KR101352319B1 - 터치위치 검출 방법 및 장치와 이를 이용한 평판표시장치 - Google Patents

터치위치 검출 방법 및 장치와 이를 이용한 평판표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치 좌표를 정확히 검출할 수 있는 터치위치 검출 방법 및 장치와 이를 이용한 평판표시장치에 관한 것이다.
이 터치위치 검출방법은 다수의 터치센서들을 포함하는 터치센서 어레이로부터 터치 데이터들을 얻는 단계; 인접 프레임 간 터치 데이터들을 연산하여 차분 데이터를 생성한 후 적어도 하나 이상의 이진화과정과, 필터링과정을 거쳐 터치 경계 부분만이 블랙 계조를 띠도록 상기 차분 데이터를 보정하는 단계; 상기 터치 경계 부분의 상하좌우 최외곽 좌표들을 포함하는 유효 영역을 결정한 후, 블랙 계조를 띠는 상기 터치 경계 부분의 흑점 분포 밀도에 따른 제1 중심 좌표와, 상기 유효 영역 중심을 지시하는 제2 중심 좌표를 계산하는 단계; 상기 제1 중심 좌표와 상기 제2 중심 좌표 간의 기준 벡터와, 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표와 상기 제2 중심 좌표 간의 위치 벡터가 이루는 사잇각을 산출하는 단계; 및 상기 사잇각이 최소일 때의 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표를 터치 좌표로 결정하는 단계를 포함하고; 상기 제1 중심 좌표는 상기 흑점 분포 밀도에 따라 결정되는 상기 터치 경계 부분의 분포 중심을 지시한다.

Description

터치위치 검출 방법 및 장치와 이를 이용한 평판표시장치{Detecting Method And Device of Touch Position, And Flat Panel Display Using It}
본 발명은 터치위치 검출 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 터치 좌표를 정확히 검출할 수 있는 터치위치 검출 방법 및 장치와 이를 이용한 평판표시장치에 관한 것이다.
평판표시장치에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 및 유기발광다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display, OLED) 등이 있고, 이들 대부분이 가전기기나 휴대용 정보기기등에 실용화되어 시판되고 있다.
최근, 평판표시장치의 경량화, 슬림화 추세에 따라 유저 입력 수단이 버튼형 스위치에서 터치센서로 대체되고 있다. 터치센서는 정전용량 방식, 저항 방식, 압력 방식, 광학 방식, 초음파 방식등이 알려져 있다. 이들 중 상기 광학 방식의 일 종으로서, 터치센서를 표시장치의 화소 셀 내부에 형성하는 터치패널 인 셀 방식이 많이 이용되고 있다.
터치패널 인 셀 방식에서, 터치센서는 도 1과 같이 터치 여부에 따라 광전류(i)를 다르게 발생하는 센서 TFT, 광전류(i)에 의한 전하들을 저장하는 센서 커패시터(Cst2), 및 센서 커패시터(Cst)에 저장된 전하들을 출력하기 위한 스위치 TFT를 포함한다. 터치센서는, 터치 된 부분과 미 터치 된 부분에서의 터치 데이터를 서로 다르게 발생한다. 평판표시장치는 이 터치센서로부터의 터치 데이터를 기반으로 손가락(또는 터치 펜) 등의 접촉 위치정보를 알아낸다.
이러한 광학 방식의 터치센서에서 해결하기 어려운 문제점은 터치 데이터에 외부 조도나 그림자에 대한 영향이 많이 반영된다는 것이다. 이 난점을 극복하기 위해 옵티컬 블랙(Optical Black)법, 레퍼런스 이미지(Reference Image) 차분법이 제안된 바 있으나, 옵티컬 블랙법은 표시패널의 고유 편차를 제거할 수 없는 단점이 있으며, 레퍼런스 이미지 차분법은 표시화면 위에 나타난 이미지나 편광판에 의해 반사된 이미지를 기본 수광 패턴으로 가지게 된다는 단점이 있다. 이에, 최근에는 상기 난점 극복을 위해 프레임(Frame) 차분법이 제안되고 있다. 프레임 차분법은 현재 프레임에서 입력되는 터치 프레임 데이터로부터 이전 프레임에서 입력된 터치 프레임 데이터를 감산하여 새로운 차분 데이터를 생성하고, 정해진 임계치를 파라미터 값으로 하여 의미 있는 터치 경계부분을 산출한다.
평판표시장치에서 필요로 하는 터치 좌표를 얻기 위해서는 산출된 터치 경계부분 중 손가락 끝에 해당되는 부분의 2차 곡선을 찾아야 한다. 대부분의 2차 곡 선 검출 알고리즘은 N×M 크기의 이미지 데이터에 대해 N×M 크기의 행렬 연산을 요구하며, 행렬의 'Determination', 'Eigen Vector', 및 'Eigen Value' 등의 큰 연산을 필요로 한다. 'Determination' 연산은 대부분 반복(Iteration) 방식이며 'Eigen Vector' 연산은 역 행렬을 필요로 하므로, 이미지 데이터의 일부만을 연산하더라도 그 수행시간은 알고리즘 적으로 무한대에 가깝게 늘어난다.
터치 좌표의 검출을 위한 수행시간을 줄이기 위해 ⅰ) 상(上) 방향 우선방식과, ⅱ) 테두리 광량 판정방식이 알려져 있다.
상(上) 방향 우선방식은 도 2a와 같이 위에서부터 화살표 방향으로 스캐닝하다가 최초로 감지되는 유효점(동그라미 부분)을 손가락 끝으로 인식한다. 하지만, 이 방식은 사용자가 손가락을 아래쪽으로부터 윗쪽으로 접근시키는 경우만 한정시킨 것으로, 도 2b의 (a)와 같이 사용자가 손가락을 옆쪽으로부터 접근시키는 경우, 또는 도 2b의 (b)와 같이 사용자가 손가락을 윗쪽으로부터 접근시키는 경우에는 좌표 검출 능력에 큰 한계를 보인다.
테두리 광량 판정방식은 도 3a와 같이 터치센서들을 이용하여 테두리 센서영역을 형성하고, 사람 손이 접근하게 되면 손가락 뿌리 부분에서 그림자가 생기고 이로 인해 접근해 오는 쪽의 음영이 테두리 센서영역에 반영된다는 가정하에 스캐닝 우선 방향을 결정한다. 도 3a의 (a)는 아래쪽 테두리 센서영역의 출력값이 나머지 테두리 센서영역의 그것과 다르므로 상(上) 방향 우선방식에 따라 스캐닝, 도 3a의 (b)는 왼쪽 테두리 센서영역의 출력값이 나머지 테두리 센서영역의 그것과 다르므로 (右) 방향 우선방식에 따라 스캐닝, 도 3a의 (c)는 오른쪽 테두리 센서영역 의 출력값이 나머지 테두리 센서영역의 그것과 다르므로 좌(左) 방향 우선방식에 따라 스캐닝, 도 3a의 (d)는 윗쪽 테두리 센서영역의 출력값이 나머지 테두리 센서영역의 그것과 다르므로 하(下) 방향 우선방식에 따라 스캐닝한다. 그리고, 스캐닝하다가 최초로 감지되는 유효점(동그라미 부분)을 손가락 끝으로 인식한다. 이 테두리 광량 판정방식은 매 패널마다 4개의 테두리 센서영역을 모두 같은 레벨로 초기화시켜야 한다. 그래야만 손가락 음영에 의한 편차로 스캐닝 방향을 정확히 결정할 수 있다. 하지만, 초기화 과정을 거치더라도 패널간 고유 편차, 외부 노이즈에 의한 편차, 화면의 표시 영상에 따른 편차등을 완전히 극복하기는 현실적으로 매우 어려우며, 그 결과 손가락 음영보다 더 큰 편차를 가진 상태에서 좌표 검출에 임할 수 있다. 또한, 이 방식은 도 3b의 (a)와 같이 손가락이 2개의 테두리 센서영역에 걸쳐 있을 경우 손가락 끝에 대한 좌표 검출에 어려움이 있으며, 도 3b의 (b) 및 (c)와 같이 손가락이 어느 하나의 테두리 센서영역과 나란히 중첩될 경우 스캐닝 방향을 잘못 결정함으로써, 잘못된 지점을 손가락 끝에 대한 좌표로 검출할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 짧은 시간 내에 터치 좌표를 정확히 검출할 수 있도록 한 터치위치 검출 방법 및 장치와 이를 이용한 평판표시장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 터치위치 검출방법은 다수의 터치센서들을 포함하는 터치센서 어레이로부터 터치 데이터들을 얻는 단계; 인접 프레임 간 터치 데이터들을 연산하여 차분 데이터를 생성한 후 적어도 하나 이상의 이진화과정과, 필터링과정을 거쳐 터치 경계 부분만이 블랙 계조를 띠도록 상기 차분 데이터를 보정하는 단계; 상기 터치 경계 부분의 상하좌우 최외곽 좌표들을 포함하는 유효 영역을 결정한 후, 블랙 계조를 띠는 상기 터치 경계 부분의 흑점 분포 밀도에 따른 제1 중심 좌표와, 상기 유효 영역 중심을 지시하는 제2 중심 좌표를 계산하는 단계; 상기 제1 중심 좌표와 상기 제2 중심 좌표 간의 기준 벡터와, 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표와 상기 제2 중심 좌표 간의 위치 벡터가 이루는 사잇각을 산출하는 단계; 및 상기 사잇각이 최소일 때의 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표를 터치 좌표로 결정하는 단계를 포함하고; 상기 제1 중심 좌표는 상기 흑점 분포 밀도에 따라 결정되는 상기 터치 경계 부분의 분포 중심을 지시한다.
본 발명의 실시예에 따른 터치위치 검출장치는 다수의 터치센서들을 포함하는 터치센서 어레이; 인접 프레임 간 터치 데이터들을 연산하여 차분 데이터를 생성한 후 적어도 하나 이상의 이진화과정과, 필터링과정을 거쳐 터치 경계 부분만이 블랙 계조를 띠도록 상기 차분 데이터를 보정하는 터치정보 처리부; 상기 터치 경계 부분의 상하좌우 최외곽 좌표들을 포함하는 유효 영역을 결정한 후, 블랙 계조를 띠는 상기 터치 경계 부분의 흑점 분포 밀도에 따른 제1 중심 좌표와, 상기 유효 영역 중심을 지시하는 제2 중심 좌표를 계산하는 유효영역 결정부; 상기 제1 중심 좌표와 상기 제2 중심 좌표 간의 기준 벡터와, 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표와 상기 제2 중심 좌표 간의 위치 벡터가 이루는 사잇각을 산출하는 벡터&사잇각 산출부; 및 상기 사잇각이 최소일 때의 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표를 터치 좌표로 결정하는 터치좌표 검출부를 구비하고; 상기 제1 중심 좌표는 상기 흑점 분포 밀도에 따라 결정되는 상기 터치 경계 부분의 분포 중심을 지시한다.
본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치는 표시패널과, 상기 표시패널의 데이터라인을 구동시키는 데이터 구동회로와, 상기 표시패널의 게이트라인을 구동시키는 스캔 구동회로와, 상기 구동회로들의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 갖는 디스플레이 장치; 및 다수의 터치센서들을 포함하는 터치센서 어레이와, 인접 프레임 간 터치 데이터들을 연산하여 차분 데이터를 생성한 후 적어도 하나 이상의 이진화과정과, 필터링과정을 거쳐 터치 경계 부분만이 블랙 계조를 띠도록 상기 차분 데이터를 보정하는 터치정보 처리부와, 상기 터치 경계 부분의 상하좌우 최외곽 좌표들을 포함하는 유효 영역을 결정한 후, 블랙 계조를 띠는 상기 터치 경계 부분의 흑점 분포 밀도에 따른 제1 중심 좌표와, 상기 유효 영역 중심을 지시하는 제2 중심 좌표를 계산하는 유효영역 결정부와, 상기 제1 중심 좌표와 상기 제2 중심 좌표 간의 기준 벡터와, 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표와 상기 제2 중심 좌표 간의 위치 벡터가 이루는 사잇각을 산출하는 벡터&사잇각 산출부와, 상기 사잇각이 최소일 때의 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표를 터치 좌표로 결정하는 터치좌표 검출부를 갖는 터치위치 검출장치를 구비하고; 상기 제1 중심 좌표는 상기 흑점 분포 밀도에 따라 결정되는 상기 터치 경계 부분의 분포 중심을 지시한다.
본 발명에 따른 터치위치 검출방법 및 장치와 이를 이용한 평판표시장치는 프레임 차분과정 및 노이즈 제거 과정을 거친 터치 데이터를 이용하여, 블랙 계조를 띠는 터치 경계 부분의 흑점 분포 밀도에 따른 중심 좌표와, 터치 경계 부분을 둘러싸는 유효 사각형의 중심에 위치하는 중심 좌표를 계산한다. 그리고, 이 중심 좌표들을 이용하여 기준 벡터 및 터치 경계점들 각각의 위치 벡터를 구한 후 기준 벡터와 위치 벡터가 이루는 사잇각이 최소가 되는 경계점을 손가락 끝에 해당되는 터치 좌표로 검출한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 터치위치 검출방법 및 장치와 이를 이용한 평판표시장치는 터치 스크린 상에서의 손가락 접근 방향에 무관하게 손끝을 정확히 찾아낼 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 터치위치 검출방법 및 장치와 이를 이용한 평판표시장치는 종래 테두리 광량 판정방식과 달리 별도의 초기화 과정을 거칠 필요가 없고 또한, 터치 경계선을 포함하는 유효 영역을 검출하기 때문에 비 유효 영역에 위치하는 터치 센서를 조도 센서로 활용할 수도 있다.
이하, 도 4 내지 도 20을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치위치 검출방법을 보여준다. 이 터치위치 검출방법은 터치 데이터를 처리하여 터치 데이터에 포함된 고주파 노이즈를 제거하는 과정을 포함한다. 도 5은 차분 데이터를 1차 이진화한 영상을 보여주고, 도 6은 1차 이진화 영상을 필터링하여 1차 이진화 영상에 공간 주파수를 반영한 영상을 보여주며, 도 7은 공간 주파수가 반영된 영상을 2차 이진화하기 위한 제2 임계치를 보여준다. 그리고, 도 8은 차분 데이터를 제2 임계치로 2차 이진화한 영상을 보여준다. 도 5 내지 도 7의 그래프에서, 종축은 차분 데이터에 대한 화소별 'Gray Scale'을, 횡축은 XY 평면 상에서 차분 데이터의 X 좌표값 또는 Y 좌표값을 각각 나타낸다. 도 9는 네 방향에서 동시에 스캐닝하여 터치 경계 부분의 상하좌우 최외곽 좌표를 판독하는 것을 보여주고, 도 10은 터치 경계 부분을 포함하는 유효 사각형을 결정하는 것을 보여주며, 도 11은 기준벡터와 위치벡터 간의 사잇각을 이용하여 터치 좌표를 검출하는 과정을 보여준다. 그리고 도 12a 및 도 12b는 본 발명에 따른 터치위치 검출방법의 검출 결과를 종래 기술과 대비하여 보여준다.
도 4 내지 도 12b를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 터치위치 검출방법을 단계적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 터치위치 검출방법은 터치센서에서 생성된 터치 데이터가 입력되면(S10), 이 터치 데이터를 프레임 단위로 저장한다(S20).
이 터치위치 검출방법은 프레임 차분법을 통해, 현재 프레임(N Frame)에서 입력되는 광감지 프레임 데이터로부터 이전 프레임(N-1 Frame)에서 입력된 광감지 프레임 데이터를 감산하여 새로운 차분 데이터를 생성한다(S30). 그리고, 제1 임계치(TH1)를 파라미터 값으로 하여 도 5와 같이 차분 데이터를 1차 이진화한다(S40). 여기서, 제1 임계치(TH1)는 사용자에 의해 미리 설정된 값으로 유지되거나 또는, 외부 조도에 대응하여 자동으로 가변(외부 조도에 비례하여 증가)될 수 있다. 후자의 경우, 외부 조도 정보는 도 10의 유효 사각형 영역(Q) 바깥에 위치하는 터치센서로부터 취득될 수 있다. 유효 사각형 영역(Q) 바깥에 위치하는 터치센서는 손가락에 의해 가려지지 않으므로, 터치 스크린에 비치는 외부 조도를 감지할 수 있다. 도 5의 1차 이진화 영상에서, 흑색으로 표시된 부분은 차분 데이터값이 제1 임계치(TH1)보다 큰 부분을, 백색으로 표시된 부분은 차분 데이터값이 제1 임계치(TH1)보다 작은 부분을 각각 나타낸다. 흑색으로 표시된 부분에는 최종적으로 얻고자 하는 터치 경계선과 함께 고주파 노이즈도 포함되어 있다. 1차 이진화 처리 과정은 k(k는 자연수) 비트로 이루어져 0 ~ 2k 의 계조(Gray)를 갖는 차분 데이터를 블랙 계조(0 Gray, '0') 또는 피크 화이트 계조(2k Gray, '1')로 대표되는 디지털 정보(0/1)로 단순화함으로써, 이후 수행될 필터링 단계의 효율성을 높이는 역할을 한다.
이어서, 터치위치 검출방법은 1차 이진화 영상을 아래의 수학식 1과 같은 가우시안 커널(Gaussian Kernel)을 이용하여 수평(가로) 및 수직(세로) 방향으로 필 터링한다(S50).
[수학식 1]
Figure 112009010607052-pat00001
실험에 의하면, 필터링 효과는 상기 수학식 1에서의 'σ' 값이 2.5 ~ 3.0 일 때 가장 양호하게 나타났다. 이렇게 가우시안 커널을 이용하여 1차 이진화 영상을 필터링하는 이유는 필터링시 발생되는 공간주파수를 1차 이진화된 차분 데이터에 반영하기 위함이다. 다시 말해, 흑점의 공간 분포를 프레임 내의 각 위치 데이터에 반영하여 도 6과 같이 흑점의 계조를 터치 경계선 부분과 고주파 노이즈 부분에서 차별화하기 위함이다. 도 6에서, 'A' 및 'B' 영역 내의 데이터들은 고주파 노이즈에 해당하며 공간 분포상 여러 군데로 산재해 있다. 이 고주파 노이즈를 구성하는 차분 데이터들은 그 주변의 흑색 밀도가 낮아 원래의 블랙 계조(0 Gray)를 유지하지 못하고 중간치 이상의 제1 계조로 그 계조값이 상승한다. 반면, 터치 경계선에 해당되는 'C' 영역 내의 차분 데이터들은 공간적으로 주변 흑색 밀도가 높아 여전히 블랙 계조(0 Gray)근처의 제2 계조(여기서, 제2 계조값 < 제1 계조값)에서 그 계조값을 유지한다.
이어서, 터치위치 검출방법은 도 7과 같이 미리 설정된 제2 임계치(TH2)를 파라미터 값으로 하여, 필터링 과정을 거친 차분 데이터를 2차 이진화한다(S60). 제2 임계치(TH2)는 고주파 노이즈를 구성하는 차분 데이터들을 제거하기 위한 것으 로, 외부 조도나 화면 형태등에 의한 고주파 노이즈의 발생 빈도 및 크기 등에 따라 적절한 값으로 설정될 수 있다. 제2 임계치(TH2)는 제1 계조와 제2 계조 사이의 계조값을 가지며, 예컨대, 피크 화이트 계조 대비 30 ~ 50 % 의 계조 범위 내에서의 적절한 계조값으로 설정될 수 있다. 도 7에서는 최대 255 계조에 대응하여, 120 계조를 제2 임계치(TH2)로 설정하였다. 2차 이진화 과정을 거치면, 제2 임계치(TH2) 미만의 차분 데이터는 블랙 계조(0 Gray)로 재설정되고, 제2 임계치(TH2) 이상의 차분 데이터는 피크 화이트 계조(2k Gray)로 재설정된다. 이에 따라, 고주파 노이즈 성분에 해당되는 차분 데이터들은 백색으로 전환됨으로써 완전히 제거되게 된다.
이어서, 터치위치 검출방법은 상술한 노이즈 제거(Noise killing)를 통해 도 8과 같이 고주파 노이즈 성분이 완전히 제거된 보정 터치 데이터를 출력한다(S70). 도 8을 통해 명확히 알 수 있듯이, 출력 터치 데이터는 터치 경계 부분에서만 블랙 계조를 갖고, 노이즈가 존재했던 배경 부분에서 피크 화이트 계조를 갖도록 보정된다.
이어서, 터치위치 검출방법은 도 9와 같이 보정 터치 데이터에서, 블랙 계조를 띠는 터치 경계 부분의 상하좌우 최외곽 좌표(B1 내지 B4)를 판독한다(S80). 터치위치 검출방법은 블랙 계조를 띠는 터치 경계 부분을 중간에 두고, 상하좌우 네 방향으로부터 동시에 스캐닝하다가 각각 최초로 감지되는 지점의 좌표를 최외곽 좌표들로 인식한다.
이어서, 터치위치 검출방법은 도 10과 같이 최외곽 좌표들(B1 내지 B4)을 이용하여 터치 경계 부분을 포함하는 유효 사각형(Q)을 결정하기 위한 두 개의 대각 꼭지점들(P1,P2)을 찾는다(S90). 대각 꼭지점들(P1,P2)은 최외곽 좌표들(B1 내지 B4)로부터 수평 또는 수직으로 연장된 선상에 위치한다. 도 10에서, 제1 대각 꼭지점(P1)은 제1 최외곽 좌표(B1)의 수평 연장선상에 위치함과 아울러 제4 최외곽 좌표(B4)의 수직 연장선상에 위치한다. 그 결과, 제1 대각 꼭지점(P1)은 제4 최외곽 좌표(B4)와 동일한 'x' 좌표(x4), 제1 최외곽 좌표(B1)와 동일한 'y' 좌표(y1)를 갖는다. 제2 대각 꼭지점(P2)은 제3 최외곽 좌표(B3)의 수평 연장선상에 위치함과 아울러 제2 최외곽 좌표(B2)의 수직 연장선상에 위치한다. 그 결과, 제2 대각 꼭지점(P2)은 제2 최외곽 좌표(B2)와 동일한 'x' 좌표(x2), 제3 최외곽 좌표(B3)와 동일한 'y' 좌표(y3)를 갖는다.
이어서, 터치위치 검출방법은 도 11과 같이 블랙 계조를 띠는 터치 경계 부분의 흑점 분포 밀도에 따른 제1 중심 좌표(F1)와, 유효 사각형(Q)의 중심에 위치하는 제2 중심 좌표(F2)를 계산한다. 여기서, 제1 중심 좌표(F1)는 블랙 계조를 띠는 터치 경계 라인의 안쪽에 위치하되, 손가락의 끝 부분에 해당하며 곡률 반경이 가장 작은 터치 경계 부분의 흑점 분포 밀도가 상대적으로 가장 높기 때문에, 제2 중심 좌표(F2)로부터 손가락의 끝쪽으로 치우친 가상 지점에 위치한다. 터치위치 검출방법은 제1 중심 좌표(F1)로부터 제2 중심 좌표(F2)를 감산하여 기준 벡터를 구하고, 터치 경계 부분의 흑점 좌표로부터 제2 중심 좌표(F2)를 감산하여 각 흑점들의 위치 벡터를 구한다. 그리고, 터치위치 검출방법은 기준 벡터와 위치 벡 터가 이루는 사잇각(θ)을 아래의 수학식 2를 통해 얻는다(S100).
Figure 112009010607052-pat00002
위의 수학식 2에서, v(r0)는 기준 벡터를, v(d(x,y))는 위치 벡터를 각각 나타낸다.
터치위치 검출방법은 유효 사각형(Q) 내에서 터치 경계 부분 상의 흑점의 위치를 바꿔가면서 도출 가능한 모든 사잇각(θ)들을 계산한다. 그리고, 계산된 사잇각(θ)들 중 그 절대값이 최소인 위치에서의 좌표를 터치 좌표로 검출한다(S110). 도 11에 도시된 것처럼, 손가락 끝점에 대응되는 사잇각(θ3)은 다른 흑점들에 대응되는 사잇각들(θ1,θ2)과 비교하여 최소가 됨을 알 수 있다.
그 결과, 이 터치위치 검출방법은 도 12a 및 도 12b와 같이 'U' 자형 모양의 터치 경계선이 어떠한 각도로 놓여 있는지에 관계없이 2차 곡선의 끝점을 정확히 검출할 수 있게 된다. 이는 결국 손가락 접근 방향에 무관하게 손끝을 정확히 찾아낼 수 있다는 결과로 귀결된다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치를 보여주는 블럭도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치는 디스플레이 장치, 터치위치 검출장치, 및 시스템을 구비한다.
디스플레이 장치는 표시패널(10)과, 데이터 구동회로(12), 스캔 구동회 로(13), 및 타이밍 콘트롤러(11)를 구비한다. 이 디스플레이 장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 및 유기발광다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display, OLED)등의 평판표시장치로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서 액정표시장치를 중심으로 디스플레이 장치를 설명하기로 한다.
액정표시장치는 도 17과 같이 표시패널(10)에 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛(BLU)을 더 구비할 수 있다. 백라이트 유닛(BLU)은 광원이 도광판의 측면과 대향하게 배치되는 에지형 백라이트 유닛으로 구현될 수 있고 또한, 광원들이 확산판 아래에 배치되는 직하형 백라이트 유닛으로 구현될 수도 있다.
표시패널(10)은 두 장의 유리기판(GLS1, GLS2) 사이에 액정층이 형성된다. 표시패널(10)의 하부 유리기판(GLS2)에는 도 13, 및 도 16 내지 도 18과 같이 다수의 데이터라인들(D1~Dm), 데이터라인들(D1~Dm)과 교차되는 다수의 게이트라인들(G1~Gn), 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)의 교차부들에 형성되는 다수의 TFT들(Thin Film Transistor), 액정셀들(Clc)에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 화소전극(1), 및 화소전극(1)에 접속되어 액정셀(Clc)의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등이 형성된다. 데이터라인들(D1~Dm)과 게이트라인들(G1~Gn)의 교차 구조에 의해 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 표시패널(10)의 상부 유리기판(GLS1)에는 블랙매트릭스(BM), 컬러필터(CF), 공통전극(2) 등이 형성된다. 공통전극(2)은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판(GLS1)에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극(1)과 함께 하부 유리기판 (GLS2) 상에 형성된다. 표시패널(10)의 상부 유리기판(GLS1)과 하부 유리기판(GLS2) 각각에는 편광판(POL1, POL2)이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(10)의 상부 유리기판(GLS1)과 하부 유리기판(GLS2) 사이에는 액정셀의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 컬럼 스페이서(CS)가 형성될 수 있다.
타이밍 콘트롤러(11)는 시스템(18)으로부터 수평 동기신호(Hsync), 수직 동기신호(Vsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 및 도트 클럭(DCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(12)와 스캔 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 발생한다. 스캔 구동회로(13)를 제어하기 위한 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 데이터 구동회로(12)를 제어하기 위한 제어신호는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity, POL), 및 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 이 타이밍 콘트롤러(11)는 데이터 구동회로(12)와 스캔 구동회로(13)를 제어함과 아울러, 터치정보 처리장치의 입/출력 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호를 발생하여 터치정보 처리장치를 제어할 수도 있다. 타이밍 콘트롤러(11)는 시스템(18)으로부터의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 표시패널(10)에 해상도에 맞게 재정렬하여 데이터 구동회로(12)에 공급한다.
데이터 구동회로(12)는 다수의 소스 드라이브 IC(Source Integrated Circuit)들을 포함하여 타이밍 콘트롤러(11)의 제어 하에 디지털 비디오 데이터(RGB)를 래치한다. 그리고 데이터 구동회로(12)는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환함으로써 아날로그 정극성/부극성 화소전압을 발생하여 데이터라인들(D1~Dm)에 공급한다.
스캔 구동회로(13)는 하나 이상의 스캔 드라이브 IC를 포함하여 스캔펄스(또는 게이트펄스)를 게이트라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급한다.
터치위치 검출장치는 터치센서 어레이(14)와, 리드아웃 집적회로(15), 터치정보 처리회로(16), 및 터치위치 검출회로(17)를 포함한다.
터치센서 어레이(14)는 리드아웃라인(R1~Ri)에 접속된 다수의 터치센서를 포함한다. 터치센서 어레이(14)는 디스플레이 장치의 표시패널(10) 상에 적층되거나, 표시패널(10)의 내부에 삽입되거나 혹은, 표시패널(10)의 화소 TFT 어레이 내에 형성되어 표시패널(10)과 일체화될 수 있다.
리드아웃 집적회로(15)는 터치센서들에 구동전압을 공급하고 리드아웃라인(R1~Ri)을 통해 터치센서들로부터 출력된 광전류를 터치 데이터(TS DATA)로 변환한다.
터치정보 처리회로(16)는 입력되는 터치 데이터(TS DATA)를 프레임 단위로 저장하고, 인접하는 광감지 프레임 데이터들 간 차를 이용하여 차분 데이터를 생성 한 후, 제1 임계치를 이용한 1차 이진화, 가우시안 필터링, 및 제2 임계치를 이용한 2차 이진화를 통해 차분 데이터에 포함된 고주파 노이즈를 제거한 보정 터치 데이터(ATS DATA)를 발생한다.
터치위치 검출회로(17)는 벡터 연산 알고리즘을 실행하여 보정 터치 데이터(ATS DATA)로부터 터치 좌표(X,Y)를 검출한다. 구체적으로, 터치위치 검출회로(17)는 보정 터치 데이터(ATS DATA)로부터 구현되는 터치 이미지를 중간에 두고 상하좌우 네 방향으로부터 스캐닝하여 최초로 감지되는 지점의 좌표들을 이용하여 터치 경계 부분을 포함하는 유효 사각형을 결정한다. 그리고, 블랙 계조를 띠는 터치 경계 부분의 흑점 분포 밀도에 따른 제1 중심 좌표와, 유효 사각형의 중심에 위치하는 제2 중심 좌표를 계산한 후, 이들을 이용하여 기준 벡터와 함께 각 흑점들의 위치 벡터를 구한다. 터치위치 검출회로(17)는 이 기준 벡터와 위치 벡터가 이루는 사잇각이 최소가 되는 경계점을 손가락 끝에 해당되는 터치 좌표(X,Y)로 검출한다.
시스템(18)은 외부로부터의 아날로그 영상 데이터를 디지털 비디오 데이터(RGB)로 변환하여 타이밍 콘트롤러(11)에 공급한다. 시스템(18)은 영상 데이터를 이용하여 복합 영상신호를 추출하고, 추출된 복합 영상신호를 이용하여 표시패널(10)의 해상도에 맞는 타이밍 신호들(Hsync,Vsync,DE,DCLK)을 생성하여 타이밍 콘트롤러(11)에 공급한다. 특히, 시스템(18)은 터치정보 처리장치로부터 공급되는 터치 좌표(X,Y)를 터치 인식 알고리즘에 적용하고, 그 수행 결과를 다시 디스플레이장치에 반영한다.
도 14 내지 도 16은 터치센서 어레이(14)와 표시패널(10)의 다양한 실시예들을 나타낸다.
터치센서 어레이(14)는 도 14와 같이 표시패널(10)의 상부 편광판(POL1) 상에 적층되는 터치센서(TS)를 포함할 수 있다. 또한, 터치센서 어레이(14)는 도 15와 같이 표시패널(10) 내에 내장될 수 있다. 예를 들면, 터치센서 어레이(14)는 상부 편광판(POL1)과 상부 유리기판(GLS1) 사이에 협지되는 터치센서(TS)를 포함할 수 있다. 도 14 및 도 15와 같은 터치센서 어레이(14)는 저항막 방식의 터치센서, 정전용량 방식의 터치센서, 표면 탄성파 방식의 터치센서, 적외선 방식의 터치센서 중 어느 하나로 구현될 수 있다.
터치센서 어레이(14)는 도 16과 같이 표시패널(10)의 화소 TFT 어레이 내에 형성되는 터치센서들(TS)을 포함할 수 있다. 표시패널(10)의 화소 TFT 어레이는 하부 유리기판(GLS2) 상에 형성되며 데이터라인들(D1~Dm), 게이트라인들(G1~Gn), 화소 스위칭용 TFT들, 화소전압 유지용 스토리키 커패시터(Cst), 및 액정셀들(Clc)의 화소전극들(1) 등을 포함한다. 도 16의 터치센서들(TS)은 화소 TFT 어레이의 화소 스위칭용 TFT와 동시에 형성되는 TFT, 화소전압 유지용 스토리지 커패시터와 동시에 형성되는 센서전압 검출용 커패시터 등을 포함할 수 있다.
도 17은 도 16과 같이 표시패널의 화소 어레이에 내장된 터치센서들의 일예를 보여 주는 단면도이다. 도 18은 도 16과 같이 표시패널의 화소 어레이에 내장된 터치센서들의 일예를 보여 주는 등가 회로도이다. 화소 어레이 내장 터치센서들은 도 17 및 도 18에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형될 수 있다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 터치센서(TS) 각각은 센서 TFT(Tss), 스토리지 커패시터(CSTO), 및 스위치 TFT(Tsw) 등을 구비할 수 있다.
센서 TFT(Tss)는 상부 유리기판(GLS1)의 투명 윈도우(W)와 대향한다. 투명 윈도우(W)에는 블랙 매트릭스(BM)가 형성되지 않는다. 센서 TFT(Tss)의 게이트전극은 스토리지 기준전압라인(STOL)과 스토리지 커패시터(CSTO)의 일측단자에 접속된다. 센서 TFT(Tss)의 드레인전극은 바이어스전압(Vbias)이 공급되는 바이어스전압 공급라인(BL)과 접속되고, 센서 TFT(Tss)의 소스전극은 제1 노드(n1)를 경유하여 스토리지 커패시터(CSTO)의 타측단자와 스위치 TFT(Tsw)의 드레인전극에 접속된다. 센서 TFT(Tss)와 대향하는 상부 유리기판(GLS1) 상에 손가락이나 스타일러스 펜 등의 터치 물체가 놓이면, 백라이트 유닛(BLU)으로부터의 빛은 하부 유리기판(GLS2), 액정층 및 상부 유리기판(GLS1)을 투과한 후에 터치 물체에 반사되어 센서 TFT(Tss)의 반도체층에 입사된다. 센서 TFT(Tss)는 자신의 반도체층에 입사되는 입사 광량에 따라 광전류(i)를 다르게 발생한다.
스토리지 커패시터(CSTO)는 스위치 TFT(Tsw)가 오프 상태를 유지하는 동안 센서 TFT(Tss)로부터의 광전류(i)를 충전한 후에, 스위치 TFT(Tsw)가 턴-온될 때 이 광전류(i)를 방전한다.
스위치 TFT(Tsw)는 자신에게 빛이 조사되지 않도록 상부 유리기판(GLS1)의 블랙 매트릭스(BM)와 대향한다. 스위치 TFT(Tsw)는 게이트라인(G1~Gn)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 턴-온된다. 이 스위치 TFT(Tsw)는 스토리지 커패시터(CSTO)로부터 방전되는 전압을 리드아웃라인(R1~Ri)으로 공급한다. 스위치 TFT(Tsw)의 게이트전극은 게이트라인(G1~Gn)에 접속된다. 스위치 TFT(Tsw)의 드레인전극은 제1 노드(n1)를 경유하여 센서 TFT(Tss)의 소스전극과 스토리지 커패시터(CSTO)의 타측단자에 접속되고, 스위치 TFT(Tsw)의 소스전극은 리드아웃라인(R1~Ri)에 접속된다.
도 19는 도 13의 터치정보 처리회로(16)를 상세히 보여준다.
도 19를 참조하면, 터치정보 처리회로(16)는 프레임 저장부(161), 프레임 차분부(162), 1차 이진화부(163), 필터링부(164), 및 2차 이진화부(165)를 구비한다.
프레임 저장부(161)는 2 개의 프레임 메모리를 포함하여 리드아웃 집적회로(15)로부터 입력되는 터치 데이터(TS DATA)를 프레임 단위로 저장한다.
프레임 차분부(162)는 터치 데이터들을 프레임 간 비교 및 감산할 수 있는 감산기를 포함하여, 현재 프레임(N Frame)에서 입력되는 제1 광감지 프레임 데이터(TS Frame DATA1)로부터 이전 프레임(N-1 Frame)에서 입력된 제2 광감지 프레임 데이터(TS Frame DATA2)를 감산하여 차분 데이터(Diff DATA)를 발생한다.
1차 이진화부(163)는 제1 임계치(TH1)를 파라미터 값으로 하여 차분 데이터(Diff DATA)를 1차적으로 이진화한다. 제1 임계치(TH1)는 사용자에 의해 미리 설정된 값으로 유지되거나 또는, 외부 조도에 대응하여 자동으로 가변(외부 조도에 비례하여 증가)될 수 있다.
필터링부(164)는 1차적으로 이진화된 차분 데이터(Diff DATA)를 가우시안 커널(Gaussian Kernel)을 이용하여 수평(가로) 및 수직(세로) 방향으로 필터링한다. 그 결과, 차분 데이터(Diff DATA)를 구성하는 흑점의 계조는 터치 경계선 부분과 고주파 노이즈 부분에서 차별화된다. 고주파 노이즈를 구성하는 차분 데이터(Diff DATA)들은 그 주변의 흑색 밀도가 낮아 원래의 블랙 계조를 유지하지 못하고 중간치 이상으로 그 계조값이 상승한다. 반면, 터치 경계선에 해당되는 데이터(Diff DATA)들은 공간적으로 주변 흑색 밀도가 높아 여전히 블랙 계조 근처에서 그 계조값을 유지한다.
2차 이진화부(165)는 미리 설정된 제2 임계치(TH2)를 파라미터 값으로 하여, 필터링 과정을 거친 차분 데이터를 2차 이진화하여 보정 터치 데이터(ATS DATA)를 발생한다. 그 결과, 제2 임계치(TH2) 미만의 차분 데이터는 블랙 계조로 재설정되고, 제2 임계치(TH2) 이상의 차분 데이터는 피크 화이트 계조로 재설정된다. 이에 따라, 고주파 노이즈 성분에 해당되는 차분 데이터들은 백색으로 전환됨으로써 완전히 제거된다.
도 20은 도 13의 터치위치 검출회로(17)를 상세히 보여준다.
도 20을 참조하면, 터치위치 검출회로(17)는 유효영역 결정부(171), 벡터&사잇각 산출부(172), 및 터치좌표 검출부(173)를 구비한다.
유효영역 결정부(171)는 보정 터치 데이터(ATS DATA)에 의해 구현되는 터치 이미지를 중간에 두고 상하좌우 네 방향으로부터 동시에 스캐닝하여 최초로 감지되는 지점의 좌표들을 이용하여 터치 경계 부분을 포함하는 유효 사각형을 결정한다. 그리고, 블랙 계조를 띠는 터치 경계 부분의 흑점 분포 밀도에 따른 제1 중심 좌표(F1)와, 유효 사각형의 중심에 위치하는 제2 중심 좌표(F2)를 계산한다.
벡터&사잇각 산출부(172)는 제1 중심 좌표(F1)로부터 제2 중심 좌표(F2)를 감산하여 기준 벡터를 구하고, 터치 경계 부분의 흑점 좌표로부터 제2 중심 좌표(F2)를 감산하여 각 흑점들의 위치 벡터를 구한다. 그리고, 벡터 내적 및 역코사인 함수를 이용하여 기준 벡터와 각 위치 벡터들이 이루는 사잇각(θ)들을 계산한다.
터치좌표 검출부(173)는 상기 계산된 사잇각(θ)들 중 그 절대값이 최소인 위치에서의 좌표를 터치 좌표(X,Y)로 검출한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 터치위치 검출방법 및 장치와 이를 이용한 평판표시장치는 프레임 차분과정 및 노이즈 제거 과정을 거친 터치 데이터를 이용하여, 블랙 계조를 띠는 터치 경계 부분의 흑점 분포 밀도에 따른 중심 좌표와, 터치 경계 부분을 둘러싸는 유효 사각형의 중심에 위치하는 중심 좌표를 계산한다. 그리고, 이 중심 좌표들을 이용하여 기준 벡터 및 터치 경계점들 각각의 위치 벡터를 구한 후 기준 벡터와 위치 벡터가 이루는 사잇각이 최소가 되는 경계점을 손가락 끝에 해당되는 터치 좌표로 검출한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 터치위치 검출방법 및 장치와 이를 이용한 평판표시장치는 터치 스크린 상에서의 손가락 접근 방향에 무관하게 손끝을 정확히 찾아낼 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 터치위치 검출방법 및 장치와 이를 이용한 평판표시장치는 종래 테두리 광량 판정방식과 달리 별도의 초기화 과정을 거칠 필요가 없고 또한, 터치 경계선을 포함하는 유효 영역을 검출하기 때문에 비 유효 영역에 위치하는 터치 센서를 조도 센서로 활용할 수도 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명은 터치센서가 표시패널의 화소 어레이에 내장된 경우를 중심으로 설명되어 있지만, 터치정보를 프레임 차분법을 이용하여 가공하는 것이라면 저항막 방식의 터치센서, 정전용량 방식의 터치센서, 표면 탄성파 방식의 터치센서, 적외선 방식의 터치센서등에도 그대로 적용 가능하다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 화소 셀 내부에 형성되는 터치센서의 등가 회로도.
도 2a는 종래 상(上) 방향 우선방식을 보여주는 도면.
도 2b는 종래 상(上) 방향 우선방식의 적용시 오류를 보여주는 도면.
도 3a는 종래 테두리 광량 판정방식을 보여주는 도면.
도 3b는 종래 테두리 광량 판정방식의 적용시 오류를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치위치 검출방법을 보여주는 흐름도.
도 5는 차분 데이터를 1차 이진화한 영상을 보여주는 도면.
도 6은 1차 이진화 영상을 필터링하여 1차 이진화 영상에 공간 주파수를 반영한 영상을 보여주는 도면.
도 7은 공간 주파수가 반영된 영상을 2차 이진화하기 위한 제2 임계치를 보여주는 도면.
도 8은 차분 데이터를 제2 임계치로 2차 이진화한 영상을 보여주는 도면.
도 9는 네 방향에서 동시에 스캐닝하여 터치 경계 부분의 상하좌우 최외곽 좌표를 판독하는 것을 보여주는 도면.
도 10은 터치 경계 부분을 포함하는 유효 사각형을 결정하는 것을 보여주는 도면.
도 11은 기준벡터와 위치벡터 간의 사잇각을 이용하여 터치 좌표를 검출하는 과정을 보여주는 도면.
도 12a 및 도 12b는 본 발명에 따른 터치위치 검출방법의 검출 결과를 종래 기술과 대비하여 보여주는 도면.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치를 보여주는 블럭도.
도 14 내지 도 16은 터치센서 어레이와 표시패널의 다양한 실시예들을 나타내는 도면.
도 17은 도 16과 같이 표시패널의 화소 어레이에 내장된 터치센서들의 일예를 보여 주는 단면도.
도 18는 도 16과 같이 표시패널의 화소 어레이에 내장된 터치센서들의 일예를 보여 주는 등가 회로도.
도 19는 도 13의 터치정보 처리회로를 상세히 보여주는 블럭도.
도 20은 도 13의 터치위치 검출회로를 상세히 보여주는 블럭도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 표시패널 11 : 타이밍 콘트롤러
12 : 데이터 구동회로 13 : 게이트 구동회로
14 : 터치센서 어레이 15 : 리드아웃 집적회로
16 : 터치정보 처리회로 17 : 터치위치 검출회로
18 : 시스템

Claims (12)

  1. 다수의 터치센서들을 포함하는 터치센서 어레이로부터 터치 데이터들을 얻는 단계;
    인접 프레임 간 터치 데이터들을 연산하여 차분 데이터를 생성한 후 적어도 하나 이상의 이진화과정과, 필터링과정을 거쳐 터치 경계 부분만이 블랙 계조를 띠도록 상기 차분 데이터를 보정하는 단계;
    상기 터치 경계 부분의 상하좌우 최외곽 좌표들을 포함하는 유효 영역을 결정한 후, 블랙 계조를 띠는 상기 터치 경계 부분의 흑점 분포 밀도에 따른 제1 중심 좌표와, 상기 유효 영역 중심을 지시하는 제2 중심 좌표를 계산하는 단계;
    상기 제1 중심 좌표와 상기 제2 중심 좌표 간의 기준 벡터와, 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표와 상기 제2 중심 좌표 간의 위치 벡터가 이루는 사잇각을 산출하는 단계; 및
    상기 사잇각이 최소일 때의 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표를 터치 좌표로 결정하는 단계를 포함하고;
    상기 제1 중심 좌표는 상기 흑점 분포 밀도에 따라 결정되는 상기 터치 경계 부분의 분포 중심을 지시하는 것을 특징으로 하는 터치위치 검출방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유효 영역을 결정하는 단계는,
    상기 터치 경계 부분을 중간에 두고, 상하좌우 네 방향으로부터 동시에 스캐닝하다가 각각 최초로 감지되는 지점의 좌표를 상기 최외곽 좌표들로 인식하는 것 을 특징으로 하는 터치위치 검출방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 중심 좌표는 상기 제2 중심 좌표를 기준으로, 곡률 반경이 가장 작은 상기 터치 경계 부분쪽으로 치우쳐 위치하는 것을 특징으로 하는 터치위치 검출방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기준 벡터는 상기 제1 중심 좌표로부터 상기 제2 중심 좌표를 감산하여 얻어지고;
    상기 위치 벡터는 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표로부터 상기 제2 중심 좌표를 감산하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 터치위치 검출방법.
  5. 다수의 터치센서들을 포함하는 터치센서 어레이;
    인접 프레임 간 터치 데이터들을 연산하여 차분 데이터를 생성한 후 적어도 하나 이상의 이진화과정과, 필터링과정을 거쳐 터치 경계 부분만이 블랙 계조를 띠도록 상기 차분 데이터를 보정하는 터치정보 처리부;
    상기 터치 경계 부분의 상하좌우 최외곽 좌표들을 포함하는 유효 영역을 결정한 후, 블랙 계조를 띠는 상기 터치 경계 부분의 흑점 분포 밀도에 따른 제1 중심 좌표와, 상기 유효 영역 중심을 지시하는 제2 중심 좌표를 계산하는 유효영역 결정부;
    상기 제1 중심 좌표와 상기 제2 중심 좌표 간의 기준 벡터와, 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표와 상기 제2 중심 좌표 간의 위치 벡터가 이루는 사잇각을 산출하는 벡터&사잇각 산출부; 및
    상기 사잇각이 최소일 때의 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표를 터치 좌표로 결정하는 터치좌표 검출부를 구비하고;
    상기 제1 중심 좌표는 상기 흑점 분포 밀도에 따라 결정되는 상기 터치 경계 부분의 분포 중심을 지시하는 것을 특징으로 하는 터치위치 검출장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 중심 좌표는 상기 제2 중심 좌표를 기준으로, 곡률 반경이 가장 작은 상기 터치 경계 부분쪽으로 치우쳐 위치하는 것을 특징으로 하는 터치위치 검출장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기준 벡터는 상기 제1 중심 좌표로부터 상기 제2 중심 좌표를 감산하여 얻어지고;
    상기 위치 벡터는 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표로부터 상기 제2 중심 좌표를 감산하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 터치위치 검출장치.
  8. 표시패널과, 상기 표시패널의 데이터라인을 구동시키는 데이터 구동회로와, 상기 표시패널의 게이트라인을 구동시키는 스캔 구동회로와, 상기 구동회로들의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 갖는 디스플레이 장치; 및
    다수의 터치센서들을 포함하는 터치센서 어레이와, 인접 프레임 간 터치 데이터들을 연산하여 차분 데이터를 생성한 후 적어도 하나 이상의 이진화과정과, 필터링과정을 거쳐 터치 경계 부분만이 블랙 계조를 띠도록 상기 차분 데이터를 보정하는 터치정보 처리부와, 상기 터치 경계 부분의 상하좌우 최외곽 좌표들을 포함하는 유효 영역을 결정한 후, 블랙 계조를 띠는 상기 터치 경계 부분의 흑점 분포 밀도에 따른 제1 중심 좌표와, 상기 유효 영역 중심을 지시하는 제2 중심 좌표를 계산하는 유효영역 결정부와, 상기 제1 중심 좌표와 상기 제2 중심 좌표 간의 기준 벡터와, 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표와 상기 제2 중심 좌표 간의 위치 벡터가 이루는 사잇각을 산출하는 벡터&사잇각 산출부와, 상기 사잇각이 최소일 때의 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표를 터치 좌표로 결정하는 터치좌표 검출부를 갖는 터치위치 검출장치를 구비하고;
    상기 제1 중심 좌표는 상기 흑점 분포 밀도에 따라 결정되는 상기 터치 경계 부분의 분포 중심을 지시하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 중심 좌표는 상기 제2 중심 좌표를 기준으로, 곡률 반경이 가장 작은 상기 터치 경계 부분쪽으로 치우쳐 위치하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기준 벡터는 상기 제1 중심 좌표로부터 상기 제2 중심 좌표를 감산하여 얻어지고;
    상기 위치 벡터는 상기 터치 경계 부분상의 위치 좌표로부터 상기 제2 중심 좌표를 감산하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 터치센서들은 상기 표시패널의 화소 TFT 어레이 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 터치센서들은 상기 표시패널의 상부 편광판 상에 적층되거나, 또는 상기 표시패널의 상부 편광판과 상부 유리기판 사이에 협지되는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
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