시된 바와 같이 백라이트 유닛으로부터 출사된 내부광이 사용자의 손가락에 의해 반사되어 반사광이 입사되거나, 사용자의 손가락에 의해 외부광이 차단된다. 이에 따라, 사용자의 터치 발생시 포토 센서(PS)는 상대적으로 작은 전류의 포토 센싱 신호(PSS)를 생성한다.

이러한 액정 표시 패널의 하부 기판(101)의 배면에는 하부 편광판(152)이 형성되고, 상부 기판(111)의 배면에는 상부 편광판(148)이 형성된다. 이 상부 편광판(148)과 상부 기판(111) 사이에는 광학 접착제(142), 커버 윈도우(144) 및 투명 도전막(146)이 형성된다.

광학 접착제(142)는 상부 기판(111) 및 커버 윈도우(144)를 접착시킴과 아울러 상부 기판(111) 및 커버 윈도우(144) 사이의 굴절율 차이를 보상한다. 이러한 광학 접착제(142)는 OCR(Optical Clear Resin) 또는 SVR(Super View Resin)로 형성된다.

커버 윈도우(144)는 사용자의 손 또는 터치 펜에 의한 터치시 발생되는 압력으로부터 표시 패널 내의 다수의 박막층을 보호하기 위해 강화 유리 등과 같은 경질의 투명 재질로 형성된다.

투명 도전막(146)은 사용자의 손가락 또는 터치 펜과 함께 터치 커패시터(즉, 터치 센서)(Cs)의 터치 전극역할을 하게 되므로, 사용자의 터치에 따른 정전 용량의 변화를 검출할 수 있다.

이 투명 도전막(146)은 커버 윈도우(144)의 전면 및 배면 중 적어도 어느 한 면에 형성된다. 투명 도전막(146)이 커버 윈도우(144) 및 상부 편광판(148) 사이에 위치하도록 커버 윈도우(144)의 전면에 형성되는 경우, 상부 편광판(148)은 터치 센서(Cs)의 유전체 역할을 하게 된다. 그리고, 투명 도전막(146)이 접착층(142)과 커버 윈도우(144) 사이에 위치하도록 커버 위도우(144)의 배면에 형성되는 경우, 커버 윈도우(144) 및 상부 편광판(148)은 터치 센서(Cs)의 유전체 역할을 하게 된다.

이와 같은 표시 패널에서는 터치 센서(Cs)를 이용하여 사용자의 터치 여부를 감지하고, 사용자의 터치가 발생한 경우, 포토 센서(PS)를 이용하여 터치 좌표를 검출하고, 사용자의 터치가 발생되지 않은 경우, 포토 센서(PS)를 이용하여 표시 패널 전면에 대한 조도 분포를 검출한다.

이러한 본 발명의 터치 센서(Cs) 및 포토 센서(PS)는 도 4에 도시된 센싱 구동부(160)에 의해 구동된다.

도 4는 도 1에 도시된 표시 패널을 가지는 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 표시 장치는 표시 패널(100)의 각 화소를 구동하기 위한 표시 구동부와, 표시 패널(100) 내에 내장된 터치 센서 및 포토 센서들을 구동하기 위한 센싱 구동부(160)와, 표시 구동부 및 센싱 구동부(160)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(174)를 구비한다.

표시 구동부는 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 구동부(176)와, 데이터 라인(DL)을 구동하는 데이터 구동부(178)를 구비한다.

데이터 구동부(178)는 타이밍 컨트롤러(174)로부터의 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여 타이밍 컨트롤러(174)로부터의 디지털 데이터(DATA)를 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 각 게이트 라인(GL)이 구동될 때마다 데이터 라인(DL)으로 공급한다.

게이트 구동부(176)는 타이밍 컨트롤러(174)로부터의 게이트 제어 신호(GCS)에 응답하여 표시 패널(100)의 게이트 라인(GL)을 순차 구동한다. 게이트 구동부(176)는 각 게이트 라인(GL)의 해당 스캔 기간마다 게이트 온 전압의 스캔 펄스를 공급하고, 다른 게이트 라인(GL)이 구동되는 나머지 기간에는 게이트 오프 전압을 공급한다.

센싱 구동부(160)는 사용자의 터치 미발생시 사용자에 의한 터치 위치를 산출하고, 사용자의 터치 미발생시 표시 패널(100)의 표시면에 입사되는 외부광의 조도 분포를 산출한다. 이를 위해, 센싱 구동부(160)는 도 5에 도시된 바와 같이 터치 센싱부(162), 포토 센싱부(164), 터치 좌표 산출부(166) 및 조도 분포 산출부(168)를 구비한다.

터치 센싱부(162)는 FPC와 같은 신호 전송부(도시하지 않음)를 통해 표시 패널(100)의 투명 도전막(146)과 접속되어 사용자의 터치에 따른 투명 도전막(146)의 표면 전하량(Q)의 변화를 검출한다. 즉, 터치 센싱부(162)는 투명 도전막(146)의 표면 전하량(Q)이 미리 설정된 기준 전하량보다 클 경우, 사용자의 터치가 발생된 것으로 판단하여 하이 상태의 터치 감지 신호(TSH)를 포토 센싱부(164)에 공급한다. 또한, 터치 센싱부(162)는 투명 도전막(146)의 표면 전하량(Q)이 미리 설정된 기준 전하량 이하인 경우, 사용자의 터치가 발생되지 않은 것으로 판단하여 로우 상태의 터치 감지 신호(TSL)를 포토 센싱부(164)에 공급한다.

포토 센싱부(164)는 포토 트랜지스터(PS)의 소스 전극과 접속된 센싱 송신 라인(TL)에 포토 구동 신호(PDS)를 인가하고, 포토 트랜지스터(PS)의 드레인 전극과 접속된 센싱 수신 라인(RL)을 통해 포토 센싱 신호(PSS)를 수신한다. 그리고, 포토 센싱부(164)는 터치 감지 신호(TSH,TSL)의 논리값에 따라 수신된 포토 센싱 신호(PSS)를 터치 좌표 산출부(166) 또는 조도 분포 산출부(168)에 공급한다. 즉, 포토 센싱부(164)는 하이 상태의 터치 감지 신호(TSH)에 응답하여 수신된 로우 상태의 포토 센싱 신호(PSS)를 터치 좌표 산출부(166)에 공급하며, 로우 상태의 터치 감지 신호(TSL)에 응답하여 수신된 하이 상태의 포토 센싱 신호(PSS)를 조도 분포 산출부(168)에 공급한다.

터치 좌표 산출부(166)는 하이 상태의 터치 감지 신호(TSH)에 동기하여 수신된 로우 상태의 포토 센싱 신호(PSS)를 통해 터치 좌표를 계산하고, 그 터치 좌표 신호(TCS)를 호스트 시스템(172)으로 전송한다. 즉, 터치 좌표 산출부(166)는 다수의 포토 센서(PS)들 중 사용자의 터치에 의해 외부광이 차단되거나 반사광이 입사되어 로우 상태의 포토 센싱 신호(PSS)를 생성한 포토 센서(PS)를 통해 터치 좌표(TCS)를 산출한다.

호스트 시스템(172)은 영상 데이터(RGB) 및 다수의 동기 신호를 타이밍 컨트롤러(174)로 공급하고, 터치 좌표 산출부(166)로부터 입력된 터치 좌표 신호(TCS)를 분석하여 사용자의 터치가 발생한 좌표와 연계된 응용 프로그램을 수행한다.

조도 분포 산출부(168)는 로우 상태의 터치 감지 신호(TSL)에 동기하여 수신된 포토 센싱 신호(PSS)를 통해 화면 내의 조도 분포를 산출한다. 이 때, 조도 분포 산출부(168)는 도 6에 도시된 바와 같이 표시 패널(100)의 표시 화면에서 매트릭스 형태로 나뉘어진 가상의 표시 블럭(PB11,...PBij)별로 조도 분포를 계산하여 조도 분포 신호(LDS)를 백라이트 구동부(182)로 전송한다.

백라이트 구동부(182)는 조도 분포 산출부(168)로부터의 조도 분포 신호(LDS)에 응답하여 백라이트 유닛(180)의 광원을 구동한다. 즉, 외부 조도가 높은 표시 블럭(PB)과 대응되는 광원 블럭들(BL)은 광원 구동 전류를 낮춰 광원의 휘도를 감소시키고, 외부 조도가 낮은 표시 블럭(PB)과 대응되는 광원 블럭들(BL)은 광원 구동 전류를 높여 광원의 휘도를 증가시킨다.

한편, 본 발명에서는 제품 출하 후, 사용자의 터치가 발생되지 않은 경우, 도 7a에 도시된 바와 같이 외부광의 조도 분포를 산출한 후, 화질을 보상하여 시인성을 향상시키는 것을 예를 들어 설명하였지만, 이외에도 제품 출하전 화질을 보상하여 백색 휘도의 균일성을 향상시킬 수도 있다. 즉, 제품 출하 전, 도 7b에 도시된 바와 같이 암실 조건에서 백라이트 유닛(180)에서 내부광이 출사된 후 외부로부터 입사되는 그 내부광을 포토 센서(PS)를 통해 감지한다. 이에 따라, 백색 휘도가 낮은 광원 블럭들(BL)은 광원 구동 전류를 높여 백색 휘도를 증가시키고, 백색 휘도가 높은 광원 블럭들(BL)은 광원 구동 전류를 낮춰 백색 휘도를 감소시킴으로써 백색 휘도의 균일도가 향상된다.

또한, 본 발명에서는 포토 센서(PS)를 통해 감지된 화면 내의 조도 분포를 통해 광원의 휘도를 조절하는 특징을 예로 들어 설명하였지만, 조도 분포 산출부(168)로부터의 조도 분포 신호(LDS)에 응답하여 도 8에 도시된 영상 처리부(184)에서 영상 데이터의 계조를 변조할 수도 있다. 이 경우, 외부 조도가 높은 표시 블럭(PB)과 대응되는 입력 영상의 계조를 확장(Stretching)함으로써 계조 분포가 넓어져 영상의 전반적인 밝기가 균일해진다. 이 영상 처리부(184)는 별도로 마련되거나, 호스트시스템(172), 타이밍 제어부(174) 또는 데이터 구동부(178) 내에 내장될 수도 있다.

도 9는 본 발명에 따른 표시 장치의 구동 방법의 제1 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다.

먼저, 투명 도전막(146)의 표면 전하량의 변화를 통해 사용자의 터치 발생 여부를 판단(S11단계)한다. 투명 도전막(146)의 표면 전하량(Q)이 미리 설정된 기준 전하량보다 클 경우, 사용자의 터치가 발생된 것으로 판단하고, 투명 도전막(146)의 표면 전하량(Q)이 미리 설정된 기준 전하량 이하인 경우, 사용자의 터치가 발생되지 않은 것으로 판단한다.

투명 도전막(146)의 표면 전하량(Q)을 통해 사용자의 터치가 발생된 것으로 판단되면, 포토 센서(PS)를 통해 반사광을 감지(S12단계)하여 터치 좌표를 산출(S13단계)한다. 즉, 사용자의 터치에 의해 외부광이 차단되거나 사용자의 터치에 의해 반사광이 입사되는 포토 센서(PS)는 로우 상태의 포토 센싱 신호(PSS)를 생성한다. 이 로우 상태의 포토 센싱 신호(PSS)를 통해 외부광이 차단되는 서브화소와 외부광이 입사되는 서브 화소를 판단함으로써 터치 좌표를 산출하고, 그 터치 좌표와 연계된 응용 프로그램이 실행된다.

투명 도전막(146)의 표면 전하량(Q)을 통해 사용자의 터치가 발생되지 않은 것으로 판단되면, 포토 센서(PS)를 통해 외부광을 감지(S14단계)하여 조도 분포를 산출(S15단계)한다. 즉, 포토 센서(PS)는 외부광의 세기에 따라 턴온되는 채널량이 다르게 조절되므로 하이 상태의 포토 센싱 신호(PSS)의 레벨을 다르게 발생한다. 포토 센서는 외부광의 강도가 높을수록(낮을수록) 상대적으로 높은(낮은) 레벨의 포토 센싱 신호를 생성한다. 이러한 하이 상태의 포토 센싱 신호(PSS)를 통해, 높은 강도의 빛이 입사된 서브 화소와 낮은 강도의 외부광이 입사된 서브화소를 판단함으로써, 화질이 상대적으로 낮은 영역의 화소 데이터를 보상하거나, 광원의 구동 전류를 조절한다.

도 10은 본 발명에 따른 표시 장치의 구동 방법의 제2 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다. 본 발명에 따른 표시 장치의 구동 방법의 제2 실시 예에서는 사용자에 의한 터치가 발생된 경우에도 외부조도를 측정하여 화질을 향상시킨다.

구체적으로, 투명 도전막(146)의 표면 전하량의 변화를 통해 사용자의 터치 발생 여부를 판단(S21단계)한다. 투명 도전막(146)의 표면 전하량(Q)이 미리 설정된 기준 전하량보다 클 경우, 사용자의 터치가 발생된 것으로 판단하고, 투명 도전막(146)의 표면 전하량(Q)이 미리 설정된 기준 전하량 이하인 경우, 사용자의 터치가 발생되지 않은 것으로 판단한다.

투명 도전막(146)의 표면 전하량(Q)을 통해 사용자의 터치가 발생된 것으로 판단되면, 포토 센서(PS)를 통해 반사광을 감지(S22단계)하여 터치 좌표를 산출한 후, 외부 조도를 측정한다. 즉, 사용자의 터치에 의해 외부광이 차단되고 반사광이 입사되는 서브 화소의 포토 센서(PS)는 로우 상태의 포토 센싱 신호(PSS)를 생성한다. 이 로우 상태의 포토 센싱 신호(PSS)를 통해 사용자의 터치에 의한 터치 좌표를 산출(S23단계)한다. 그런 다음, 외부광이 입사되는 서브 화소의 포토 센서(PS)는 외부광을 감지(S24단계)하여, 하이 상태의 포토 센싱 신호(PSS)를 생성한다. 이 하이 상태의 포토 센싱 신호(PSS)를 통해 외부광의 조도 분포를 산출한다. 즉, 외부광이 입사되는 서브 화소들의 포토 센서(PS)는 외부광의 강도가 높을수록(낮을수록) 상대적으로 높은(낮은) 레벨의 포토 센싱 신호(PSS)를 생성한다. 이러한 하이 상태의 포토 센싱 신호(PSS)를 통해, 높은 강도의 빛이 입사된 화소와 낮은 강도의 외부광이 입사된 화소를 판단함으로써, 화질이 상대적으로 낮은 영역의 화소 데이터를 보상하고, 광원의 구동 전류를 조절한다.

또한, 사용자의 터치가 발생되지 않은 것으로 판단되는 경우에는 터치 좌표 산출없이 바로 외부광의 조도 분포를 산출하여 상대적으로 조도가 높은 영역과 낮은 영역의 화소 데이터를 보상하거나 광원의 구동 전류를 조절한다.

한편, 본 발명에서는 투명 도전막(146)을 이용하여 터치 발생 여부를 판단하고, 포토 센서(PS)를 통해 터치 좌표를 산출하는 것을 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 투명 도전막(146)의 표면 전하량의 변화를 통해 사용자의 터치 발생 여부 뿐만 아니라 터치 좌표를 산출할 수도 있다. 이 경우, 투명 도전막(146)을 통해 산출된 터치 좌표와, 포토 센서(PS)를 통해 산출된 터치 좌표가 일치하는 경우, 그 터치 좌표에 해당하는 응용 프로그램을 실행하므로, 터치 좌표의 센싱 정확도를 향상시킬 수 있다.

전술한 실시예에서 표시 패널을 액정 표시 패널을 중심으로 설명하였지만, 본 발명의 표시소자는 액정 표시 패널 뿐만 아니라 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 및 유기 발광 다이오드 패널(Organic Light Emitting Diode Panel) 등의 평판 표시장치로 구현될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.

146 : 투명 도전막 160 : 센싱 구동부
162 : 터치 센싱부 164 : 포토 센싱부
166 : 터치 좌표 산출부 168 : 조도 분포 산출부

Claims

다수의 화소를 가지는 표시 패널과;
상기 표시 패널의 상부에 위치하며, 사용자의 터치 발생 여부를 감지하는 터치 센서의 전극으로 이용되는 투명 도전막과;
상기 다수의 화소 각각에 위치하며, 상기 사용자의 터치 발생시 사용자의 터치로 인한 반사광을 감지하고, 상기 사용자의 터치 미발생시 상기 표시 패널의 표시면에 입사되는 외부광을 감지하는 포토 센서를 구비하는 터치 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 투명 도전막 상에 형성되는 편광판과;
상기 편광판과 상기 표시 패널 사이에 위치하며, 상기 투명 도전막의 전면 또는 배면에 위치하는 커버 윈도우를 더 구비하며,
상기 편광판에 대한 사용자의 터치시, 상기 사용자의 손가락과 상기 투명 도전막 사이에 터치 커패시터인 상기 터치 센서가 배치되는 터치 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 사용자의 터치 미발생시 상기 터치 위치를 산출하고, 상기 사용자의 터치 미발생시 상기 표시 패널의 표시면에 입사되는 외부광의 조도 분포를 산출하는 센싱 구동부를 더 구비하는 터치 표시 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 센싱 구동부는
상기 투명 도전막 표면의 전하량 변화에 따라 상기 사용자의 터치 발생 여부를 감지하는 터치 센싱부와;
상기 사용자의 터치 발생시 상기 포토 센서를 통해 감지된 상기 반사광을 통해 상기 터치 위치를 산출하는 터치 좌표 산출부와;
상기 사용자의 터치 미발생시 상기 포토 센서를 통해 감지된 상기 외부광을 통해 상기 표시 패널의 표시면에 입사되는 외부광의 조도 분포를 산출하는 조도 분포 산출부를 구비하는 터치 표시 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 표시 패널은 백라이트 유닛으로부터 생성된 광을 이용하여 화상을 구현하는 액정 표시 패널이며,
상기 표시 장치는
상기 조도 분포 산출부에서 산출된 외부광의 조도 분포를 통해 상기 표시 패널 배면에 위치하는 백라이트 유닛의 밝기를 조절하는 백라이트 구동부를 더 구비하는 터치 표시 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 조도 분포 산출부에서 산출된 외부광의 조도 분포를 통해 상기 표시 패널에 공급되는 영상 데이터를 확장하는 영상 처리부를 더 구비하는 터치 표시 장치.