KR20100042899A

KR20100042899A - 터치 스크린 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법

Info

Publication number: KR20100042899A
Application number: KR20080102106A
Authority: KR
Inventors: 안순성; 박성언; 구자승; 장형욱
Original assignee: 삼성모바일디스플레이주식회사
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2010-04-27
Anticipated expiration: 2028-10-17
Also published as: US9024885B2; EP2177973A2; CN101727248A; TWI443566B; US20100097391A1; EP2177973A3; CN101727248B; JP2010097618A; TW201017497A; JP5138657B2; KR101015883B1

Abstract

본 발명은 외광 및 내광의 조건이 적절하지 않은 경우에도 광 센서를 이용하여 터치 위치를 효과적으로 인식할 수 있는 터치 스크린 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 터치 감지부를 별도로 구비하여 상기 터치 감지부에 의해 객체의 터치가 감지된 경우 발광 소자를 강제적으로 발광시켜 터치 위치를 도출할 수 있다.

터치 스크린 디스플레이 장치, 광 센서, 유기전계 발광 디스플레이 장치, 터치 인식, 외광 조건

Description

터치 스크린 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법{Touch screen display apparatus and method for driving the same}

본 발명은 광 센서가 내장된 디스플레이 장치에서 외광 조건이 적절하지 않은 경우에도 터치를 용이하게 인식할 수 있는 터치 스크린 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.

광 센서를 패널에 집적한 터치 스크린 디스플레이 장치는 화면 상에 투영된 손가락 이미지를 검출하여 정보 입력을 행하는 것이다. 또는 라이트 펜 등의 발광 물체로부터 조사된 광을 검출함으로써 정보 입력을 행할 수 있다.

구체적으로, 상기 터치 스크린 디스플레이 장치는 외광을 이용하거나 또는 상기 터치 스크린 디스플레이 장치 자체에서 발광하는 내광을 이용하여 터치 위치를 도출할 수 있다. 그러나 외광이 약한 상태에서 블랙 UI를 표시하는 경우와 같이 외광 및 내광이 약한 경우 광 센서에서의 센싱이 불가능할 수 있다. 또는 외광과 내광이 비슷한 경우에도 터치 객체의 상이 맺히지 않아 센싱이 불가능할 수 있다. 따라서, 상기와 같이 외광 또는 내광의 조건이 적절하지 않은 경우 터치 위치를 인식할 수 없으므로, 터치 스크린 디스플레이 장치의 사용 환경이 제약되는 문제가 있다.

본 발명은 외광 및 내광의 조건이 적절하지 않은 경우에도 광 센서를 이용하여 터치 위치를 효과적으로 인식할 수 있는 터치 스크린 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 화상을 구현하는 발광 소자와 터치한 객체의 영상을 촬상하는 광 센서를 구비하는 패널과, 상기 패널 상에 배치되고, 상기 객체의 터치를 감지하는 터치 감지부와, 상기 터치 감지부에 의해 상기 객체의 터치가 감지되는 경우 상기 발광 소자를 발광하도록 제어하는 발광 제어부를 구비하는 터치 스크린 디스플레이 장치를 제공한다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치에 있어서, 상기 발광 제어부는 상기 터치 감지부로부터 제공된 터치 감지 신호를 측정하는 터치 측정부와, 상기 감지 신호와 미리 설정한 기준과 비교하여 터치 여부를 판단하는 터치 판단부와, 상기 터치 판단부의 판단 결과, 상기 객체가 터치한 것이라면 발광 신호를 생성하는 발광 신호 생성부를 구비할 수 있다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치는 상기 객체의 영상으로부터 터치 위치를 도출하는 위치 도출부를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치는 상기 터치 감지부 및 상기 발광 제어부의 동작을 제어하는 플래시 모드 제어부를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치는 외부 조도를 감지하는 조도 감지부와, 상기 외부 조도와 미리 설정한 기준을 비교판단하는 조도 판단부를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치에 있어서, 상기 조도 판단부의 판단 결과 외부 조도가 작은 경우, 상기 플래시 모드 제어부는 상기 위치 도출부로부터 상기 터치 위치가 도출되지 않는 경우 상기 터치 감지부와 상기 발광 제어부를 동작시킬 수 있다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치는 현재 상기 패널에서 디스플레이하고 있는 화상의 휘도를 도출하는 휘도 도출부와, 상기 화상의 휘도와 미리 설정한 기준과 비교 판단하는 휘도 판단부를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치에 있어서, 상기 휘도 판단부의 판단 결과 상기 화상의 휘도가 상기 기준 보다 작은 경우, 상기 플래시 모드 제어부는 상기 위치 도출부로부터 상기 터치 위치가 도출되지 않는 경우 상기 터치 감지부와 상기 발광 제어부를 동작시킬 수 있다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치는 상기 광 센서로부터 외부 조도를 도출하는 조도 도출부와, 상기 조도 도출부로부터 제공한 외부 조도와 미리 설정한 기준과 비교 판단하는 조도 판단부를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치에 있어서, 상기 조도 판단부의 판단 결과 상기 외부 조도가 상기 기준 보다 작은 경우, 상기 플래시 모드 제어부는 상기 위치 도출부로부터 상기 터치 위치가 도출되지 않는 경우 상기 터치 감지 부와 상기 발광 제어부를 동작시킬 수 있다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치는 현재 상기 패널에서 디스플레이하고 있는 화상의 휘도를 도출하는 휘도 도출부와, 상기 화상의 휘도와 미리 설정한 기준과 비교 판단하는 휘도 판단부를 더 구비하고, 상기 휘도 판단부의 판단 결과 상기 휘도가 상기 기준 보다 작은 경우 플래시 모드 제어부를 동작시킬 수 있다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치는 상기 객체의 영상으로부터 터치 위치를 도출하는 위치 도출부를 더 구비하고, 상기 위치 도출부로부터 상기 터치 위치가 도출되지 않는 경우, 상기 플래시 모드 제어부는 상기 터치 감지부와 상기 발광 제어부를 동작시킬 수 있다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치에 있어서, 상기 위치 도출부는 상기 터치 영상을 획득하는 이미지 획득부와, 상기 터치 영상을 분석하여 터치 위치를 계산하는 위치 계산부를 더 구비함으로써, 상기 위치 도출부로부터 상기 터치 위치가 도출되지 않음은 상기 이미지 획득부에서 상기 터치 영상을 획득하지 못하거나 또는 상기 위치 계산부에서 상기 터치 위치를 계산하여 도출하지 못하는 경우를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 화상을 구현하는 발광 소자와 터치한 객체의 영상을 촬상하는 광 센서를 구비하는 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법으로서, 상기 객체의 터치를 감지하여 감지 신호를 생성하는 단계와, 상기 감지 신호에 대응하는 발광 신호를 생성하는 단계와, 상기 발광 신호에 의해 상기 발광 소자를 발광시키 는 단계를 구비하는 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법을 제공한다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법은 상기 감지 신호량을 미리 설정한 기준과 비교판단하는 단계를 더 구비하고, 상기 감지 신호량이 상기 기준보다 큰 경우, 발광 신호를 생성할 수 있다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법은 상기 발광 소자의 발광으로 상기 터치 객체의 영상을 획득하는 단계와, 상기 터치 객체의 영상으로부터 상기 터치 위치를 도출하는 단계를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법은 외부 조도를 감지하는 단계와, 상기 외부 조도와 미리 설정한 기준을 비교판단하는 단계를 더 구비하고, 상기 외부 조도가 상기 기준 보다 작은 경우 상기 감지 신호 및 발광 신호를 생성할 수 있다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법은 상기 패널에서 디스플레이하고 있는 화상의 휘도를 도출하는 단계와, 상기 휘도와 미리 설정한 기준을 비교판단하는 단계를 더 구비하고, 상기 휘도가 상기 기준 보다 작은 경우 상기 감지 신호 및 발광 신호를 생성할 수 있다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법에 있어서, 상기 외부 조도는 상기 광 센서로부터 측정한 것일 수 있다.

본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법에 있어서, 상기 위치 도출부에서 상기 터치 위치를 도출하지 못한 경우, 상기 감지 신호 및 상기 발광 신호를 생성할 수 있다.

본 발명은 외광을 이용하여 터치 위치를 센싱할 수 없는 경우에도 내광을 이용하여 터치 위치를 인식하여 신뢰성을 향상시킨 터치 스크린 디스플레이 장치 및 이의 구동 방버블 제공할 수 있다.

첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법의 예시적인 실시 형태들에 관해 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.

본 실시 예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치는 터치 감지부(100), 유기 발광 표시 패널(200), 유기 발광 표시 패널(200)을 구동하는 구동부들 및 제어부(300)를 구비한다. 구체적으로, 터치 감지부(100)는 정전 용량 방식, 감압 방식, 저항막 방식 중에서 어느 하나의 방식으로 터치를 감지할 수 있는 터치 패널이다. 상기 터치 감지부(100)는 유기 발광 표시 패널(200)의 전면에 배치되어, 객체의 터치 여부를 감지할 수 있다. 상기 유기 발광 표시 패널(200)의 전면에 배치되므로, 터치 감지부(100)는 광 투과력이 우수한 투명한 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 유기 발광 표시 패널(200)은 광 센서부(220)가 화소부(210)와 일체형으로 구비된다. 상기 화소부(210)는 교차하여 배치된 제1 주사선(SL1) 및 데이터선(DL), 상기 제1 주사선(SL1) 및 데이터선(DL)과 연결된 화소 회로부(P), 화소 회로부(P)로부터 제공된 전류 또는 전압에 따라 발광하는 유기 발광 소자(EL)를 구비 한다. 도면에는 각각 하나의 제1 주사선(SL1)과 데이터선(DL), 이들 사이에 연결된 화소 회로부(P) 및 유기 발광 소자(EL)를 도시하였지만, 유기 발광 표시 패널(200) 전체적으로 서로 나란하게 배열되는 복수의 제1 주사선(SL1)들과 서로 평행하게 배열되는 복수의 데이터(DL)선들 및 이들 각각 사이에 연결된 복수의 화소 회로부(P)들과 상기 화소 회로부(P)들 각각에 연결된 유기 발광 소자(EL)를 구비한다.

상기 제1 주사선(SL1)은 스캔 드라이버(Scan driver)로부터 공급된 제1 제어 신호(CS1)에 따라 화소 회로부(P)를 동작시킨다. 그리고 상기 제1 제어 신호(CS1)에 동기하여 소스 드라이버(Source driver)로부터 데이터선(DL)에 표시 데이터가 인가된다. 상기 표시 데이터에 대응하는 전류 또는 전압을 화소 회로부(P)에서 생성하고 유기 발광 소자(EL)로 출력하여 상기 유기 발광 소자(EL)가 발광하도록 한다. 복수의 유기 발광 소자(EL)들이 상기 표시 데이터에 따라 발광함으로써 상기 유기 발광 표시 패널(200)은 소정 영상을 표시할 수 있다.

또한, 상기 화소부(210)는 플래시 모드를 수행하기 위하여 상기 유기 발광 소자(EL)의 발광을 제어하는 스위칭 소자(T)를 구비한다. 상기 스위칭 소자(T)는 플래시 모드를 수행하는 경우 작동하여 구동 전압(VDD)에 대응하는 소정의 전류 또는 전압을 유기 발광 소자(EL)에 공급할 수 있다. 따라서 유기 발광 소자(EL)가 발광할 수 있다. 플래시 모드에 대해 이후에 더욱 상세히 설명한다.

광 센서부(220)는 복수의 제2 주사선(SL2)들과 출력선(RL)들 및 상기 제2 주사선(SL2)들 각각과 출력선(RL)들 각각 사이에 연결된 센서 회로부(S)를 구비한다. 센서 회로부(S)는 광 센서와 광 센서를 통해 감지된 신호를 증폭하는 증폭 회로를 구비할 수 있다. 광 센서는 PIN형 광 다이오드로 구성할 수 있다.

광 센서부(220)는 특정 물체, 예를 들면 손가락을 접촉한 경우, 외광 또는 내광에 의한 손가락 이미지를 해석함으로써 터치한 지점의 좌표를 계산하거나, 광량을 해석하여 영상을 만들고, 이로부터 터치한 지점의 위치 좌표를 계산한다.

상기 제2 주사선(SL2)은 센서 회로부(S)를 동작시키는 제2 제어 신호(CS2)를 전송하며, 상기 제2 제어 신호(CS2)는 센서 스캐너(Sensor scanner)로부터 공급된다. 상기 출력선(RL)은 센서 회로부(S)에서 센싱한 신호를 ROIC(Read out IC)로 출력한다. ROIC(Read out IC)에서 제어부(300)로 상기 신호를 전송하여 제어부(300)에서 터치 위치를 계산할 수 있다.

본 실시 예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치는 제어부(300)를 구비한다. 구체적으로, 제어부(300)는 발광 제어부(310), 표시 데이터 제어부(320), 제1 제어 신호 제어부(330), 제2 제어 신호 제어부(340) 및 위치 도출부(350)를 구비할 수 있다.

발광 제어부(310)는 터치 감지부(100)로부터 터치 감지 신호를 전송 받아, 상기 유기 발광 표시 패널(200)의 스위칭 소자(T)를 동작하는 발광 신호(Sig)를 출력한다. 상기 발광 신호(Sig)에 의해 유기 발광 소자(EL)가 발광한다. 외광 및 내광의 조건이 적절하지 않는 경우, 상기 터치 감지부(100)에 의해 터치를 감지하고, 상기 감지에 동기하여 스위칭 소자(T)가 동작한다. 따라서 상기 스위칭 소자(T)의 일 단자에 연결된 구동 전압(VDD)원으로부터 상기 구동 전압에 대응하는 전류 또는 전압을 유기 발광 소자(EL)에 공급하여 유기 발광 소자(EL)를 발광시킨다. 따라서 내광을 강제적으로 발생시켜 광 센서부(220)에서 센싱이 이루어지도록 한다.

발광 제어부(310)의 실시 예로서, 도 2를 함께 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다. 발광 제어부(310)는 터치 측정부(311), 터치 판단부(312), 발광 신호 생성부(313)을 구비할 수 있다,

터치 측정부(311)는 터치 감지부(100)로 제공된 터치 감지 신호를 측정한다. 예를 들어, 정전 용량 방식의 터치 감지부(100)는 도전성 객체의 터치로 정전 용량 변화를 감지하고, 터치 측정부(311)에서 상기 정전 용량 변화량을 측정할 수 있다. 그리고 터치 판단부(312)에서 상기 정전 용량 변화량이 소정의 기준 이상인지 판단할 수 있다. 즉, 상기 객체의 입력 방법으로써 터치를 행한 것인지를 판단한다. 판단 결과, 상기 정전 용량 변화량이 상기 기준 이상이라면 발광 신호 생성부(313)에서 발광 신호(Sig)를 생성하고, 상기 발광 신호(Sig)는 유기 발광 표시 패널(200)의 스위칭 소자(T)를 동작시켜 유기 발광 소자(EL)가 발광하도록 한다.

상기 스위칭 소자(T)에 인가되는 발광 신호(Sig)와 유기 발광 소자(EL)의 동작 신호를 도 3과 같은 타이밍도로 표시할 수 있다.

도 3을 함께 참조하면, 우선 (a) 기간 동안 터치 감지부(100)에 의해 터치가 감지되어, 발광 제어부(310)에서 로우(Low) 레벨의 발광 신호(Sig)를 생성한다. 따라서 유기 발광 소자(EL)에서 잠시 발광한다. 그리고 (b) 기간 동안 발광 제어부(310)에서 하이(High) 레벨의 발광 신호(Sig)를 생성하여 유기 발광 소자(EL)의 발광을 멈춘다. 이때, 터치 위치를 판단하고, 상기 터치 위치에 해당하는 입력 정보를 판단할 수 있다. 이후 (c) 기간 동안 표시 데이터에 따른 로우 레벨의 발광 신호(em)에 의해 유기 발광 소자(EL)가 발광한다. 상기 표시 데이터는 상기 입력 정보에 따른 것이다.

이때, 유기 발광 소자(EL)의 발광은 소정의 화상을 구현하기 위한 발광이 아니라, 광 센서부(220)에서 센싱을 효과적으로 행하기 위한 발광이다. 예를 들어, 외광과 내광의 조건이 불충분한 경우, 상기 발광 신호(Sig)를 생성하여 유기 발광 소자(EL)를 소정 시간 동안 발광하도록 한다. 유기 발광 소자(EL)는 광 센서부(220)에서 센서에 필요한 광량을 생성하는 기간 동안 발광하는 것이 바람직하다.

다시 도 1을 참조하면, 표시 데이터 제어부(320)와 제1 제어 신호 제어부(330)는 복수의 화소들을 발광하여 소정의 영상을 표시하도록 제어하는 신호들을 출력한다. 표시 데이터 제어부(320)는 소스 드라이버(Source driver)로 표시 데이터(R,G,B data)를 전송한다. 소스 드라이버(source driver)는 표시 데이터(R,G,B data)에 대응하는 소정의 신호를 복수의 데이터선(DL)들에 전송한다. 제1 제어 신호 제어부(330)는 스캔 드라이버(Scan driver)로 제1 제어 신호(CS1)를 전송한다. 상기 스캔 드라이버(Scan driver)는 상기 제1 제어 신호(CS1)에 따라 복수의 제1 주사선(SL1)들에 순차적으로 주사 신호를 전송한다.

제2 제어 신호 제어부(330)와 위치 도출부(350)는 광 센서부(220)에 관한 제어부이다. 상기 제2 제어 신호부(330)는 센서 스캐너(Sensor scanner)로 제2 제어 신호를 전송한다. 센서 스캐너(Sensor scanner)는 상기 제2 제어 신호에 의해 복수의 제2 주사선(SL2)들에 주사 신호를 순차적으로 인가한다. 위치 도출부(350)는 광 센서부(220)에서 센싱한 신호를 입력 받아, 상기 신호를 이용하여 터치 위치를 계 산한다. 위치 도출부(350)는 상기 신호를 ROIC(Read out IC)를 통해 입력 받는다.

상술한 터치 스크린 디스플레이 장치를 구동하는 방법의 일 실시 예를 도 4의 순서도를 참조하여 설명한다.

도 4를 참조하면, 플래시 모드를 실행한다(S11).

광 센서부(210)가 아닌 터치 감지부(100)를 통해 특정 객체의 터치 감지 여부를 판단한다(S12). 터치가 감지되지 않으면 종료한다.

객체의 터치가 감지되면, 터치에 의한 터치 정보 변화량을 측정한다(S13). 예를 들어, 정전 용량 방식의 경우 커패시턴스의 변화량, 유전율 변화량, 갭 변화량을, 저항막 방식의 경우 저항 변화량 등을 측정할 수 있다.

상기 정보 변화량이 기준 이상인지 판단한다(S14). 상기 기준은 경험칙에 의거하여 미리 저장된 값일 수 있다. 상기 정보 변화량이 기준 미만이면, 입력 수단으로서 터치가 아닌 것이므로 종료한다.

기준 이상이라면, 발광 신호를 생성한다(S15). 상기 발광 신호는 유기 발광 소자(EL)의 발광을 제어하는 스위칭 소자(T)를 동작시킨다.

따라서 유기 발광 소자(EL)가 발광한다(S16). 상기 유기 발광 소자(EL)는 표시 데이터에 따라 소정의 화상을 형성하도록 발광하는 것이나, S16 단계에서는 상기 표시 데이터에 따라 발광하는 것이 아니라 터치 감지부(100)에 의한 터치 정보에 따라 발광하는 것이다. S16 단계에서는 광 센서부(220)의 센싱 동작을 위한 전처리 단계로서 상기 터치 정보에 근거하여 상기 유기 발광 소자(EL)가 발광하는 것이다.

상기 유기 발광 소자(EL)의 발광을 이용하여 광 센서로 터치 객체의 이미지를 획득한다(S17). 그리고 상기 이미지를 분석하여 터치 위치를 도출한다(S18).

유기 발광 소자(EL)를 발광하여 광 센서(S)로 센싱하는 단계(S17)를 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 5에 따르면, 유기 발광 표시 패널(200) 상에 터치 감지부(100)가 배치되고, 상기 유기 발광 표시 패널(200)은 상부층에 복수의 유기 발광 소자(EL)들이 장착되며, 상기 유기 발광 소자(EL)들 사이에 광 센서들(S1 ~ S5)가 집적되어 있다. 터치 객체(Object)에 의해 터치가 감지되면, 유기 발광 소자(EL)를 발광시킨다. 따라서, 외광이 약한 경우, 또는/및 표시하고자 하는 영상에 의한 광량, 즉 내광이 약한 경우 강제적으로 상기 유기 발광 소자(EL)를 발광시킨다. 그리고 강제적으로 발광시킨 내광이 상기 객체(object)에 의해 반사되고, 반사광을 제3 광 센서(S3)와 제4 광 센서(S4)에서 수광하여, 상기 객체(object)의 이미지를 촬상할 수 있다. 상기 이미지는 흑백일 수 있다.

그리고 상기 이미지를 분석하여 터치 위치를 인식할 수 있다.

이하에서는, 상기 플래시 모드를 수행하는 조건에 따라 본 발명에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법의 다양한 실시 예들을 설명한다.

도 6 내지 9에서는 외광 및 내광이 약한 경우 플래시 모드를 실행하는 본 발명의 터치 스크린 디스플레이 장치의 실시 예들을 설명한다. 이하에서는 동일한 부호 및 동일한 명칭에 대해서는 도 1 등에서 설명한 바와 같으므로 필요에 따라 상세한 설명을 생략한다.

외광과 내광이 약한 경우 플래시 모드를 실행하는 본 발명에 관한 터치 스크 린 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법의 일 실시 예를 도 6과 7을 참조하여 설명한다.

우선 도 6에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치는 별도의 조도 감지부(361)를 구비하고, 상기 조도 감지부(361)에 의해 감지된 조도에 따라 플래시 모드를 제어한다.

구체적으로, 상기 터치 스크린 디스플레이 장치는 터치 감지부(100), 소정의 영상을 표시하는 화소부와 터치 객체의 이미지를 촬상하는 광 센서부를 구비하는 패널(200), 상기 패널(200)의 화소부를 구동하는 소스 드라이버(Source driver), 스캔 드라이버(Scan driver)와, 상기 패널의 광 센서부를 구동하는 센서 스캐너(Sensor scanner), ROIC(Read out IC)를 구비한다.

도 7을 함께 참조하여 설명하면, 상기 조도 감지부(261)는 외광의 광량, 즉 조도를 감지한다(S21). 그리고 조도 판단부(363)에서 감지한 상기 조도가 제1 기준 이상인지 판단한다(S22). 조도가 제1 기준 이상이라면 외광 조건이 광 센서부에서 센싱이 가능한 조건이므로, 플래시 모드를 수행할 필요가 없다. 즉, 외광을 이용하여 광 센서에서 센싱을 행할 수 있다(S23). 따라서, 터치 객체의 이미지를 획득하여, 터치 위치를 도출할 수 있다.

상기 조도가 상기 제1 기준 미만이라며, 표시 데이터의 휘도를 도출한다(S24). 휘도 도출부(371)에서 상기 표시 데이터는 표시 데이터 제어부(320)로부터 도출할 수 있다. 상기 표시 데이터는 UI(User interface)를 포함하는 현재 영상을 구현하는 것으로, 상기 표시 데이터에 의한 휘도로부터 패널(200)에서 발광 하는 광량, 즉 내광의 양을 판단할 수 있다.

휘도 판단부(373)에서 상기 휘도가 제2 기준 이상인지 판단한다(S25). 휘도 판단부(373)에서 상기 영상의 휘도가 상기 제2 기준 이상임을 판단하면, 상기 표시 데이터에 의해 유기 발광 소자에서 발광하는 내광을 이용하여 광 센서에서 센싱을 행할 수 있다(S26).

그러나, 상기 조도 판단부(363) 및 휘도 판단부(373)에서 조도가 제1 기준 미만이고, 휘도가 제2 기준 미만인 경우 외광과 내광이 약한 경우로서, 광 센서에서 센싱을 위한 광량이 부족한 경우이다. 따라서, 상기 조도 판단부(363) 및 휘도 판단부(373)에서 조도가 제1 기준 미만이고, 휘도가 제2 기준 미만인 경우에 관한 정보를 플래시 모드 제어부(380)로 전달하고, 상기 정보에 따라 터치 감지부(100)와 발광 제어부(310)를 동작시킨다. 따라서, 터치 감지부(100)에서 객체의 터치 여부를 감지하고, 상기 터치 여부에 관한 정보를 발광 제어부(310)로 전송하고, 상기 터치 여부에 관한 정보에 근거하여 발광 제어부(310)에서 패널(200)이 잠시 동안 발광하도록 제한다. 구체적으로, 유기 발광 소자(EL)를 발광시킨다. 상기 발광으로 광 센서에서 터치 객체의 이미지를 획득하고, 상기 이미지를 분석하여 터치 위치를 판단할 수 있다. 즉, 플래시 모드를 실행한다(S27).

상기 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법의 다른 실시 예로서 도 8을 참조하여 설명한다.

상기 도 7을 참조하여 설명한 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법에서, 조도가 제1 기준 미만이고, 휘도가 제2 기준 미만으로 판단된 경우(S31), 특수 UI를 사용할 수 있는지 판단한다(S32). 여기서 특수 UI는 예를 들어 버튼 또는 약속된 명점이나 암점일 수 있다.

특수 UI을 사용할 수 있다면, 특수 UI를 사용한다(S33). 그리고 특수 UI을 입력 수단으로 사용한다.

특수 UI를 사용할 수 없다면, 상기 표시 데이터의 휘도 레벨을 상승시킬 수 있는지 판단한다(S34). 현재 구현하는 영상의 표시 데이터의 휘도 레벨을 상승시켜 밝은 영상을 표시할 수 있는지 판단한다. 광 센서에 의해 센싱할 수 있는 광량을 생성하도록 밝은 영상을 표시하도록 휘도 레벨을 상승시킬 수 있는지 판단한다.

휘도 레벨을 상승시킬 수 있다면, 상기 표시 데이터의 휘도 레벨을 상승시킨다(S35). 따라서, 휘도 레벨이 상승한 표시 데이터에 의해 구현되는 영상을 내광으로 이용하여 광 센서에서 터치 객체의 이미지를 촬상할 수 있다. 따라서 상기 객체의 터치 위치를 판단할 수 있다.

휘도 레벨을 상승할 수 없는 경우, 플래시 모드를 실행한다(S36). 따라서, 터치 감지부에 의해 터치 여부를 감지하고, 터치 감지 정보에 의해 패널에 장착된 유기 발광 소자를 강제로 발광시켜, 상기 유기 발광 소자의 발광에 의한 내광을 이용하여 터치 위치를 판단할 수 있다.

도 9는 내광과 외광이 약한 경우 플래시 모드를 실행하는 터치 스크린 디스플레이 장치의 다른 실 시예를 도시한 것이다. 도 9는 별도의 조도 감지부(361)를 구비하지 않아도, 패널(200)의 광 센서를 이용하여 조도를 감지하는 터치 스크린 디스플레이 장치를 예시한다.

도 9를 참조하면, 패널(200)에 장착된 광 센서를 이용하여 외광을 감지하고, 상기 광 센서로부터 감지한 외광의 감지 신호를 ROIC(Read out IC)에서 독출한다. 그리고 ROIC(Read out IC)에서 상기 감지 신호를 조도 도출부(362)로 전달한다. 상기 조도 도출부(362)는 상기 감지 신호로부터 조도를 도출하고, 조도 판단부(363)에서 상기 조도가 제2 기준 이상인지 판단한다. 조도 감지부(361)를 구비하지 않고, 광 센서부로부터 조도를 감지하여 조도 도출부(362)에서 조도를 도출하는 것을 제외하고는 조도 판단, 휘도 도출 및 판단 등은 도 6과 동일하다. 또한, 도 9에 도시된 터치 스크린 디스플레이 장치도 도 7과 9에 도시된 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법을 적용할 수 있다.

도 10 내지 12에서는 외광과 내광이 비슷한 경우 플래시 모드를 실행하는 본 발명의 터치 스크린 디스플레이 장치의 다른 실시 예를 설명한다.

도 10을 참조하면, 조도 감지부(361)와 휘도 도출부(371)를 구비하고, 상기 조도 감지부(361)와 휘도 도출부(371) 각각으로부터 제공된 조도와 휘도를 비교 판단하는 비교 판단부(375)를 포함한다. 조도와 휘도가 비슷한 경우, 광 센서에서 터치 객체의 이미지 상이 맺히지 않으므로 상기 이미지를 얻을 수 없다. 구체적으로, 도 11을 참조하면 외광(a)이 일부 광 센서들(S1, S2, S5)에 입력되고, 내광(b)의 반사광(c)이 나머지 광 센서들(S3, S4)에 입력되어 터치 객체의 이미지 상이 맺히지 않을 수 있는 경우가 있다. 내광량과 내광의 반사광량이 거의 동일하다는 전제하에, 상기 외광량과 내광량의 반사광량이 비슷한 경우라면 이와 같은 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 유기 발광 소자들(EL)을 강제적으로 발광시켜 상기 내광(b)에 의한 반사광량을 더욱 풍부하게 함으로써 터치 위치를 판단할 수 있다. 또는 유기 발광 소자들(EL)의 발광을 강제적으로 임시 동안 제지하여 외광(a)을 이용하여 터치 위치를 판단하도록 할 수도 있다.

따라서, 외광량과 내광량 또는 내광의 반사광량이 비슷한 경우를 판단하기 위하여, 비교 판단부(375)에서 조도와 휘도가 비슷한지 판단한다. 비슷한 정도는 경험칙에 의거하여 미리 정할 수 있다.

또는 조도 도출부(362)를 구비하여, ROIC(Read our IC)로부터 상기 조도 도출부(362)에서 조도를 도출하고, 휘도 도출부(371)에서 휘도를 도출하여, 비교 판단부(375)에서 조도와 휘도를 비교 판단할 수 있다.

이하에서는, 도 10에 도시된 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법의 일 실시 예를 도 12를 참조하여 설명한다.

도 12를 참조하면, 조도를 감지하고(S41), 표시 데이터로부터 휘도를 도출한다(S42). 조도 감지(S41) 및 휘도 도출(S42) 단계는 그 순서가 바뀌어도 무방하다.

상기 조도와 휘도가 비슷한지 판단한다(S43). 조도에 대응하는 외광과 휘도에 대응하는 내광이 비슷한지 판단한다. 여기서 비슷하다 함은 외광 = 내광 + a 인 경우로서, 경험칙에 의거하여 터치 객체의 상이 맺히지 않는 소정 범위로 정해진 것이다.

조도와 휘도가 비슷한 경우 플래시 모드를 실행하고(S44), 조도와 휘도가 비슷하지 않은 경우 광 센서로 터치 객체의 이미지를 획득하여 터치 위치를 판단한다(S45).

아울러, 이하에서는 터치 위치 찾기가 실패하면 플래시 모드를 실행하는 본 발명의 터치 스크린 디스플레이 장치의 또 다른 실시 예를 도 13과 14를 참조하여 설명한다.

도 13에 따르면, ROIC(Read out IC)를 통해 광 센서에서 센싱한 신호를 독출하고, 위치 판단부(350)에서 상기 신호에 기반하여 터치 위치를 판단할 수 있다. 더욱 구체적으로, 이미지 획득부(351)에서 상기 신호에 기반하여 터치 객체의 이미지를 획득할 수 있고, 위치 계산부(353)에서 상기 이미지를 분석하여 위치를 계산 및 도출할 수 있다. 이때, 상기 이미지 획득부(351)에서 상기 이미지를 획득하지 못하거나 또는 위치 계산부(353)에서 상기 터치 위치를 계산 또는 도출할 수 없는 경우 플래시 모드 제어부(380)를 작동시킨다. 따라서 플래시 모드 제어부(380)는 터치 감지부(100)와 발광 제어부(310)를 동작시킨다. 터치 감지부(100)에서 터치 여부를 감지하고, 터치가 감지되면 발광 제어부(310)에서 패널(200)을 강제적으로 잠시 발광시킨다.

도 14를 함께 참조하면, 광 센서로 터치 객체의 이미지를 획득하였는지 판단한다(S51).

터치 객체의 이미지를 획득하였다면, 상기 이미지를 분석하여 터치 위치를 도출하는지 판단한다(S52). 터치 위치를 도출하였다면 터치에 의해 입력된 정보에 따라 구동한다.

터치 객체의 이미지를 획득하지 못하면 플래시 모드를 실행한다(S53). 또는 상기 이미지를 분석하여 터치 위치를 도출하지 못하면 플래시 모드를 실행한 다(S54).

상기 실시 예들을 각각 따로 분리하여 설명하였지만, 이들 중 적어도 2 개의 판단을 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 조도와 휘도가 각각 기준 이상인지 판단하여 그러하다면, 상기 조도와 휘도가 비슷한지 더 판단할 수 있다. 따라서, 조도와 휘도가 비슷한 경우 플래시 모드를 실행할 수 있다. 또는 조도와 휘도 각각이 기준 이상인지 판단하여, 그러하다면 광 센서를 이용하여 터치 위치를 판단하고, 이때 터치 위치를 도출할 수 없으면 플래시 모드를 실행할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 본 발명은 내광 및/또는 외광의 조건이 광 센서를 이용하여 터치 객체의 이미지를 획득하는데 적절하지 않은 경우 패널을 강제적으로 잠시 발광시켜, 광 센서를 이용한 터치 위치 판단이 가능하도록 할 수 있다. 따라서, 광 센서를 집적한 터치 스크린 디스플레이 장치의 사용 범위를 확대할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 2는 도 1에 도시된 터치 스크린 디스플레이 장치에서 플래시 모드를 실행하는데 관여하는 구성 요소들을 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 도 2에 도시된 터치 스크린 디스플레이 장치에서 발광 소자와 스위칭 소자의 타이밍도이다.

도 4는 도 1에 도시된 터치 스크린 디스플레이 장치를 구동하는 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.

도 5는 도 1에 도시된 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동을 설명하기 위한 단면도이다.

도 6은 외광 및 내광이 약한 경우 플래시 모드를 실행하는 본 발명의 터치 스크린 디스플레이 장치의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 도 6에 도시되는 터치 스크린 디스플레이 장치를 구동하는 방법의 일 실시 예를 설명하는 순서도이다.

도 8은 도 6에 도시되는 터치 스크린 디스플레이 장치를 구동하는 방법의 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.

도 9는 외광 및 내광이 약한 경우 플래시 모드를 실행하는 본 발명의 터치 스크린 디스플레이 장치의 다른 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 외광과 내광이 비슷한 경우 플래시 모드를 실행하는 본 발명의 일 실시 예에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 11은 도 10에 도시된 터치 스크린 디스플레이 장치에서 외광과 내광이 비슷한 경우를 설명하기 위한 단도면이다.

도 12는 외광과 내광이 비슷한 경우 플래시 모드를 실행하는 본 발명의 일 실시 예에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법을 설명하는 순서도이다.

도 13은 터치 위치를 찾을 수 없는 경우 플래시 모드를 실행하는 본 발명의 일 실시 예에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치를 설명하는 도면이다.

도 14는 터치 위치를 찾을 수 없는 경우 플래시 모드를 실행하는 본 발명의 일 실시 예에 관한 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

Claims

화상을 구현하는 발광 소자와 터치한 객체의 영상을 촬상하는 광 센서를 구비하는 패널;

상기 패널 상에 배치되고, 상기 객체의 터치를 감지하는 터치 감지부; 및

상기 상기 터치 감지부에 의해 상기 객체의 터치가 감지되는 경우 상기 발광 소자를 발광하도록 제어하는 발광 제어부;를 구비하는 터치 스크린 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 발광 제어부는,

상기 터치 감지부로부터 제공된 터치 감지 신호를 측정하는 터치 측정부;

상기 감지 신호와 미리 설정한 기준과 비교하여 터치 여부를 판단하는 터치 판단부;

상기 터치 판단부의 판단 결과, 상기 객체가 터치한 것이라면 발광 신호를 생성하는 발광 신호 생성부를 구비하는 터치 스크린 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 객체의 영상으로부터 터치 위치를 도출하는 위치 도출부를 더 구비하는 터치 스크린 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 터치 감지부 및 상기 발광 제어부의 동작을 제어하는 플래시 모드 제어부를 더 구비하는 터치 스크린 디스플레이 장치.
제4항에 있어서, 외부 조도를 감지하는 조도 감지부;

상기 외부 조도와 미리 설정한 기준을 비교판단하는 조도 판단부;를 더 구비하는 터치 스크린 디스플레이 장치.
제5항에 있어서, 상기 조도 판단부의 판단 결과 외부 조도가 작은 경우,

상기 플래시 모드 제어부는 상기 위치 도출부로부터 상기 터치 위치가 도출되지 않는 경우 상기 터치 감지부와 상기 발광 제어부를 동작시키는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 디스플레이 장치.
제5항에 있어서, 현재 상기 패널에서 디스플레이하고 있는 화상의 휘도를 도출하는 휘도 도출부;

상기 화상의 휘도와 미리 설정한 기준과 비교 판단하는 휘도 판단부;를 더 구비하는 터치 스크린 디스플레이 장치.
제7항에 있어서, 상기 휘도 판단부의 판단 결과 상기 화상의 휘도가 상기 기준 보다 작은 경우,

상기 플래시 모드 제어부는 상기 위치 도출부로부터 상기 터치 위치가 도출되지 않는 경우 상기 터치 감지부와 상기 발광 제어부를 동작시키는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 디스플레이 장치.
제4항에 있어서, 상기 광 센서로부터 외부 조도를 도출하는 조도 도출부;

상기 조도 도출부로부터 제공한 외부 조도와 미리 설정한 기준과 비교 판단하는 조도 판단부;를 더 구비하는 터치 스크린 디스플레이 장치.
제9항에 있어서, 상기 조도 판단부의 판단 결과 상기 외부 조도가 상기 기준 보다 작은 경우,

상기 플래시 모드 제어부는 상기 위치 도출부로부터 상기 터치 위치가 도출되지 않는 경우 상기 터치 감지부와 상기 발광 제어부를 동작시키는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 디스플레이 장치.
제10항에 있어서, 현재 상기 패널에서 디스플레이하고 있는 화상의 휘도를 도출하는 휘도 도출부;

상기 화상의 휘도와 미리 설정한 기준과 비교 판단하는 휘도 판단부;를 더 구비하고,

상기 휘도 판단부의 판단 결과 상기 휘도가 상기 기준 보다 작은 경우 플래시 모드 제어부를 동작시키는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 디스플레이 장치.
제4항에 있어서, 상기 객체의 영상으로부터 터치 위치를 도출하는 위치 도출 부를 더 구비하고,

상기 위치 도출부로부터 상기 터치 위치가 도출되지 않는 경우, 상기 플래시 모드 제어부는 상기 터치 감지부와 상기 발광 제어부를 동작시키는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 디스플레이 장치.
제12항에 있어서, 상기 위치 도출부는 상기 터치 영상을 획득하는 이미지 획득부와, 상기 터치 영상을 분석하여 터치 위치를 계산하는 위치 계산부를 더 구비하고,

상기 위치 도출부로부터 상기 터치 위치가 도출되지 않음은 상기 이미지 획득부에서 상기 터치 영상을 획득하지 못하거나 또는 상기 위치 계산부에서 상기 터치 위치를 계산하여 도출하지 못하는 경우 인 것을 특징으로 하는 터치 스크린 디스플레이 장치.
화상을 구현하는 발광 소자와 터치한 객체의 영상을 촬상하는 광 센서를 구비하는 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법에 있어서,

상기 객체의 터치를 감지하여 감지 신호를 생성하는 단계;

상기 감지 신호에 대응하는 발광 신호를 생성하는 단계; 및

상기 발광 신호에 의해 상기 발광 소자를 발광시키는 단계;를 구비하는 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법.
제14항에 있어서, 상기 감지 신호량을 미리 설정한 기준과 비교판단하는 단계;를 더 구비하고,

상기 감지 신호량이 상기 기준보다 큰 경우, 발광 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법.
제14항에 있어서, 상기 발광 소자의 발광으로 상기 터치 객체의 영상을 획득하는 단계;

상기 터치 객체의 영상으로부터 상기 터치 위치를 도출하는 단계;를 더 구비하는 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법.
제14항에 있어서, 외부 조도를 감지하는 단계;

상기 외부 조도와 미리 설정한 기준을 비교판단하는 단계;를 더 구비하고,

상기 외부 조도가 상기 기준 보다 작은 경우 상기 감지 신호 및 발광 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법.
제17항에 있어서, 상기 패널에서 디스플레이하고 있는 화상의 휘도를 도출하는 단계;

상기 휘도와 미리 설정한 기준을 비교판단하는 단계;를 더 구비하고,

상기 휘도가 상기 기준 보다 작은 경우 상기 감지 신호 및 발광 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법.
제17항에 있어서, 상기 외부 조도는 상기 광 센서로부터 측정한 것을 특징으로 하는 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법.
제16항에 있어서, 상기 위치 도출부에서 상기 터치 위치를 도출하지 못한 경우,

상기 감지 신호 및 상기 발광 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동방법.