KR100989155B1 - 액정표시장치 및 액정표시장치의 구동방법 - Google Patents

액정표시장치 및 액정표시장치의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광학센서를 내장한 액정표시장치에서 액정 라이트에 의한 노이즈의 영향을 감소시킬 수 있는 액정표시장치 및 액정표시장치의 구동방법에 관한 것으로서, 광학 센서를 내장한 액정표시장치에 있어서, 수평라인마다 액정 라이트 타이밍을 규정하는 라인신호를 생성하는 라인신호 생성부와, 상기 라인신호 생성부에서 생성된 상기 라인신호를 리드하고 수평라인 n개(다만 n은 1이상의 정수)마다 1회, 상기 액정 라이트 타이밍과 중복하지 않는 타이밍으로 상기 광학 센서로부터의 검출신호 리드 타이밍을 규정하고, 상기 액정 라이트 타이밍 및 상기 검출신호 리드 타이밍의 양측을 중복하지 않는 타이밍으로 규정한 주기의 복합 라인신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러와, 액정표시패널에 표시되는 데이터 신호를 복수 라인분 기억하는 라인 메모리와, 상기 타이밍 컨트롤러에서 발생된 복합 라인신호의 각 수평주기 중 액정 라이트로 할당된 타이밍 신호를 수신하고, 그 타이밍으로 상기 라인 메모리로부터 라인 데이터 신호를 추출하는 데이터 신호 리드회로를 구비한 것이다.
광학센서, 액정표시장치, PLL 회로, 타이밍 컨트롤러

Description

액정표시장치 및 액정표시장치의 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 터치패널 기능을 갖기 위한 광학 센서를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
터치패널은 일반적으로 표시장치상에 붙여지고, 손 또는 펜과 접촉하는 터치 지점으로부터 전기적인 특성이 바뀌는 것에 의해 그 터치 지점을 감지하는 유저 인터페이스의 하나이다. 그리고 그 응용범위는 소형 휴대용 단말기, 사무용 기기 등에도 넓게 사용되고 있다.
도 6은 광학 센서를 내장한 종래의 액정표시장치의 회로도이다. 광학 센서에서 수광하는 광의 량에 따라 콘덴서(Cs)의 충전전압을 변화하고, 게이트 신호의 타이밍에 의해 광학 센서의 검출결과를 리드하는 구성으로 되어 있다.
종래의 액정표시장치에서는, 광학 센서에 의한 검출결과를 추출하는 타이밍을 규정하는 게이트 신호는 액정표시패널로의 데이터를 라이트 타이밍(이하, 액정 라이트 타이밍이라 칭한다)을 규정하는 게이트 라인의 신호를 공용하고 있다.
도 7은 종래의 액정표시장치에서 게이트 신호에 대한 액정 라이트 타이밍과 센서 리드 타이밍의 관계를 나타낸 설명도이고, 수평방향의 4라인마다 하나의 광학 센서가 구성되어 있는 경우를 예시하고 있다.
종래의 액정표시장치에서는 액정 라이트 타이밍을 규정하는 게이트 라인을 공용하여 센서 리드 타이밍을 규정하고 있다. 따라서 4라인마다 1회는 센서 리드와 액정 라이트가 동시에 행해지는 타이밍이 존재한다.
그러나 종래 기술에 의한 액정표시장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.
도 8a 및 도 8b는 종래의 액정표시장치에서 표시화면과 센서 출력을 비교한 도면이다. 게이트 라인의 신호를 공용하고 있는 관계로, 센서 출력에는 액정에 표시하고 있는 화상 데이터의 영향이 발생하고 있는 것을 알 수 있다. 즉, 센서 리드와 액정 라이트가 동시에 행해지는 타이밍이 존재하는 것에 기인하여 센서 출력에 대해서 액정 라이트에 의한 노이즈의 영향이 보여지고 있다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 것으로 광학 센서를 내장한 액정표시장치에서 액정 라이트에 의한 노이즈의 영향을 감소시킬 수 있는 액정표시장치 및 액정표시장치의 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 액정표시장치는 광학 센서를 내장한 액정표시장치에 있어서, 수평라인마다 액정 라이트 타이밍을 규정하는 라인신호를 생성하는 라인신호 생성부와, 상기 라인신호 생성부에서 생성된 상기 라인신호를 리드하고 수평라인 n개(다만 n은 1이상의 정수)마다 1회, 상기 액정 라이트 타이밍과 중복하지 않는 타이밍으로 상기 광학 센서로부터의 검출신호 리드 타이밍을 규정하고, 상기 액정 라이트 타이밍 및 상기 검출신호 리드 타이밍의 양측을 중복하지 않는 타이밍으로 규정한 주기의 복합 라인신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러와, 액정표시패널에 표시되는 데이터 신호를 복수 라인분 기억하는 라인 메모리와, 상기 타이밍 컨트롤러에서 발생된 복합 라인신호의 각 수평주기 중 액정 라이트로 할당된 타이밍 신호를 수신하고, 그 타이밍으로 상기 라인 메모리로부터 라인 데이터 신호를 추출하는 데이터 신호 리드회로를 구비하고, 상기 복합 라인 신호의 1라인분 수평주기에 해당하는 상기 주기를 상기 액정 라이트 타이밍을 규정하는 라인 신호 1라인의 수평주기와 동일하게 하고, 상기 액정 라이트 타이밍을 n주기 발생시킨 후에 상기 검출신호를 리드하여 타이밍을 1주기 발생시키도록 하고 상기 복합 라인신호를 생성하는 것을 특징으로 한 것이다.
또한, 본 발명에 의한 액정표시장치의 구동방법은 광학 센서를 내장한 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 수평라인마다 액정 라이트 타이밍을 규정하는 라인신호를 생성하는 스텝과, 생성된 상기 라인신호를 리드하고 수평라인 n개(다만, n은 1이상의 정수)의 검출신호 리드 타이밍을 규정하고, 상기 액정 라이트 타이밍 및 상기 검출신호 리드 타이밍의 양측을 중복하지 않는 타이밍으로 규정한 주기의 복합 라인신호를 생성하는 스텝과, 상기 복합 라인신호의 각 수평주기 중 액정 라이트로 할당된 타이밍 신호를 수신하고, 그 타이밍으로 라인 데이터 신호를 추출하는 스텝을 구비하고, 상기 복합 라인 신호의 1라인분 수평주기에 해당하는 상기 주기를 상기 액정 라이트 타이밍을 규정하는 라인 신호 1라인의 수평주기와 동일하게 하고, 상기 액정 라이트 타이밍을 n주기 발생시킨 후에 상기 검출신호를 리드하여 타이밍을 1주기 발생시키도록 하고 상기 복합 라인신호를 생성하는 것을 특징으로 한 것이다.
본 발명에 의하면 센서 리드 전용의 수평주기를 포함한 복합 라인신호를 이용하여 광학 센서의 검출신호를 리드하는 것에 의해 광학 센서를 내장한 액정표시장치에서 액정 라이트에 의해 노이즈의 영향을 감소시킬 수 있는 액정표시장치 및 액정표시장치의 구동방법을 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 액정표시장치 및 액정표시장치의 구동방법의 적당한 실시형태에 관해서 도면을 이용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치에서 게이트 신호에 대한 액정 라이트 타이밍과 센서 리드 타이밍의 관계를 나타낸 설명도이고, 수평방향의 4라인마다 하나의 광학 센서가 구성되어 있는 경우를 예시하고 있다. 보다 구체적으로는 상단이 종래의 타이밍을 나타낸 것이고, 하단이 본 발명의 제 1 실시예의 타이밍을 나타낸 것이다.
본 발명에서는 액정 라이트에 의한 노이즈의 영향을 감소시키기 위해 센서 리드와 액정 라이트가 동시에 행해지는 타이밍이 존재하지 않도록 즉, 센서 리드 전용의 수평주기를 만들도록 하고 있다. 그리고 본 발명의 제 1 실시예에서는 전 수평라인분의 액정 라이트 여부가 있는 경우에서 센서 리드 전용의 수평주기를 만들어 구체적인 해결책에 관해서 설명한다.
여기서, 전 수평라인 분의 액정 라이트에 여유가 있는 경우는 전 수평라인 분의 액정 라이트를 행한 후에 다음 화면 분의 액정 라이트를 개시할 때까지의 사이에 전 화면 분의 센서 리드 전용의 수평주기를 추가하는 시간적인 여유가 있다는 것을 의미하고 있다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예의 액정표시장치에서, 센서 리드 전용의 수평주기를 새롭게 만들기 위한 구체적인 회로도이다. 여기서는 도 1에 대응하여 수평방향의 4라인마다 하나의 광학 센서를 구성하고 있는 경우의 동작에 관해서 설명한다.
타이밍 컨트롤러(10)는 본래 액정 라이트용의 수평주기를 갖는 라인신호에 따라 액정 라이트 타이밍을 n(다만, n은 미리 결정된 1이상의 정수이고, 본 설명에서는 n=4)주기발생시킨 후에, 센서 리드 타이밍을 1주기 발생시키도록 하고 복합 라인신호(도 1 참조)를 생성한다.
특히, 본 발명의 제 1 실시예와 같이, 전 수평라인 분의 액정 라이트에 여유가 있는 경우에는 최종적인 복합 라인신호의 수평주기는 라인신호의 본래 수평주기와 동일하게 할 수 있다. 따라서 타이밍 컨트롤러(10)는 n=4의 경우를 예로 들면, 4수평주기에 1회, 센서 리드 전용의 수평주기를 새롭게 삽입하는 것에 의해 복합 라인신호를 생성하면 좋다.
라인 메모리(20)는 액정표시패널에 표시되는 데이터 신호를 복수 라인분 기억하는 메모리이다. 그리고 데이터 신호 리드회로(30)는 타이밍 컨트롤러(10)에서 발생된 복합 라인신호의 각 수평주기 중 액정 라이트로 할당된 타이밍 신호를 수신하고, 그 타이밍으로 라인 메모리(20)로부터 소정의 라인 데이터 신호를 추출한다.
한편, 검출신호 리드회로(40)는 타이밍 컨트롤러(10)에서 생성된 복합 라인신호의 각 수평주기 중 센서 리드에 할당되어진 전용의 타이밍 신호를 수신하고, 그 타이밍으로 광학 센서(50)의 검출결과를 리드한다.
이와 같이 센서 리드 전용의 수평주기를 갖는 복합 라인신호에 따라 광학 센서(50)의 검출신호를 추출하는 것에 의해 액정 라이트에 의한 노이즈의 영향을 감소시켜 검출신호를 추출하는 것이 가능하게 된다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에서 액정표시장치의 센서 출력과 종래의 액정표시장치의 센서 출력을 비교한 도면이다. 즉, 도 3a는 종래의 액정표시장치의 센서 출력이고, 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에서 액정표시장치의 센서 출력이다. 양자를 비교하는 것에 의해 센서 리드 전용의 수평주기를 갖는 복합 라인신호에 따라 광학 센서(50)의 검출신호를 추출하는 것에 의해 액정 라이트에 의한 노이즈의 영향이 저감되고 있다는 것을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 제 1 실시예에 의하면, 타이밍 컨트롤러의 동작에 의해 생성된 센서 리드 전용의 수평주기를 포함한 복합 라인신호를 이용하여 광학센서의 검출신호를 리드하는 것에 의해 액정 라이트에 의한 노이즈의 영향을 감소시킬 수 있는 액정표시장치를 실현할 수 있다.
또한, 도 2의 구성에 있어서는 타이밍 컨트롤러(10), 라인 메모리(20), 데이터 신호 리드회로(30), 및 검출신호 리드회로(40)를 개별의 구성으로 하여 나타냈지만, 타이밍 컨트롤러(10) 내에 라인 메모리(20), 데이터 신호 리드회로(30), 및 검출신호 리드회로(40)를 포함한 구성으로 하는 것도 가능하다.
본 발명의 제 1 실시예에서는 전 수평라인 분의 액정 라이트에 여유가 있는 경우에 있어서, 센서 리드 전용의 수평주기를 만들어 구체적인 해결책에 관해서 설 명했다. 이것에 대해서, 본 발명의 제 2 실시예에서는 전 수평라인 분의 액정 라이트에 여유가 없는 경우에 있어서 센서 리드 전용의 수평주기를 만들어 구체적인 해결책에 관해서 설명한다.
여기서, 전 수평라인 분의 액정 라이트에 여유가 없는 경우는 전 수평라인 분의 액정 라이트를 행한 후에, 다음 화면 분의 액정 라이트를 개시할 때까지의 사이에, 전 화면 분의 센서 리드 전용의 수평주기를 추가하는 시간적인 여유가 없다는 것을 의미하고 있다. 즉, 본 발명의 제 1 실시예에서는 시간적인 여유가 있으므로 복합 라인신호의 수평주기를 본래의 라인신호의 수평주기와 동일하게 할 수 있었다.
그러나 본 발명의 제 2 실시예에서는 시간적인 여유가 없으므로 복합 라인신호의 수평주기를 본래 라인신호의 수평주기보다도 짧게 할 필요가 있고, 그 구체적인 해결책에 관해서 이하에 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예의 액정표시장치에서 게이트 신호에 대한 액정 라이트 타이밍과 센서 리드 타이밍의 관계를 나타낸 설명도이고, 수평방향의 4라인마다 하나의 광학센서가 구성되어 있는 경우를 예시하고 있다. 보다 구체적으로는 상단이 종래의 타이밍을 나타낸 것이고, 후단이 본 발명의 제 2 실시예의 타이밍을 나타낸 것이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 복합 라인신호의 수평주기는 본래의 라인신호의 수평주기보다도 짧게 설정되어 있다. 그리고 도 4에서는 4수평주기(n=4에 해당)마다 1회, 센서 리드 전용의 수평주기를 새롭게 삽입하기 위해 본래 라인신호의 4수 평주기분이 복합 라인신호의 5수평주기분과 같게 되도록 복합 라인신호의 수평주기를 규정한 경우를 나타내고 있다.
이 관계를 n을 사용한 표로 하면, 다음 수학식 1과 같게 된다.
Figure 112008071012632-pat00001
이와같이 하여 복합 라인신호의 수평주기를 본래 라인신호의 수평주기보다고 짧게 하는 것에 의해 n수평주기에 1회, 센서 리드 전용의 수평주기를 새롭게 삽입한 복합 라인신호를 생성할 수 있다. 또한 도 4에 있어서는 수평주기를 짧게 하는 비율을 n/(n+1)로 한 경우에 관해서 예시하고 있지만, 이것보다 작은비율로 하는 것도 가능하다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치에서, 센서 리드 전용의 수평주기를 새롭게 만들기 위한 구체적인 회로도이다. 여기서는 도 4에 대응하여 수평방향의 4라인마다 하나의 광학센서가 구성되어 있는 경우에 있어서 동작에 관해서 설명한다.
본 발명의 제 1 실시예에서 도 2의 구성과 비교하면, 본 발명의 제 2 실시예에서 도 5의 구성은 PLL(Phase Locked Loop :위상동기루프) 회로(60)를 더 구비하고 있는 점이 다르다.
타이밍 컨트롤러(10)는 본래의 액정 라이트용의 수평주기를 갖는 라인신호에 따라 액정 라이트 타이밍을 n(다만 n은 미리 설정된 1이상의 정부이고, 이 설명에 서는 n=4)주기발생시킨 후마다 센서 리드 타이밍을 1주기 발생시키도록 하여 복합 라인신호(도 4 참조)를 생성한다.
특히, 본 발명의 제 2 실시예와 같이, 전 수평라인 분의 액정 라이트에 여유가 없는 경우에는 타이밍 컨트롤러(10)는 상기 식(1)에 따라 복합 라인신호를 생성할 필요가 있다. 그래서 PLL회로(60)는 라인신호의 클럭신호에 따라 복합 라인신호의 수평주기를 규정한다.
그리고 타이밍 컨트롤러(10)는 PLL 회로(60)에서 규정된 수평주기에 따라 n=4의 경우를 예를 들면, 4수평주기에 1회, 센서 리드 전용의 수평주기를 새롭게 삽입하는 것에 의해 복합 라인신호를 생성하면 좋다.
라인 메모리(20)는 액정표시패널에 표시되는 데이터 신호를 복수 라인분 기억하는 메모리이다. 그리고 데이터 리드회로(30)는 타이밍 콘트롤러(10)에서 생성된 복합 라인신호의 각 수평주기 중 액정 라이트에 할당되어진 타이밍 신호를 수신하고, 그 타이밍 신호로 라인 메모리(20)로부터 소정의 라인 데이터 신호를 추출한다.
한편, 검출신호 리드회로(40)는 타이밍 컨트롤러(10)에서 생성된 복합 라인신호의 각 수평주기 중 센서 리드에 할당되어진 전용의 타이밍 신호를 수신하고, 그 타이밍 신호로 광학 센서(50)의 검출결과를 리드한다.
이와 같이 센서 리드 전용의 수평주기를 갖는 복합 라인신호에 따라 광학 센서(50)의 검출신호를 추출하는 것에 의해 액정 라이트에 의한 노이즈의 영향을 감소시켜 검출신호를 추출하는 것이 가능하게 된다.
이상과 같이 본 발명의 제 2 실시예에 의하면 전 수평라인 분의 액정 라이트에 여유가 없는 경우에도 복합 라인신호의 수평주기를, 본래 라인신호의 수평주기보다도 짧게 설정하는 것에 의해 본 발명의 제 1 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도 5의 구성에 있어서는 타이밍 컨트롤러(10), 라인 메모리(20), 데이터 신호 리드회로(30), 검출신호 리드회로(40) 및 PLL 회로(60)를 개별의 구성으로 하여 나타냈지만, 타이밍 컨트롤러(10) 내에 라인 메모리(20), 데이터 신호 리드회로(30), 검출신호 리드회로(40) 및 PLL 회로(60)를 포함한 구성으로 하는 것도 가능하다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치에서 게이트 신호에 대한 액정 라이트 타이밍과 센서 리드 타이밍의 관계를 나타낸 설명도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치에서 센서 리드 전용의 수평주기를 새롭게 만들기 위한 구체적인 회로도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치의 센서출력과 종래의 액정표시장치의 센서출력을 비교한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치에 있어서 게이트 신호에 대한 액정 라이트 타이밍과 센서 리드 타이밍의 관계를 나타낸 설명도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치에서 센서 리드 전용의 수평주기를 새롭게 만들기 위한 구체적인 회로도이다.
도 6은 광학 센서를 내장한 종래의 액정표시장치의 회로도이다.
도 7은 종래의 액정표시장치에 있어서 게이트 신호에 대한 액정 라이트 타이밍과 센서 리드 타이망의 관계를 나타낸 설명도이다.
도 8a 및 도 8b는 종래의 액정표시장치에 있어서 표시화면과 센서 출력을 비교한 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 타이밍 컨트롤러 20 : 라인 메모리
30 : 데이터 신호 리드회로 40 : 검출신호 리드회로
50 : 광학 센서 60 : PLL 회로

Claims (4)

  1. 광학 센서를 내장한 액정표시장치에 있어서,
    수평라인마다 액정 라이트 타이밍을 규정하는 라인신호를 생성하는 라인신호 생성부와,
    상기 라인신호 생성부에서 생성된 상기 라인신호를 리드하고 수평라인 n개(다만 n은 1이상의 정수)마다 1회, 상기 액정 라이트 타이밍과 중복하지 않는 타이밍으로 상기 광학 센서로부터의 검출신호 리드 타이밍을 규정하고, 상기 액정 라이트 타이밍 및 상기 검출신호 리드 타이밍의 양측을 중복하지 않는 타이밍으로 규정한 주기의 복합 라인신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러와,
    액정표시패널에 표시되는 데이터 신호를 복수 라인분 기억하는 라인 메모리와,
    상기 타이밍 컨트롤러에서 발생된 복합 라인신호의 각 수평주기 중 액정 라이트로 할당된 타이밍 신호를 수신하고, 그 타이밍으로 상기 라인 메모리로부터 라인 데이터 신호를 추출하는 데이터 신호 리드회로를 구비하고,
    상기 복합 라인 신호의 1라인분 수평주기에 해당하는 상기 주기를 상기 액정 라이트 타이밍을 규정하는 라인 신호 1라인의 수평주기와 동일하게 하고, 상기 액정 라이트 타이밍을 n주기 발생시킨 후에 상기 검출신호를 리드하여 타이밍을 1주기 발생시키도록 하고 상기 복합 라인신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 광학 센서를 내장한 액정표시장치의 구동방법에 있어서,
    수평라인마다 액정 라이트 타이밍을 규정하는 라인신호를 생성하는 스텝과,
    생성된 상기 라인신호를 리드하고 수평라인 n개(다만, n은 1이상의 정수)의 검출신호 리드 타이밍을 규정하고, 상기 액정 라이트 타이밍 및 상기 검출신호 리드 타이밍의 양측을 중복하지 않는 타이밍으로 규정한 주기의 복합 라인신호를 생성하는 스텝과,
    상기 복합 라인신호의 각 수평주기 중 액정 라이트로 할당된 타이밍 신호를 수신하고, 그 타이밍으로 라인 데이터 신호를 추출하는 스텝을 구비하고,
    상기 복합 라인 신호의 1라인분 수평주기에 해당하는 상기 주기를 상기 액정 라이트 타이밍을 규정하는 라인 신호 1라인의 수평주기와 동일하게 하고, 상기 액정 라이트 타이밍을 n주기 발생시킨 후에 상기 검출신호를 리드하여 타이밍을 1주기 발생시키도록 하고 상기 복합 라인신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
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