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KR101383709B1 - 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 그의 구동 방법 Download PDF

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KR101383709B1
KR101383709B1 KR1020070022669A KR20070022669A KR101383709B1 KR 101383709 B1 KR101383709 B1 KR 101383709B1 KR 1020070022669 A KR1020070022669 A KR 1020070022669A KR 20070022669 A KR20070022669 A KR 20070022669A KR 101383709 B1 KR101383709 B1 KR 101383709B1
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김형걸
어기한
이주형
조만승
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다. 상기 구동 방법은 복수의 화소, 복수의 감지부, 상기 복수의 감지부가 연결되어 있는 복수의 감지 데이터선을 포함하는 표시 장치의 구동 방법으로서, 상기 감지 데이터선으로부터 감지 신호를 판독하는 단계, 상기 감지 신호에 기초하여 접촉 발생 여부, 접촉 개수, 및 X축 위치 데이터 및 Y축 위치 데이터를 생성하는 단계, 접촉이 발생했는지를 판단하는 단계, 상기 접촉이 발생할 경우, 상기 접촉의 개수가 복수인지를 판단하는 단계, 그리고 상기 접촉의 개수가 복수 개일 경우, 복수의 접촉이 순차적으로 발생했는지의 여부 및 상기 X축 위치 데이터 및 Y축 위치 데이터의 개수에 기초하여 접촉 위치를 판단하는 단계를 포함한다.
표시 장치, 액정표시장치, 감지부, 터치스크린, 화소, 접촉판단, 접촉위치, 멀티접촉

Description

표시 장치 및 그의 구동 방법 {DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도로서, 화소를 포함하는 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도로서, 감지부를 포함하는 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 감지부에 대한 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 감지부의 등가 회로도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 판단부의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 판단부의 동작 순서도이다.
본 발명은 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
최근 퍼스널 컴퓨터나 텔레비전 등의 경량화 및 박형화에 따라 표시 장치도 경량화 및 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 음극선관(cathode ray tube, CRT)이 평판 표시 장치로 대체되고 있다.
이러한 평판 표시 장치에는 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 전계 방출 표시 장치(field emission display, FED), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting device, OLED), 플라스마 표시 장치(plasma display panel, PDP) 등이 있다.
일반적으로 액티브 매트릭스형 평판 표시 장치에서는 복수의 화소가 매트릭스 형태로 배열되며, 주어진 휘도 정보에 따라 각 화소의 광 강도를 제어함으로써 화상을 표시한다. 이 중 액정 표시 장치는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성을 갖는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 액정층에 전기장을 인가하고, 이 전기장의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다.
터치 스크린 패널(touch screen panel)은 화면 위에 손가락 또는 터치 펜(touch pen, stylus) 등을 접촉해 문자나 그림을 쓰고 그리거나, 아이콘을 실행시켜 컴퓨터 등의 기계에 원하는 명령을 수행시키는 장치를 말한다. 터치 스크린 패널이 부착된 액정 표시 장치는 사용자의 손가락 또는 터치 펜 등이 화면에 접촉하였는지 여부 및 접촉 위치 정보를 알아낼 수 있다. 그런데, 이러한 액정 표시 장치는 터치 스크린 패널로 인하여 원가 상승, 터치 스크린 패널을 액정 표시판 위 에 접착시키는 공정 추행 인한 수율 감소, 액정 표시판의 휘도 저하, 제품 두께 증가 등의 문제가 있다.
따라서 이러한 문제들을 해결하기 위하여 터치 스크린 패널 대신에 감지 소자를 액정 표시 장치에 내장하는 기술이 개발되어 왔다. 감지 소자는 사용자의 손가락 등이 화면에 가한 빛 또는 압력의 변화를 감지함으로써 액정 표시 장치가 사용자의 손가락 등이 화면에 접촉하였는지 여부 및 접촉 위치 정보를 알아낼 수 있게 한다.
이러한 감지 소자는 행 방향 및 열 방향으로 복 수개 배열되어 있고, 접촉이 일어나면 해당 위치의 감지 소자로부터 해당 상태의 감지 신호가 출력된다.
하지만 손가락 등으로 어느 한 위치를 접촉한 상태에서 하나 이상의 다른 위치를 접촉하는 경우, 접촉 위치를 판단하기 위해 많은 양의 데이터를 처리해야 하므로 처리 시간이 많이 소요된다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 감지 소자의 접촉 위치를 판단하는 처리 시간을 줄이는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 감지 소자의 접촉 위치를 정확하게 판단하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 복수의 화소, 복수의 감지부, 상기 복수의 감지부가 연결되어 있는 복수의 감지 데이터선을 포함하는 표시 장치의 구동 방법으로서, 상기 감지 데이터선으로부터 감지 신호를 판독하는 단계, 상기 감지 신호에 기초하여 접촉 발생 여부, 접촉 개수, 및 X축 위치 데이터 및 Y축 위치 데이터를 생성하는 단계, 접촉이 발생했는지를 판단하는 단계, 상기 접촉이 발생할 경우, 상기 접촉의 개수가 복수인지를 판단하는 단계, 그리고 상기 접촉의 개수가 복수 개일 경우, 복수의 접촉이 순차적으로 발생했는지의 여부 및 상기 X축 위치 데이터 및 Y축 위치 데이터에 기초하여 접촉 위치를 판단하는 단계를 포함한다.
상기 접촉 위치 판단 단계는, 상기 복수 개의 접촉이 순차적으로 발생했는지를 판단하는 단계, 상기 접촉이 순차적으로 발생할 경우, 복수 개의 X축 위치 데이터가 존재하는지를 판단하는 단계, 그리고 복수의 X축 위치 데이터가 존재하지 않을 경우, 복수의 Y축 위치 데이터가 존재하는 상태로 판단하여, 현재 X축 위치 데이터를 바로 이전 접촉의 X축 위치 데이터로 정하고, 상기 제1 및 제2 Y축 위치 데이터 중에서 이전 접촉의 Y축 위치 데이터와 다른 값을 갖는 Y축 위치 데이터를 현재 접촉의 Y축 위치 데이터로 정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 접촉 위치 판단 단계는, 복수의 위치 데이터가 존재할 경우, 복수의 Y축 위치 데이터가 존재하는지를 판단하는 단계, 그리고 복수의 Y축 위치 데이터가 존재하지 않을 경우, 현재 Y축 위치 데이터를 바로 이전 접촉의 Y축 위치 데이터로 정하고, 상기 제1 및 제2 X축 위치 데이터 중에서 이전 접촉의 X축 위치 데이터와 다른 값을 갖는 X축 위치 데이터를 현재 접촉의 X축 위치 데이터로 정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 접촉 위치 판단 단계는, 복수 개의 Y축 위치 데이터가 존재할 경우, 현재 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터를 상기 복수의 X축 및 Y축 위치 데이터 중에서 이전 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터와 다른 값으로 정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 접촉 위치 판단 단계는 상기 접촉 개수가 하나일 경우, 상기 X축 및 Y축 위치 데이터를 현재 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터로 정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 접촉 위치 판단 단계는 상기 접촉의 개수가 하나일 경우, 플래그의 값을 변화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 접촉 위치 판단 단계는 상기 플래그의 값에 기초하여 복수의 접촉이 순차적으로 발생했는지의 여부를 판단할 수 있다.
상기 표시 장치의 구동 방법은 상기 현재 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터가 정해진 후, 상기 플래그의 값을 초기화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 접촉은 프레임마다 하나씩 발생되는 것이 좋고, 상기 복수의 접촉 개수는 "2"일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시판, 상기 표시판에 제1 방향으로 뻗어 있고 제1 감지 신호를 전달하는 제1 복수의 감지 신호선, 상기 표시판에 제2 방향으로 뻗어 있고 제2 감지 신호를 전달하는 제2 복수의 감지 신호선, 상기 제1 감지 신호선에 연결되어 있고, 상기 표시판에 대한 접 촉에 기초하여 상기 제1 감지 신호를 생성하는 복수의 제1 감지부, 상기 제2 감지 신호선에 연결되어 있고, 상기 표시판에 대한 접촉에 기초하여 상기 제2 감지 신호를 생성하는 복수의 제2 감지부, 그리고 상기 제1 감지 신호선과 상기 제2 감지 신호선을 통해 각각 전달되는 상기 제1 감지 신호와 상기 제2 감지 신호에 기초하여, 접촉 발생 여부, 접촉 개수, 및 접촉의 X축 위치 데이터 및 Y축 위치 데이터를 생성하고, 상기 접촉 개수가 복수 개일 경우 복수의 접촉이 순차적으로 발생했는지의 여부 및 상기 X축 위치 데이터 및 Y축 위치 데이터에 기초하여 접촉 위치를 판단하는 접촉 판단부를 포함한다.
상기 접촉 판단부는 상기 복수 개의 접촉이 순차적으로 발생할 경우, 복수 개의 X축 위치 데이터가 존재하는지를 판단하고, 복수의 X축 위치 데이터가 존재하지 않을 경우, 복수의 Y축 위치 데이터가 존재하는 상태로 판단하여, 현재 X축 위치 데이터를 바로 이전 접촉의 X축 위치 데이터로 정하고, 상기 제1 및 제2 Y축 위치 데이터 중에서 이전 접촉의 Y축 위치 데이터와 다른 값을 갖는 Y축 위치 데이터를 현재 접촉의 Y축 위치 데이터로 정할 수 있다.
상기 접촉 판단부는 복수의 X축 위치 데이터가 존재할 경우, 복수의 Y축 위치 데이터가 존재하는지를 판단하고, 복수의 Y축 위치 데이터가 존재하지 않을 경우, 현재 Y축 위치 데이터를 바로 이전 접촉의 Y축 위치 데이터로 정하고, 상기 제1 및 제2 X축 위치 데이터 중에서 이전 접촉의 X축 위치 데이터와 다른 값을 갖는 X축 위치 데이터를 현재 접촉의 X축 위치 데이터로 정할 수 있다.
상기 접촉 판단부는 복수의 X축 위치 데이터가 존재할 경우, 복수 개의 Y축 위치 데이터가 존재하는지를 판단하고, 복수 개의 Y축 위치 데이터가 존재할 경우, 현재 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터를 상기 복수의 X축 및 Y축 위치 데이터 중에서 이전 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터와 다른 값으로 정할 수 있다.
상기 접촉 판단부는 상기 접촉 개수가 하나일 경우, 상기 X축 및 Y축 위치 데이터를 현재 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터로 정할 수 있다.
상기 접촉 판단부는 복수의 플래그의 값이 기억되어 있는 레지스터를 포함할 수 있다.
상기 플래그는 순차 접촉 플래그를 포함하고, 상기 접촉 판단부는 상기 접촉의 개수가 하나일 경우, 상기 순차 접촉 플래그를 활성화할 수 있다.
상기 플래그는 제1 및 제2 접촉 플래그를 더 포함하고, 상기 접촉 판단부는 접촉이 발생할 경우, 접촉되는 개수에 기초하여 상기 제1 및 제2 접촉 플래그의 값을 정할 수 있다.
상기 플래그는 제1 및 제2 위치 정보 플래그를 더 포함하고, 상기 접촉 판단부는 상기 복수의 X축 위치 데이터나 상기 복수의 Y축 위치 데이터의 존재 여부에 따라 상기 제1 및 제2 위치 정보 플래그의 값을 정할 수 있다.
상기 접촉 판단부는 상기 접촉 발생 여부, 상기 접촉 개수 및 상기 X축 위치 데이터 및 Y축 위치 데이터를 생성하는 접촉 상태 판단부 및 상기 접촉 위치를 판단하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 접촉 판단부는 접촉 발생 신호 생성부 및 접촉 정보 출력부를 더 포함하고, 상기 접촉 발생 신호 생성부는 접촉 발생 여부에 따라 해당 상태의 접촉 발 생 신호를 생성하여 출력하고, 상기 접촉 정보 출력부는 상기 판단된 현재 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터를 출력할 수 있다.상기 감지부는 액정을 유전체로 가지며, 압력에 따라 정전 용량이 변화하는 가변 축전기, 그리고 상기 가변 축전기와 직렬로 연결되는 기준 축전기를 포함할 수 있다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명에 따른 표시 장치의 한 실시예인 액정 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 6를 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도로서, 화소를 포함하는 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도로서, 감지부를 포함하는 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 감지부에 대한 등가 회로 도이며, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략도이다. 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 감지 데이터선에 연결되어 있는 복수의 감지부의 등가 회로도이다.
도 1 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500) 및 감지 신호 처리부(800), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(550), 감지 신호 처리부(800)에 연결된 접촉 판단부(700), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.
도 1 및 도 3을 참고하면, 액정 표시판 조립체(300)는 복수의 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(PX), 그리고 복수의 감지 신호선(SY1-SYN, SX1-SXM, RL)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 감지부(SU), 각 감지 신호선(SY1-SYN, SX1-SXM)의 한 끝단에 연결된 복수의 리셋 신호 입력부(INI), 각 감지 신호선(SY1-SYN, SX1-SXM)의 다른 끝단에 연결된 복수의 감지신호 출력부(SOUT), 그리고 각 감지 신호 출력부(SOUT)에 연결된 복수의 출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)을 포함한다.
반면, 도 2 및 도 4를 참고하면, 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주하는 박막 트랜지스터 표시판(100) 및 공통 전극 표시판(200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3), 그리고 두 표시판(100, 200) 사이에 간극(間隙)을 만들며 어느 정도 압축 변형되는 간격재(도시하지 않음)를 포함한다.
신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 전압을 전달하는 데이터선(D1-Dm)을 포함하며, 감지 신호선(SY1-SYN, SX1-SXM, RL)은 감지 데이터 신호를 전달하는 복수의 행 감지 데이터선(SY1-SYN) 및 복수의 열 감지 데이터선(SX1-SXM), 그리고 소정 크기의 기준 전압을 전달하는 복수의 기준 전압선(RL)을 포함한다. 기준 전압선(RL)은 필요에 따라 생략할 수 있다.
게이트선(G1-Gn) 및 행 감지 데이터선(SY1-SYN)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D1-Dm) 및 열 감지 데이터선(SX1-SXM)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다. 기준 전압선(RL)은 행 또는 열 방향으로 뻗어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 각 화소(PX), 예를 들면 i 번째(i＝1, 2,..., n) 게이트선(Gi)과 j 번째(j＝1, 2,..., m) 데이터선(Dj)에 연결된 화소(PX)는 신호선(Gi, Dj)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 축전기(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
스위칭 소자(Q)는 박막 트랜지스터 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다. 이때 박막 트랜지스터는 비정질 규소(amorphous silicon) 또는 다결정 규소(poly crystalline silicon)를 포함한다.
액정 축전기(Clc)는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 화소 전극(191)과 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(191)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 공통 전극 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 박막 트랜지스터 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(191, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.
액정 축전기(Clc)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Cst)는 박막 트랜지스터 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(191)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Cst)는 화소 전극(191)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있 다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 화소 전극(191)에 대응하는 공통 전극 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 화소 전극(191) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.
액정 표시판 조립체(300)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.
도 4는 본 발명에 따른 감지부(SU)의 한 예를 나타낸 것으로서, 각 감지부(SU)는 도면 부호 SL로 나타낸 행 또는 열 감지 데이터선(이하 감지 데이터선이라 함)에 연결되어 있는 가변 축전기(Cv)와 감지 데이터선(SL)과 기준 전압선(RL) 사이에 연결되어 있는 기준 축전기(Cp)를 포함한다.
기준 축전기(Cp)는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 기준 전압선(RL)과 감지 데이터선(SL)이 절연체(도시하지 않음)를 사이에 두고 중첩되어 이루어진다.
가변 축전기(Cv)는 박막 트랜지스터 표시판(100)의 감지 데이터선(SL)과 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 한다. 이때, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200) 사이에 들어 있는 액정층(3)이 형성되어 있으므로, 이 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 가변 축전기(Cv)의 정전 용량(capacitance)은 액정 표시판 조립체(300)에 가해지는 사용자의 접촉(touch) 등 외부 자극에 의하여 값이 변화한다. 이러한 외부 자극으로는 압력을 예로 들 수 있으며, 공통 전극 표시판(200)에 압력이 가해지면 간격재가 압축 변형되어 두 단자 사이의 거리가 변화하여 가변 축전기(Cv)의 정전 용량이 바뀐다. 정전 용량이 바뀌면 정전 용량의 크기에 의존하는, 기준 축전기(Cp)와 가변 축전기(Cv) 사이의 접점 전압(Vn)의 크기가 변한다. 접점 전압(Vn)은 감지 데이터 신호로서 감지 데이터선(SL)을 통하여 흐르며, 이를 기초로 하여 접촉 여부를 판단할 수 있다.
도 6을 참고하면, 복수의 리셋 신호 입력부(INI)는 모두 동일한 구조로 이루어져 있고, 각각 리셋 트랜지스터(Qr)를 포함한다. 리셋 트랜지스터(Qr)는 박막 트랜지스터의 삼단자 소자로서 그 제어 단자는 리셋 제어 신호(RST)와 각각 연결되어 있고, 그 입력 단자는 리셋 전압(Vr)과 각각 연결되어 있으며, 출력 단자는 감지 데이터선(SL)(도 3에는 SX1-SXM 또는 SY1-SYN)과 연결되어 있다. 리셋 제어 신호(RST)에 따라 리셋 전압(Vr)을 감지 데이터선(SL)에 공급한다.
또한 복수의 감지 신호 출력부(SOUT) 역시 모두 동일한 구조로 이루어져 있고, 각각 출력 트랜지스터(Qs)를 포함한다. 출력 트랜지스터(Qs)도 박막 트랜지스터의 삼단자 소자로서 그 제어 단자는 감지 데이터선(SL)과 연결되어 있고, 그 입력 단자는 입력 전압(Vs)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 출력 데이터선(OL)과 연결되어 있다. 감지 데이터선(SL)을 통하여 흐르는 감지 데이터 신호에 기초하여 출력 신호를 생성한다. 출력 신호로서 출력 전류를 들 수 있다. 이와 달리 출력 트랜지스터(Qs)가 출력 신호로서 전압을 생성할 수도 있다.
박막 트랜지스터인 리셋 트랜지스터(Qr)와 출력 트랜지스터(Qs)는 스위칭 소자(Q)와 함께 형성된다.
출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)은 해당 감지 신호 출력부(SOUT)를 통하여 행 및 열 감지 데이터선(SY1-SYN, SX1-SXM)에 각각 연결되어 있는 복수의 행 및 열 출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)을 포함한다. 출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)은 감지 신호 처리부(800)에 연결되어 있으며, 감지 신호 출력부(SOUT)로부터의 출력 신호를 감지 신호 처리부(800)에 전달한다. 행 및 열 출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.
다시 도 1을 참고하면, 계조 전압 생성부(550)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 전체 계조 전압 또는 한정된 수효의 계조 전압(앞으로 "기준 계조 전압"이라 한다)을 생성한다. (기준) 계조 전압은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지는 것과 음의 값을 가지는 것을 포함할 수 있다.
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(550)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 전압으로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 계조 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 한정된 수효의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 원하는 데이터 전압을 생성한다.
감지 신호 처리부(800)는 액정 표시판 조립체(300)의 출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)에 연결되어 있는 복수의 증폭부(810) 등을 포함한다.
도 6에 도시한 것처럼, 복수의 증폭부(810)는 모두 동일한 구조로 이루어져 있고, 각 증폭부(810)는 증폭기(AP) 등을 포함한다. 증폭기(AP)는 반전 단자(-)와 비반전 단자(+) 및 출력 단자를 가지며, 반전 단자(-)는 출력 데이터선(OL)에 연결되어 있고, 비반전 단자(+)는 기준 전압(Va)에 연결되어 있다. 각 증폭부(810)는 증폭기(AP)를 이용하여 출력 트랜지스터(Qs)로부터의 출력 전류를 증폭하여 감지 신호(Vo)를 생성한다.
따라서 감지 신호 처리부(800)는 증폭부(810)로부터의 아날로그 감지 신호(Vo)를 아날로그-디지털 변환기(도시하지 않음) 등을 이용하여 디지털 신호로 변환하여 디지털 감지 신호(DSN)를 생성한다.
접촉 판단부(700)는 감지 신호 처리부(800)로부터 디지털 감지 신호(DSN)를 받아 소정 연산 처리를 하여 접촉 여부 및 접촉 위치를 판단한 후 접촉 정보(INF)를 외부 장치로 내보낸다. 접촉 판단부(700)는 디지털 감지 신호(DSN)에 기초하여 감지부(SU)의 동작 상태를 감시하여 이들에 인가되는 신호를 제어할 수 있다. 이러한 접촉 판단부(700)에 대해서는 뒤에서 좀더 상세하게 설명한다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 계조 전압 생성부(550), 그리고 감지 신호 처리부(800) 등의 동작을 제어한다.
이러한 구동 장치(400, 500, 550, 600, 700, 800) 각각은 적어도 하나의 집 적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 550, 600, 700, 800)가 신호선(G1-Gn, D1-Dm, SY1-SYN, SX1-SXM, OY1-OYN, OX1-OXM, RL) 및 박막 트랜지스터(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다.
도 5를 참고하면, 액정 표시판 조립체(300)는 표시 영역(P1), 가장자리 영역(P2) 및 노출 영역(P3)으로 나뉘어 있다. 표시 영역(P1)에는 화소(PX), 감지부(SU) 및 신호선(G1-Gn, D1-Dm, SY1-SYN, SX1-SXM, OY1-OYN, OX1-OXM, RL)의 대부분이 위치한다. 공통 전극 표시판(200)은 블랙 매트릭스와 같은 차광부재(도시하지 않음)를 포함하며, 차광부재는 가장자리 영역(P2)의 대부분을 덮고 있어서 외부로부터의 광을 차단한다. 가장자리 영역(P2)에는 화소가 배치되어 있지 않고 리셋 트랜지스터(Qr)와 출력 트랜지스터(Qs가 위치한다.
공통 전극 표시판(200)은 박막 트랜지스터 표시판(100)보다 크기가 작아서 박막 트랜지스터 표시판(100)의 일부가 노출되어 노출 영역(P3)을 이루며, 노출 영역(P3)에는 단일 칩(610)이 실장되고 FPC 기판(flexible printed circuit board)(620)이 부착된다.
단일 칩(610)은 액정 표시 장치를 구동하기 위한 구동 장치들, 즉, 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 계조 전압 생성부(550), 신호 제어부(600), 접촉 판단부(700), 그리고 감지 신호 처리부(800)를 포함한다. 이러한 구동 장치(400, 500, 550, 600, 700, 800)를 단일 칩(610) 안에 집적함으로써 실장 면적을 줄일 수 있으며, 소비 전력도 낮출 수 있다. 물론 필요에 따라, 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩(610) 바깥에 있을 수 있다.
신호선(G1-Gn, D1-Dm) 및 감지 데이터선(SY1-SYN, SX1-SXM)은 노출 영역(P3)에까지 연장되어 해당 구동 장치(400, 500, 800)와 연결된다.
FPC 기판(620)은 외부 장치로부터 신호를 받아들여 단일 칩(610) 또는 액정 표시판 조립체(300)에 전달하며, 외부 장치와의 접속을 용이하게 하기 위하여 끝단은 통상 커넥터(도시하지 않음)로 이루어진다.
그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작 및 감지 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록 신호(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 아날로그 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.
신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 행의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 전압으로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴 온시킨다. 그러면, 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 전압이 턴 온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.
화소(PX)에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(Clc)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타나며, 이를 통해 화소(PX)는 영상 신호(DAT)의 계조가 나타내는 휘도를 표시한다.
1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하고 모든 화소(PX)에 데이터 전압을 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 주기적으로 바뀌거나(보기: 행 반전, 점 반전), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열 반전, 점 반전).
한편, 감지 신호 처리부(800)는 리셋 신호(RST)에 따라 리셋 전압(Vr)을 감지 신호선(SL)에 인가하여 감지 신호선(SL)을 초기화한 후 공통 전압(Vcom)의 상태에 기초하여 출력 감지선(OL)으로부터 증폭된 감지 데이터 신호를 읽어 들인다. 그리고 읽어 들인 증폭된 감지 데이터 신호를 다시 증폭한 후 디지털 감지 신호로 변환하여 접촉 판단부(700)에 전송한다.
감지 신호 처리부(800)는 감지 데이터 제어 신호(CONT3)에 따라 정해진 주기에 따라, 예를 들어 매 프레임마다 한번씩 프레임과 프레임 사이에서 출력 데이터선(OY1-OYN, OX1-OXM)을 통해 인가되는 감지 데이터 신호를 읽어 들인다. 그러나 이러한 읽기 동작은 매 프레임마다 반드시 이루어질 필요는 없으며, 필요에 따라 복수의 프레임마다 한번씩 이루어질 수 있다. 또한 정해진 구간 내에서 두 번 이상 읽기 동작이 이루어질 수 있다.
도 6를 참조하여, 이러한 감지 데이터 신호의 읽기 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
리셋 신호(RST)에 의해 리셋 트랜지스터(Qr)가 턴온 되면 해당 크기의 리셋 전압(Vr)이 감지 신호선(SL)에 인가되어 리셋 전압(Vr)에 의해 감지 신호선(SL)이 초기화된다. 소정 시간 후, 리셋 신호(RST)에 의해 리셋 트랜지스터(Qr)는 턴오프되면 감지 신호선(SL)은 리셋 전압(Vr)과의 연결이 차단되어, 감지부(SU)의 접촉 여부에 따른 가변 축전기(Cv)의 정전 용량의 변화 및 공통 전압(Vcom)의 변동에 기초하여 출력 트랜지스터(Qs)의 제어 단자에 인가되는 전압이 변한다. 이러한 전압 변화에 따라 출력 트랜지스터(Qs)를 흐르는 감지 데이터 신호의 전류가 변동된다.
그 후 감지 신호 처리부(800)는 감지 신호(Vo)를 읽는다.
감지 데이터 신호가 리셋 전압(Vr)을 기준으로 변동되므로 감지 신호가 항상 일정한 범위의 전압 레벨을 가질 수 있고 이에 따라 접촉 여부 및 접촉 위치를 용이하게 판단할 수 있다.
이와 같이, 아날로그 감지 데이터 신호를 각 증폭부(810)를 이용하여 읽어 들인 후, 감지 신호 처리부(800)는 감지 신호(Vo)를 디지털 감지 신호(DSN)로 변환하여 접촉 판단부(700)로 내보낸다.
접촉 판단부(700)는 디지털 감지 신호(DSN)를 받아 적절한 연산 처리를 행하여 접촉 여부 및 접촉 위치 등을 알아내고 이를 외부 장치로 전송하며, 외부 장치는 이에 기초한 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시 장치에 전송하여 사용자 등에 의해 선택된 화면이나 메뉴 등을 표시하게 된다.
이하에서 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 판단부(700)의 동작에 대하여 도 7 및 도 8을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 판단부(700)의 블록도이고, 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 접촉 판단부(700)의 동작 순서도이다.
도 7를 참고로 하면 접촉 판단부(700)는 버퍼부(710), 신호 처리부(720), 접촉 상태 판단부(730), 컨트롤러(740), 레지스터부(750), 접촉 발생 신호 생성부(760), 그리고 접촉 정보 출력부(770)를 포함한다.
이러한 접촉 판단부(700)의 동작은 다음과 같다.
먼저, 동작이 시작되면(S10)면, 접촉 판단부(700)의 버퍼부(710)는 감지 신호 처리부(800)에서 인가되는 복수의 감지 신호(DSN)를 판독하여 기억한다(S11, S12).
그런 다음 신호 처리부(720)는 판독된 감지 신호(DSN)를 이용 가능한 상태로 신호 처리한 후 버퍼부(710)에 기억시킨다(S12). 다음, 접촉 상태 판단부(730)는 버퍼부(710)에 기억된 감지 신호를 이용하여 접촉 여부 및 접촉 개수를 판정하고, 접촉 위치에 대한 X축 및 Y축 위치 데이터를 생성한다 (S13)
접촉이 발생한 감지 신호의 값은 "1"이고, 접촉이 발생하지 않은 감지 신호의 값은 "0"일 경우, 접촉 상태 판단부(730)는 "1"의 값을 갖는 감지 신호가 존재하는지의 여부와 "1"의 값을 갖는 감지 신호의 위치에 기초하여 접촉 여부 및 접촉 개수를 판정하고 위치 데이터를 생성할 수 있다.
접촉 상태 판단부(730)는 X축 또는 Y축 방향으로 인접해 있는 소정 개수로 이루어진 복수의 감지 신호가 모두 "1"의 값을 가질 때, 즉 접촉 상태를 나타낼 때는 하나의 접촉으로 인식할 수 있다.
또한 접촉 상태 판단부(730)는 감지 신호가 '1"의 값을 연속해서 복수 개 나타낼 때, 그 중 하나의 감지 신호에 기초하여 위치 데이터를 생성할 수 있다.
다음, 컨트롤러(740)는 여러 플래그(flag) 값이 기억된 레지스터부(750)와 접촉 상태 판단부(730)로부터의 데이터에 기초하여 접촉 위치를 판단한다.
즉, 컨트롤러(740)는 접촉이 발생했는지를 판단한다(S14).
접촉이 발생하지 않을 경우, 컨트롤러(740)는 접촉 여부를 나타내는 플래그 인 두 개의 접촉 플래그(touch1, touch2)의 값을 비활성 상태인 "0"으로 정하고 순차 접촉 플래그(SeqTouch)의 값을 비활성 상태인 '0"을 정한 후 레지스터부(750)에 기억한다(S15, S16).
그런 다음, 컨트롤러(740)는 접촉 정보 출력 단계(S17)로 넘어간다.
이 경우, 접촉이 발생하지 않았으므로, 컨트롤러(740)는 접촉 발생 신호 생성부(760)를 통해 출력되는 접촉 발생 신호(TE)의 상태를 비접촉 상태로 하여 접촉이 발생하지 않았음을 알리고, 접촉 정보 출력부(770)를 통해 접촉 위치 및 접촉 개수 등과 같은 접촉 정보(INF)를 출력하지 않는다. 한 예로, 비접촉 상태를 나타내는 접촉 발생 신호(TE)의 상태는 저레벨(low level)이고 접촉 상태를 나타내는 접촉 발생 신호(TE)의 상태는 고레벨(high level)일 수 있지만, 그 반대일 수 있다.
하지만, 단계(S14)에서 접촉이 발생한 상태로 판단되면, 컨트롤러(740)는 접촉 개수가 한 개인지를 판단한다(S18).
발생한 접촉 개수가 한 개일 경우, 컨트롤러(740)는 접촉 플래그(touch1)의 값을 활성 상태인 "1"으로 정하고, 접촉 플래그(touch2)의 값을 비활성 상태인 "0"으로 정하여 레지스터부(750)에 기억한다(S19).
본 실시예에서, 접촉 플래그(touch1)만 "1"의 값을 가지면 한 개의 접촉이 발생했음을 나타내고, 두 개의 접촉 플래그(touch1, touch2)가 모두 "1"의 값을 가지면 두 개의 접촉이 발생했음을 나타낸다.
본 실시예에서, 동시에 접촉되는 접점의 개수를 최대 2개로 설정하였고, 이 로 인해 접촉 플래그(touch1, touch2)의 개수가 2개이지만, 동시에 접촉되는 접점의 개수는 변경 가능하며 접촉 플래그의 개수 역시 변경 가능하다.
그런 다음, 컨트롤러(740)는 순차 접촉 플래그(SeqTouch)의 값을 "1"로 변경하여 레지스터부(750)에 기억한다(S20). 순차 접촉 플래그(SeqTouch)의 값에 따라 컨트롤러(740)는 이후에 두 개 이상의 접점이 동시에 검출될 경우 순차적으로, 즉 프레임마다 하나씩 접촉이 발생했는지의 여부를 판단할 수 있다. 또한, 컨트롤러(740)는 X축 및 Y축 위치 정보 플래그(XPosFix, YPosFix)의 값을 비활성 상태인 "0"으로 한 후 레지스터부(750)에 기억한다(S20).
그런 다음, 컨트롤러(740)는 접촉 정보 출력 단계(S17)로 넘어가 해당 상태에 대한 접촉 발생 신호(TE)와 접촉 정보(INF)를 접촉 발생 신호 발생부(760)와 접촉 정보 출력부(770)를 통해 각각 출력한다. 즉, 한 개의 접촉이 발생했으므로, 컨트롤러(740)는 접촉 발생 신호(TE)의 상태를 접촉 상태로 하여 접촉 발생 신호 발생부(760)를 통해 출력하고, 현재 접촉에 대한 위치 데이터와 "1"에 대한 접촉 개수를 접촉 정보 출력부(770)를 통해 출력한다. 이때 접촉 발생 신호(TE)와 접촉 정보(INF)는 SPI나(serial parallel interface)나 I2C 등의 인터페이스를 통해 전송될 수 있다.
그러나 단계(S18)에서 판단된 접촉 개수가 한 개가 아닐 경우, 컨트롤러(760)는 두 개의 접촉이 발생한 상태로 판정한다(S21).
따라서 컨트롤러(740)는 레지스터부(750)에 기억된 순차 접촉 플래 그(SeqTouch)의 값이 "1"인지를 판단한다(S22).
순차 접촉 플래그(SeqTouch)의 값이 "1"이 아니고 "0"일 경우, 컨트롤러(740)는 발생한 두 개의 접촉이 한 프레임에 하나씩 순차적으로 발생한 것이 아니라 동일한 프레임 내에서 두 개의 접촉이 발생한 상태로 판단한다. 이 경우, 정확한 접촉 위치를 판정할 수 없으므로, 컨트롤러(740)는 접촉 위치를 판단하지 않는다.
따라서 컨트롤러(740)는 접촉 플래그(touch1, touch2)의 값을 모두 "0"으로 하여 레지스터부(750)에 기억한 후(S23), 접촉 발생 신호 생성부(760)를 통해 출력되는 접촉 발생 신호(TE)를 비접촉 상태로 출력한다(S30). 이 경우, 접촉 위치와 접촉 개수에 대한 데이터는 출력되지 않는다. 그런 다음, 컨트롤러(740)는 순차 접촉 플래그(SeqTouch)와 같은 변수의 값을 초기화 한다(S31).
하지만 순차 접촉 플래그(SeqTouch)의 값이 "1"이면, 컨트롤러(740)는 이전 프레임에서 발생한 하나의 접촉(이하, "이전 접촉"이라 함)을 여전히 유지한 채 현재 프레임에서 하나의 접촉(이하, "현재 접촉"이라 함)이 더 발생하여 모두 두 개의 접촉이 검출된 상태로 판단한다.
따라서 컨트롤러(740)는 두 개의 X축 위치 데이터가 존재하는지를 판단한다(S24).
두 개의 X축 위치 데이터가 존재하지 않을 경우, 즉 하나의 X축 위치 데이터만 생성될 경우, 컨트롤러(740)는 두 개의 Y축 위치 데이터가 존재하는 상태로 판단한다 (S25). 즉, 동일한 열에서 두 개의 접촉이 발생하여 두 접촉의 X축 위치 데이터의 값은 동일하지만 Y축 위치 데이터의 값은 서로 상이한 상태로 판단한다.
따라서 컨트롤러(740)는 두 개의 접촉 플래그(touch1, touch2)의 값을 모두 "1"로 하고, X축 위치 정보 플래그(XPosFix)의 값을 "1"로 하여 레지스터부(750)에 기억한다(S26). 또한 컨트롤러(740)는 메모리 등과 같은 기억 장치(도시하지 않음)에 기억된 이전 접촉의 위치 데이터를 읽어와, 이전 접촉의 X축 위치 데이터를 현재 접촉의 X축 위치 데이터로 정하고, 이전 접촉의 Y축 위치 데이터와 다른 새로운 값을 현재 접촉의 Y축 위치 데이터로 정한 후, 기억 장치에 기억한다(S26).
대안적으로 컨트롤러(740)는 버퍼부(710)나 레지스터부(750), 또는 별개의 기억 장치를 이용하여 이전 접촉의 위치 데이터를 기억할 수 있다.
그런 다음, 컨트롤러(740)는 접촉 정보 출력 단계(S30)로 넘어가, 접촉 발생 신호(TE)를 접촉 상태로 하여 접촉 발생 신호 생성부(760)를 통해 출력한다. 또한 컨트롤러(740)는 판독된 이전 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터와 정해진 현재 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터 및 "2"를 접촉 정보 출력부(770)를 통하여 각각 두 개의 접촉 데이터와 접촉 개수로서 출력한다(S17). 이때, X축 위치 정보 플래그(XPosFix)의 값도 함께 출력하여, 현재 접촉이 이전 접촉과 동일한 열에서 발생했음을 알 수 있도록 할 수 있다. 그런 다음, 컨트롤러(740)는 변수 초기화 단계(S31)로 넘어가 변수들(Touch1, Touch2, XPosFix, SeqTouch)의 값을 "0"으로 초기화시킨다.
하지만, 단계(S24)에서 두 개의 X축 위치 데이터가 존재할 경우, 컨트롤 러(740)는 두 개의 Y축 위치 데이터가 존재하는지를 판단한다(S27).
두 개의 Y축 위치 데이터가 존재하지 않으면, X축 위치 데이터는 두 개이지만 Y축 위치 데이터는 한 개인 상태이다. 따라서 컨트롤러(740)는 동일한 행에서 두 개의 접촉이 발생 상태, 즉 Y축 위치 데이터의 값은 동일하고 X축 위치 데이터의 값은 상이한 상태로 판단한다. 따라서 컨트롤러(740)는 두 개의 접촉 플래그(touch1, touch2)의 값을 모두 "1"로 하고, Y축 위치 정보 플래그(YPosFix)의 값을 "1"로 정하여 레지스터부(750)에 기억한다(S28). 또한 컨트롤러(740)는 기억 장치에 기억된 이전 접촉의 위치 데이터를 읽어와, 이전 접촉의 Y축 위치 데이터를 현재 접촉의 Y축 위치 데이터로 정하고, 이전 접촉의 X축 위치 데이터와 다른 새로운 값을 현재 접촉의 X축 위치 데이터로 정한 후, 기억 장치에 기억한다(S28).
그런 다음, 컨트롤러(740)는 접촉 정보 출력 단계(S30)로 넘어가, 접촉 발생 신호(TE)를 접촉 상태로 하여 접촉 발생 신호 생성부(760)를 통해 출력하고, 판독된 이전 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터와 정해진 현재 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터 및 "2"를 접촉 정보 출력부(770)를 통하여 각각 두 개의 접촉 데이터와 접촉 개수로서 출력한다. 이때, Y축 위치 정보 플래그(YPosFix)의 값도 함께 출력하여, 현재 접촉이 이전 접촉과 동일한 행에서 발생했음을 알 수 있도록 한 후, 변수 초기화 단계(S31)로 넘어가 변수들(Touch1, Touch2, XPosFix, SeqTouch)의 값을 "0"으로 초기화시킨다.
하지만, 단계(S27)에서 두 개의 Y축 위치 데이터가 존재하면, 각각 서로 다른 두 개의 X축 및 Y축 위치 데이터가 존재하는 상태이다. 따라서 컨트롤러(740) 는 두 개의 접촉 플래그(touch1, touch2)의 값을 모두 '1"로 하여 레지스터부(750)에 기억하고, 기억 장치에 기억된 이전 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터와 다른 값을 현재 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터로 정한 후 기억한다(S29).
그런 다음, 컨트롤러(740)는 접촉 정보 출력 단계(S30)로 넘어가, 접촉 발생 신호(TE)를 접촉 상태로 하여 접촉 발생 신호 생성부(760)를 통해 출력하고, 이전 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터와 현재 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터 및 "2"를 접촉 정보 출력부(770)를 통하여 각각 두 개의 접촉 데이터와 접촉 개수로서 출력한 후, 변수 초기화 단계(S31)로 넘어가 변수들(Touch1, Touch2, XPosFix, SeqTouch)의 값을 "0"으로 초기화시킨다.
본 실시예에서, 동시에 검출되는 접촉의 개수가 최대 2개로 설정했지만 이에 한정되지 않고 3개 이상의 접촉이 동시에 검출될 경우에도 적용할 수 있다.
이와 같은 방식으로 접촉 위치를 판단하기 위해서는 열 감지 신호선(SX1-SXM)과 행 감지 신호선(SY1-SYN)에 대한 위치 데이터만이 필요하다.
이에 비해, 종래에는 각 열 또는 행 감지 신호선(SX1-SXM, SY1-SYN)의 위치 데이터와 이 위치 데이터에 대한 모든 행 또는 열 감지 신호선(SY1-SYN, SX1-SXM)에 대한 위치 데이터를 순차적으로 개별 처리하여 접촉 여부 및 접촉 위치를 판단한다. 따라서 접촉 위치를 판정하기 위해서는 종래에는 본 실시예에 비해 훨씬 많은 데이터가 필요하고, 이로 인해 많은 데이터 처리 시간이 필요하다.
본 발명의 실시예에서, 감지부로서 가변 축전기 및 기준 축전기를 이용한 감 지부를 예로 들었으나 이에 한정되지 않으며 이와 다른 형태의 감지 소자를 적용할 수도 있다. 즉, 공통 전극 표시판의 공통 전극과 박막 트랜지스터 표시판의 감지 데이터선을 두 단자로 하며, 두 단자 중 적어도 하나는 돌출해 있어서 사용자의 접촉에 의하여 두 단자가 물리적, 전기적으로 연결됨으로써 공통 전압이 감지 데이터 신호로서 출력되는 압력 감지부나 빛의 세기에 따라 출력 신호가 변하는 광 센서 등을 이용할 수도 있다. 또한 본 발명은 두 종류 이상의 감지부를 포함하는 표시 장치에도 적용 가능하다.
또한 본 발명의 실시예에서는 표시 장치로서 액정 표시 장치를 대상으로 하여 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 플라스마 표시 장치(plasma display device), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display) 등과 같은 평판 표시 장치에서도 동일하게 적용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 복수의 행 감지 신호선을 통해 각각 출력되는 감지 신호와 열 감지 신호선을 통해 각각 출력되는 감지 신호만을 이용하여 감지부의 접촉 여부 및 접촉 위치를 정확하게 판단한다.
또한 각 행 또는 감지 신호선에 대한 모든 열 또는 행 감지 신호선의 감지 신호를 이용하는 대신에 행 감지 신호선에 대한 감지 신호와 열 감지 신호선에 대한 감지 신호만을 이용하여 접촉 여부 및 접촉 위치를 판단하므로, 데이터 처리량이 줄어들고 신호 처리 시간 역시 감소한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발 명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (22)

  1. 복수의 화소, 복수의 감지부, 상기 복수의 감지부가 연결되어 있는 복수의 감지 데이터선을 포함하는 표시 장치의 구동 방법에서,
    상기 감지 데이터선으로부터 감지 신호를 판독하는 단계,
    상기 감지 신호에 기초하여 접촉 발생 여부, 접촉 개수, 및 X축 위치 데이터 및 Y축 위치 데이터를 생성하는 단계,
    접촉이 발생했는지를 판단하는 단계,
    상기 접촉이 발생할 경우, 상기 접촉의 개수가 복수인지를 판단하는 단계, 그리고
    상기 접촉의 개수가 복수 개일 경우, 복수의 접촉이 순차적으로 발생했는지의 여부 및 상기 X축 위치 데이터 및 Y축 위치 데이터에 기초하여 접촉 위치를 판단하는 단계
    를 포함하고,
    상기 접촉 위치 판단 단계는,
    상기 복수 개의 접촉이 순차적으로 발생했는지를 판단하는 단계,
    상기 접촉이 순차적으로 발생할 경우, 복수 개의 X축 위치 데이터가 존재하는지를 판단하는 단계, 그리고
    복수의 X축 위치 데이터가 존재하지 않을 경우, 복수의 Y축 위치 데이터가 존재하는 상태로 판단하여, 현재 X축 위치 데이터를 바로 이전 접촉의 X축 위치 데이터로 정하고, 상기 제1 및 제2 Y축 위치 데이터 중에서 이전 접촉의 Y축 위치 데이터와 다른 값을 갖는 Y축 위치 데이터를 현재 접촉의 Y축 위치 데이터로 정하는 단계,
    복수의 X축 위치 데이터가 존재할 경우, 복수의 Y축 위치 데이터가 존재하는지를 판단하는 단계, 그리고
    복수의 Y축 위치 데이터가 존재하지 않을 경우, 현재 Y축 위치 데이터를 바로 이전 접촉의 Y축 위치 데이터로 정하고, 상기 제1 및 제2 X축 위치 데이터 중에서 이전 접촉의 X축 위치 데이터와 다른 값을 갖는 X축 위치 데이터를 현재 접촉의 X축 위치 데이터로 정하는 단계, 그리고
    복수 개의 Y축 위치 데이터가 존재할 경우, 현재 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터를 상기 복수의 X축 및 Y축 위치 데이터 중에서 이전 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터와 다른 값으로 정하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 접촉 위치 판단 단계는 상기 접촉 개수가 하나일 경우, 상기 X축 및 Y축 위치 데이터를 현재 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터로 정하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에서,
    상기 복수의 접촉 개수는 "2"인 표시 장치의 구동 방법.
  11. 복수의 화소를 포함하는 표시판,
    상기 표시판에 제1 방향으로 뻗어 있고 제1 감지 신호를 전달하는 제1 복수의 감지 신호선,
    상기 표시판에 제2 방향으로 뻗어 있고 제2 감지 신호를 전달하는 제2 복수의 감지 신호선,
    상기 제1 감지 신호선에 연결되어 있고, 상기 표시판에 대한 접촉에 기초하여 상기 제1 감지 신호를 생성하는 복수의 제1 감지부,
    상기 제2 감지 신호선에 연결되어 있고, 상기 표시판에 대한 접촉에 기초하여 상기 제2 감지 신호를 생성하는 복수의 제2 감지부, 그리고
    상기 제1 감지 신호선과 상기 제2 감지 신호선을 통해 각각 전달되는 상기 제1 감지 신호와 상기 제2 감지 신호에 기초하여, 접촉 발생 여부, 접촉 개수, 및 접촉의 X축 위치 데이터 및 Y축 위치 데이터를 생성하고, 상기 접촉 개수가 복수 개일 경우 복수의 접촉이 순차적으로 발생했는지의 여부 및 상기 X축 위치 데이터 및 Y축 위치 데이터에 기초하여 접촉 위치를 판단하는 접촉 판단부
    를 포함하고,
    상기 접촉 판단부는
    상기 복수 개의 접촉이 순차적으로 발생한 경우,
    복수 개의 X축 위치 데이터가 존재하는지를 판단하고,
    복수의 X축 위치 데이터가 존재하지 않을 경우, 복수의 Y축 위치 데이터가 존재하는 상태로 판단하여, 현재 X축 위치 데이터를 바로 이전 접촉의 X축 위치 데이터로 정하고, 상기 제1 및 제2 Y축 위치 데이터 중에서 이전 접촉의 Y축 위치 데이터와 다른 값을 갖는 Y축 위치 데이터를 현재 접촉의 Y축 위치 데이터로 정하고,
    복수의 X축 위치 데이터가 존재할 경우, 복수의 Y축 위치 데이터가 존재하는지를 판단하여,
    복수의 Y축 위치 데이터가 존재하지 않을 경우, 현재 Y축 위치 데이터를 바로 이전 접촉의 Y축 위치 데이터로 정하고, 상기 제1 및 제2 X축 위치 데이터 중에서 이전 접촉의 X축 위치 데이터와 다른 값을 갖는 X축 위치 데이터를 현재 접촉의 X축 위치 데이터로 정하고, 그리고
    복수 개의 Y축 위치 데이터가 존재할 경우, 현재 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터를 상기 복수의 X축 및 Y축 위치 데이터 중에서 이전 접촉의 X축 및 Y축 위치 데이터와 다른 값으로 정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제11항에서,
    상기 접촉 판단부는 복수의 플래그의 값이 기억되어 있는 레지스터를 포함하는 표시 장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 제11항에서,
    상기 감지부는,
    액정을 유전체로 가지며, 압력에 따라 정전 용량이 변화하는 가변 축전기, 그리고
    상기 가변 축전기와 직렬로 연결되는 기준 축전기
    를 포함하는 표시 장치.
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