KR101054881B1 - Bidirectional display device and method of detecting touch point - Google Patents

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이찬수
박기훈
천성용
박신원
장자순
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영남대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A bi-directional display apparatus and touch point detection method are provided to automatically detect a touch point by comparing the value of current that is successively generated in a diode matrix. CONSTITUTION: A light emitting diode is arranged in a matrix. Multiplexers(310,320) are connected to the light emitting diode array. One or more multiplexers receive generation current by optical sensing from the LED array. A power supply unit(600) supplies the power to the light emitting diode. A control unit(500) controls power supply by connecting to the light emitting diode array.

Description

양방향 표시 장치 및 터치 지점 검출 방법{BIDIRECTIONAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DETECTING TOUCH POINT}Bidirectional display device and touch point detection method {BIDIRECTIONAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DETECTING TOUCH POINT}

본 발명은 양방향 표시 장치 및 터치 지점 검출 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a bidirectional display and a touch point detection method.

발광 다이오드는 전자와 정공이 결합하여 순방향으로 바이어스될 때 광을 방출하는 반도체 소자이다.A light emitting diode is a semiconductor device that emits light when electrons and holes combine and are biased in the forward direction.

발광 다이오드는 낮은 소비 전력, 긴 수명, 작은 크기 및 빠른 동작속도 등의 장점을 가진 광원으로써 디스플레이의 백라이트 유닛 또는 조명 장치 등에 많이 사용된다. 또한, 발광 다이오드는 수은을 포함하지 않는 친환경적인 광원이다. 이러한 발광 다이오드는 빛을 감지할 경우 매우 작은 양의 전류를 생성한다.The light emitting diode is a light source having advantages such as low power consumption, long life, small size and fast operating speed, and is widely used in a backlight unit or a lighting device of a display. In addition, the light emitting diode is an environmentally friendly light source that does not contain mercury. These light emitting diodes generate a very small amount of current when they sense light.

빛의 세기를 측정하여 입력을 인식하는 터치 패드 디스플레이에서는 발광 다이오드를 광원으로 사용하고, 빛을 감지하기 위한 광 감지 소자를 별도로 사용한다. 터치 패드 디스플레이는 광 감지 소자의 설치 공간 및 설치 비용으로 인해 디스플레이의 제조 공정의 추가와 제조 비용의 상승이 발생한다.
In a touch pad display that measures light intensity and recognizes an input, a light emitting diode is used as a light source, and a light sensing element for detecting light is used separately. In the touch pad display, the installation space and the installation cost of the photosensitive device increase the manufacturing cost and increase the manufacturing cost of the display.

본 발명의 실시 예에 따르면, 행렬로 배열된 발광 다이오드에서 생성되는 여기 전류를 측정하여 터치 지점을 검출하고, 발광 다이오드를 발광 용도로도 사용할 수 있는 양방향 표시 장치를 제공하는 것이다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a touch point may be detected by measuring excitation currents generated in matrix LEDs, and a bidirectional display device may be used for light emission purposes.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 발광 다이오드의 행렬에서 순차적으로 생성된 여기 전류의 값을 비교하여 터치 지점을 검출하는 터치 지점 검출 방법을 제공하는 것이다.
Further, according to an embodiment of the present invention, to provide a touch point detection method for detecting a touch point by comparing the value of the excitation current sequentially generated in the matrix of the light emitting diode.

상술된 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시장치는 영상을 표시하는 표시 패널, 표시 패널의 후방에 배치되며, 광을 방출 및 감지하는 복수의 발광 다이오드가 행렬로 배열된 발광 다이오드 어레이, 상기 발광 다이오드 어레이와 연결되며, 상기 발광 다이오드 어레이로부터 광 감지에 의한 여기 전류를 수신하는 적어도 하나의 다중화기, 상기 발광 다이오드 어레이에 전원을 공급하는 전원 공급부 및 상기 발광 다이오드 어레이 및 상기 전원 공급부 사이에 연결되어 전원 공급을 제어하고, 상기 다중화기로부터 여기 전류를 수신하며, 상기 발광 다이오드 행렬별 여기 전류의 조합에서 최소값을 검출하여 터치 입력에 따른 광량 감소 지점을 검출하는 제어부를 포함한다.In order to solve the above-described problem, the bidirectional display device according to an embodiment of the present invention is disposed on the display panel for displaying an image, the rear of the display panel, a plurality of light emitting diodes for emitting and sensing light arranged in a matrix A light emitting diode array, at least one multiplexer connected to the light emitting diode array and receiving an excitation current by photo-sensing from the light emitting diode array, a power supply for supplying power to the light emitting diode array and the light emitting diode array and the And a control unit connected between power supplies to control a power supply, receive an excitation current from the multiplexer, and detect a minimum value in a combination of excitation currents for each of the light emitting diode matrices to detect a light reduction point according to a touch input. .

상술된 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 지점 검출 방법은 행렬로 배열된 복수의 발광 다이오드를 접지 상태로 준비하는 단계, 상기 발광 다이오드의 행들 및 열들 중 선택된 하나의 전원 연결을 순차적으로 개방하여 여기 전류를 생성하고, 나머지 하나의 전원 연결을 순차적으로 개방하여 여기 전류를 생성하는 단계, 상기 발광 다이오드의 행렬별 여기 전류의 값을 저장하는 단계 및 상기 행렬별 여기 전류의 값을 서로 비교하여 비교 결과에 따라 터치 입력에 의한 광량 감소 지점을 검출하는 단계를 포함한다.
In order to solve the above-described problem, the touch point detection method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a plurality of light emitting diodes arranged in a matrix to the ground state, the power connection of the selected one of the rows and columns of the light emitting diodes Generating excitation current by sequentially opening and generating excitation current by sequentially opening the other power connection, storing the value of the excitation current for each matrix of the LED and the value of the excitation current for each matrix Comparing the two with each other and detecting a light amount reduction point due to the touch input according to the comparison result.

본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시 장치는 발광 다이오드가 구동 전원을 공급받아 광을 방출하며, 외부 광에 의해 여기 전류를 발생시켜 광을 감지함으로써, 발광 다이오드를 두 가지 용도로 사용할 수 있다.In the bi-directional display device according to an exemplary embodiment of the present invention, the light emitting diode receives the driving power to emit light, and generates an excitation current by external light to sense the light, thereby enabling the light emitting diode to be used for two purposes.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시 장치는 별도의 광 감지 소자가 필요하지 않으므로 터치 인식을 위한 소자의 수를 감소시킬 수 있다.In addition, since the bidirectional display device according to an exemplary embodiment of the present invention does not need a separate photosensitive device, the number of devices for touch recognition can be reduced.

본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시 장치를 이용한 터치 지점 검출 방법은 행렬로 배열된 발광 다이오드들이 생성하는 여기 전류의 세기를 순차적으로 측정한 후 실질적인 터치 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 터치 지점을 검출할 수 있다.
In the touch point detection method using the bi-directional display device according to an embodiment of the present invention, after measuring the intensity of the excitation current generated by the light emitting diodes arranged in a matrix sequentially, it is determined whether the actual touch, and according to the determination result Can be detected.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 어레이에 배열된 발광 다이도들을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드의 광 감지를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭 회로를 설명하기 위한 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 LED 회로를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시 장치를 이용한 터치 지점 검출 방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 발광 다이오드 행렬별 여기 전류값을 측정하는 단계를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 9는 발광 다이오드 행렬별 여기 전류값을 측정하는 단계의 세부 단계를 나타내는 도면이다.
도 10은 터치 지점의 확인하기 위한 터치 지점 표시부를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an interactive display device according to an exemplary embodiment.
2 is a diagram illustrating light emitting die diagrams arranged in a light emitting diode array according to an exemplary embodiment.
3 is a diagram illustrating light sensing of a light emitting diode according to an exemplary embodiment.
4 and 5 are circuit diagrams illustrating an amplifying circuit according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a bidirectional LED circuit according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a touch point detection method using a bidirectional display device according to an exemplary embodiment.
8 is a diagram illustrating a step of measuring an excitation current value for each LED matrix.
9 is a diagram illustrating detailed steps of measuring an excitation current value for each LED matrix.
10 is a diagram illustrating a touch point display unit for identifying touch points.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention may be variously modified and have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, numerals (eg, first, second, etc.) used in the description process of the present specification are merely identification symbols for distinguishing one component from another component.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in the present specification, when one component is referred to as "connected" or "connected" with another component, the one component may be directly connected or directly connected to the other component, but in particular It is to be understood that, unless there is an opposite substrate, it may be connected or connected via another component in the middle.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 에 관하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시 장치를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an interactive display device according to an exemplary embodiment.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시 장치는 표시 패널(100)과 양방향 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 회로(150)를 포함한다. 여기서 양방향 표시 장치는 Referring to FIG. 1, a bidirectional display device according to an exemplary embodiment includes a display panel 100 and a bidirectional light emitting diode (LED) circuit 150. Where the interactive display

표시 패널(100)은 TFT(Thin Film Transistro) LCD(Liquid Crystal Display) 패널일 수 있다. 이러한 표시 패널(100)은 액정을 사이에 두고 서로 마주하여 형성된 박막 트랜지스터 기판(미도시)과 컬러필터 기판(미도시)을 포함한다. 또한, 표시 패널(100)은 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 화소(110)를 포함한다. TFT LCD 패널은 당해 기술 분야에 공지되어 있으므로 표시 패널(100)에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다.The display panel 100 may be a thin film transistor (TFT) liquid crystal display (LCD) panel. The display panel 100 includes a thin film transistor substrate (not shown) and a color filter substrate (not shown) formed to face each other with a liquid crystal interposed therebetween. In addition, the display panel 100 includes a plurality of pixels 110 arranged in a matrix form. Since TFT LCD panels are known in the art, a more detailed description of the display panel 100 is omitted.

양방향 발광 다이오드 회로(150)는 발광 다이오드 어레이(200), 제1 다중화기(310), 제2 다중화기(320), 제1 증폭 회로(410), 제2 증폭 회로(420), 제어부(500) 및 전원 공급부(600)를 포함한다.The bidirectional LED circuit 150 may include the LED array 200, the first multiplexer 310, the second multiplexer 320, the first amplifier circuit 410, the second amplifier circuit 420, and the controller 500. ) And a power supply unit 600.

발광 다이오드 어레이(Array)(200)는 행렬로 배열된 복수의 발광 다이오드(210)를 포함한다. 발광 다이오드 어레이(200)는 표시 패널(100)의 후방에 배치되어 표시 패널(100)에 광을 공급한다.The LED array 200 includes a plurality of light emitting diodes 210 arranged in a matrix. The light emitting diode array 200 is disposed behind the display panel 100 to supply light to the display panel 100.

발광 다이오드들(210) 각각은 구동 전원을 공급받아 광을 방출하고, 외부로부터 공급되는 광을 감지할 수 있다. 발광 다이오드들(210)은 도 2 및 도 3을 더 참조하여 설명한다.Each of the light emitting diodes 210 receives driving power to emit light, and senses light supplied from the outside. The light emitting diodes 210 will be described with further reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 어레이에 배열된 발광 다이도들을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드의 광 감지를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating light emitting die diagrams arranged in a light emitting diode array according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating light sensing of a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드들(210)은 복수의 행(Row) 및 복수의 열(Column)로 배열된다. 예를 들어, 발광 다이오드들(210)은 8×8 크기의 도트 매트릭스처럼 배열된다. 다만, 발광 다이오드들(210)의 배열이 이에 한정되지 않는 것은 아니며, 배열의 효율성과 광 감지의 정확도를 고려하여 더 크거나 더 작은 크기로 발광 다이오드들(210)이 배열될 수 있다. 또한, 발광 다이오드들(210)은 커넥터(미도시)를 통해 복수의 발광 다이오드 어레이(200)가 서로 연결되어 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.As shown in FIG. 2, the light emitting diodes 210 are arranged in a plurality of rows and a plurality of columns. For example, the light emitting diodes 210 are arranged like a dot matrix of 8x8 size. However, the arrangement of the light emitting diodes 210 is not limited thereto, and the light emitting diodes 210 may be arranged in a larger or smaller size in consideration of the efficiency of the arrangement and the accuracy of light sensing. In addition, the light emitting diodes 210 may be arranged in a matrix form by connecting the plurality of light emitting diode arrays 200 to each other through a connector (not shown).

여기서 같은 행에 배열된 발광 다이오드들(210)은 양극(+) 단자가 서로 연결된다. 또한, 같은 열에 배열된 발광 다이오드들(210)은 음극(-) 단자가 서로 연결된다.In the light emitting diodes 210 arranged in the same row, the positive terminal is connected to each other. In addition, the light emitting diodes 210 arranged in the same column have a negative terminal connected to each other.

도 3에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드(210)는 하나의 단자가 개방된 상태에서 외부의 광을 받게 되면 음극(-) 단자에서 양극(+) 단자로 흐르는 소량을 여기 전류(I)를 생성한다. 예를 들어, 여기 전류(I)는 발광 다이오드(210)의 한 단자에 0V가 인가된 경우, 전자와 정공의 재결합을 활성화시키는 광자(photon)에 의해 발광 다이오드(210)의 역방향으로 흐른다.As shown in FIG. 3, when the light emitting diode 210 receives external light while one terminal is open, a small amount of excitation current (I) flowing from the negative (−) terminal to the positive (+) terminal is generated. do. For example, when 0 V is applied to one terminal of the light emitting diode 210, the excitation current I flows in the opposite direction of the light emitting diode 210 by a photon activating recombination of electrons and holes.

다시 도 1을 참조하면, 제1 다중화기(310)는 아날로그 멀티플렉서(Multiplexer)로 구성되며, 발광 다이오드 어레이(200)에 배열된 복수의 발광다이오드 행(250)과 연결된다. 제1 다중화기(310)는 발광 다이오드 행들(250) 각각으로부터 순차적으로 발광 다이오드들(210)의 여기 전류(I)를 수신한다. 이때, 제1 다중화기(310)는 각 발광 다이오드 행(250)에 배치된 발광 다이오드들(210) 전체의 여기 전류(I)를 수신할 수 있다. 즉, 제1 다중화기(310)는 각 발광 다이오드 행(250)의 여기 전류(I)의 합을 수신한다. 이러한 제1 다중화기(310)는 순차적으로 발광 다이오드 행들(250)의 여기 전류(I)를 제1 증폭 회로(410)로 출력한다.Referring back to FIG. 1, the first multiplexer 310 is configured as an analog multiplexer and is connected to a plurality of light emitting diode rows 250 arranged in the LED array 200. The first multiplexer 310 sequentially receives the excitation current I of the light emitting diodes 210 from each of the light emitting diode rows 250. In this case, the first multiplexer 310 may receive the excitation current I of all of the light emitting diodes 210 disposed in each of the light emitting diode rows 250. That is, the first multiplexer 310 receives the sum of the excitation currents I of each LED row 250. The first multiplexer 310 sequentially outputs the excitation current I of the LED rows 250 to the first amplifier circuit 410.

제2 다중화기(320)는 아날로그 멀티플렉서(Multiplexer)로 구성되며, 발광 다이오드 어레이(200)에 배열된 복수의 발광 다이오드 열(260)과 연결된다. 제2 다중화기(320)는 발광 다이오드 열들(260) 각각으로부터 순차적으로 발광 다이오드들(210)의 여기 전류(I)를 수신한다. 이때, 제2 다중화기(320)는 각 발광 다이오드 열(260)에 배치된 발광 다이오드들(210) 전체의 여기 전류(I)를 수신할 수 있다. 즉, 제2 다중화기(320)는 각 발광 다이오드 열(260)의 여기 전류(I)의 합을 수신한다. 이러한 제2 다중화기(320)는 순차적으로 발광 다이오드 열들(260)의 여기 전류(I)를 제2 증폭 회로(420)로 출력한다.The second multiplexer 320 is configured as an analog multiplexer and is connected to a plurality of light emitting diode columns 260 arranged in the light emitting diode array 200. The second multiplexer 320 sequentially receives the excitation current I of the light emitting diodes 210 from each of the light emitting diode columns 260. In this case, the second multiplexer 320 may receive the excitation current I of all of the light emitting diodes 210 disposed in each of the light emitting diode columns 260. That is, the second multiplexer 320 receives the sum of the excitation currents I of each LED column 260. The second multiplexer 320 sequentially outputs the excitation current I of the LED columns 260 to the second amplifier circuit 420.

제1 증폭 회로(410) 및 제2 증폭 회로(420)에 대한 상세한 설명은 도 4 및 도 5를 더 참조하여 설명한다.Detailed description of the first amplifying circuit 410 and the second amplifying circuit 420 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭 회로를 설명하기 위한 회로도이다. 여기서, 도 4와 도 5 각각은 발광 다이오드의 배치 방향에 따른 증폭 회로를 설명하기 위해 도시되었다.4 and 5 are circuit diagrams illustrating an amplifying circuit according to an embodiment of the present invention. 4 and 5 are each illustrated to explain an amplifier circuit according to the arrangement direction of the light emitting diode.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 증폭 회로(410)및 제2 증폭 회로(420) 각각은 OP 앰프(411)와 복수의 저항(415,416,417)을 포함하여 비반전 증폭 회로로 구성된다. 예를 들어, 제1 증폭 회로(410)는 OP 앰프(411)의 비반전 입력 단자가 약 100kΩ 내지 약 2MΩ인 풀다운 저항(415)과 연결된다. OP 앰프(411)는 약 500 내지 약 3000배 사이의 증폭률을 갖는다. 여기서, OP 앰프(411)의 증폭률은 발광 다이오드(210)에 따라 약 500 내지 약 3000배 사이에서 설정될 수 있다.4 and 5, each of the first amplifying circuit 410 and the second amplifying circuit 420 according to an embodiment of the present invention includes an OP amplifier 411 and a plurality of resistors 415, 416, 417. It consists of an inverted amplifier circuit. For example, the first amplifier circuit 410 is connected to a pull-down resistor 415 having a non-inverting input terminal of the OP amplifier 411 of about 100 kΩ to about 2 MΩ. OP amplifier 411 has an amplification factor between about 500 and about 3000 times. Here, the amplification factor of the OP amplifier 411 may be set between about 500 to about 3000 times depending on the light emitting diode 210.

제1 증폭 회로(410) 및 제2 증폭 회로(420) 각각은 전원 공급부(600)와 연결된 발광 다이오드(210)로부터 소량의 여기 전류(I)를 입력받아 여기 전류(I)를 증폭시킨다. 도 4 및 도 5에서 전원 공급부(600)는 발광 다이오드(210)에 개방 상태를 표현하기 위해 저항 및 접지 단자를 포함하여 예시적으로 도시하였다.Each of the first amplifying circuit 410 and the second amplifying circuit 420 receives a small amount of excitation current I from the light emitting diode 210 connected to the power supply 600 to amplify the excitation current I. In FIGS. 4 and 5, the power supply unit 600 includes a resistor and a ground terminal to represent an open state of the light emitting diode 210.

제1 증폭 회로(410) 및 제2 증폭 회로(420) 각각은 발광 다이오드(210)의 배치 방향에 관계없이 동일하게 구성될 수 있다. 다만, 발광 다이오드(210)의 음극(-) 단자와 연결된 OP 앰프(411)의 출력에서 음(-)전압이 측정되므로, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 증폭 회로(410) 또는 제2 증폭 회로(420)는 증폭률이 1인 반전 회로(425)를 더 포함하여 0V를 기준으로 여기 전류(I)의 극성을 반전시킬 수 있다.Each of the first amplifying circuit 410 and the second amplifying circuit 420 may be configured identically regardless of the direction in which the light emitting diodes 210 are disposed. However, since the negative voltage is measured at the output of the OP amplifier 411 connected to the negative terminal of the light emitting diode 210, as shown in FIG. 6, the first amplifying circuit 410 or the second amplifying circuit. The circuit 420 may further include an inversion circuit 425 having an amplification factor of 1 to invert the polarity of the excitation current I based on 0V.

제어부(500) 및 전원 공급부(600)는 도 6을 더 참조하여 상세하게 설명한다.
The control unit 500 and the power supply unit 600 will be described in detail with reference to FIG. 6.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 LED 회로를 나타내는 도면이다. 도 6에서는 발광 다이오드들의 배열을 간략하게 도시하였다.6 is a diagram illustrating a bidirectional LED circuit according to an embodiment of the present invention. 6 briefly illustrates an arrangement of light emitting diodes.

도 6을 더 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 LED 회로(150)는 발광 다이오드들(210), 제1 다중화기(310), 제2 다중화기(320), 제1 증폭 회로(410), 제2 증폭 회로(420), 제어부(500) 및 전원 공급부(600)를 포함한다. 여기서, 발광 다이오드들(210), 제1 다중화기(310), 제2 다중화기(320), 제1 증폭 회로(410) 및 제2 증폭 회로(420)의 상세한 설명은 생략한다.6, the bidirectional LED circuit 150 according to an embodiment of the present invention may include light emitting diodes 210, a first multiplexer 310, a second multiplexer 320, and a first amplification circuit ( 410, a second amplifying circuit 420, a controller 500, and a power supply unit 600. Here, detailed descriptions of the light emitting diodes 210, the first multiplexer 310, the second multiplexer 320, the first amplifying circuit 410, and the second amplifying circuit 420 are omitted.

제어부(500)는 발광 다이오드 어레이(200) 및 전원 공급부(600)와 연결되어 발광 다이오드들(210)을 구동하기 위한 구동 전원의 공급을 제어한다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(500)는 제1 증폭 회로(410) 및 제2 증폭 회로(420)와 연결되어 증폭된 여기 전류를 수신하고, 수신된 여기 전류의 값을 조합하여 외부로부터 터치 입력을 받은 발광 다이오드(210)의 위치를 검출한다. 이를 위해, 제어부(500)는 스위칭부(510), 컨버터(520), 메모리(530) 및 연산부(540)를 포함한다. 예를 들어, 제어부(500)는 스위칭부(510), 컨버터(520), 메모리(530) 및 연산부(540)를 포함하는 마이크로 프로세서 유닛(MicroProcessing Unit: MPU)으로 구성될 수 있다.The controller 500 is connected to the LED array 200 and the power supply 600 to control the supply of driving power for driving the LEDs 210. In addition, the controller 500 according to an embodiment of the present invention receives the amplified excitation current connected to the first amplifying circuit 410 and the second amplifying circuit 420, and combines the values of the received excitation currents. The position of the light emitting diode 210 which receives a touch input from the outside is detected. To this end, the controller 500 includes a switching unit 510, a converter 520, a memory 530, and an operation unit 540. For example, the controller 500 may be configured as a microprocessor unit (MPU) including a switching unit 510, a converter 520, a memory 530, and an operation unit 540.

스위칭부(510)는 발광 다이오드 어레이(200)와 연결되어 발광 다이오드들(210)에 공급되는 구동 전원을 스위칭한다. 이때, 스위칭부(510)는 발광 다이오드들(210)을 발광시키기 위해 다이나믹 방식으로 발광 다이오드들(210)의 전원 공급을 스위칭한다. 이에 따라, 스위칭부(510)는 발광 다이오드들(210)을 구동하기 위해 0v 인가, 구동 전원 인가 및 개방의 상태를 스위칭 할 수 있는 스위칭 소자를 포함한다. 다만, 스위칭부(510)는 BJT 등과 같이 턴오프시 여기 전류를 생성하는 스위칭 소자는 제외한다. 예를 들어, 스위칭부(510)는 마이크로 프로세서 유닛의 입출력 포트로 구성되어 발광 다이오드 행들(250) 및 열들(260)에 연결될 수 있다.The switching unit 510 is connected to the LED array 200 to switch the driving power supplied to the LEDs 210. At this time, the switching unit 510 switches the power supply of the light emitting diodes 210 in a dynamic manner to light the light emitting diodes 210. Accordingly, the switching unit 510 includes a switching element capable of switching the states of applying 0v, applying driving power, and opening to drive the light emitting diodes 210. However, the switching unit 510 excludes a switching device that generates an excitation current when turned off, such as a BJT. For example, the switching unit 510 may be configured as an input / output port of the microprocessor unit and may be connected to the LED rows 250 and the columns 260.

컨버터(520)는 제1 증폭 회로(410) 및 제2 증폭 회로(420)로부터 입력받은 발광 다이오드들(210)의 여기 전류를 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환한다. 여기서 컨버터(520)는 아날로그 디지털 컨터버(Analog Digital Converter: ADC)로 구성된다.The converter 520 converts the excitation currents of the light emitting diodes 210 received from the first amplifier circuit 410 and the second amplifier circuit 420 from an analog signal to a digital signal. The converter 520 is configured of an analog digital converter (ADC).

메모리(530)는 컨버터(520)로부터 디지털 신호로 변환된 여기 전류를 저장한다.The memory 530 stores the excitation current converted from the converter 520 into a digital signal.

이를 위해, 메모리(530)는 아래의 표 1과 같이 발광 다이오드 행(250) 및 열(260)의 여기 전류를 저장하는 데이터 테이블을 포함한다.To this end, the memory 530 includes a data table for storing excitation currents of the LED row 250 and the column 260 as shown in Table 1 below.

Figure 112010010469162-pat00001
Figure 112010010469162-pat00001

표 1을 참조하면, 메모리(530)는 8개의 발광 다이오드 행(250) 및 8개의 발광 다이오드 열(260)의 여기 전류값을 수집하여 16개의 데이터를 저장한다. 표 1에서 + 기호는 단순한 덧셈을 의미하는 것이 아니라 두 데이터의 조합으로 값을 구하는 것을 의미한다.Referring to Table 1, the memory 530 collects excitation current values of eight LED rows 250 and eight LED columns 260 and stores 16 data. In Table 1, the plus sign does not mean simple addition, but rather a combination of two pieces of data.

메모리(530)는 데이터 테이블에 발광 다이오드 행(250) 및 열(260)의 여기 전류를 순차적으로 저장하고, 연산부(540)에서 터치 지점이 검출된 후 저장된 여기 전류의 데이터를 삭제한다.The memory 530 sequentially stores the excitation currents of the LED rows 250 and the columns 260 in the data table, and deletes the data of the stored excitation currents after the touch point is detected by the calculator 540.

연산부(540)는 메모리(530)에 저장된 데이터 테이블을 이용하여 터치 지점을 검출한다. 이때, 연산부(540)는 발광 다이오드 행들(250)과 발광 다이오드 열들(260)의 여기 전류값 데이터를 조합하여 미리 설정된 기준에 따라 터치 지점을 검출한다. 예를 들어, 연산부(540)는 표 1의 데이터 테이블의 여기 전류값의 조합들 중 가장 작은 값을 터치 지점으로 검출한다. 여기서 터치 지점은 터치에 의해 발광 다이오드에 공급되는 광량이 줄어들어 여기 전류가 감소하기 때문에 여기 전류값이 가장 작은 지점으로 판단될 수 있다. 또한, 연산부(540)는 검출된 여기 전류값을 미리 설정된 명암 기준값과 비교하여 실질적인 터치 입력 지점인지 확인한다. 여기서 명암 기준값은 주변 환경의 명암에 의해 발광 다이오드들(210)에서 생성되는 여기 전류를 터치 입력에 의해 발광 다이오드들(210)에서 생성되는 여기 전류와 구분하기 위해 설정된다.The calculator 540 detects a touch point by using a data table stored in the memory 530. In this case, the operation unit 540 detects a touch point according to a preset reference by combining excitation current value data of the LED rows 250 and the LED columns 260. For example, the calculator 540 detects the smallest value among the combinations of the excitation current values of the data table of Table 1 as the touch point. Here, the touch point may be determined as the point where the excitation current value is the smallest since the amount of light supplied to the light emitting diode by the touch is reduced and the excitation current is reduced. In addition, the calculator 540 compares the detected excitation current value with a preset contrast reference value to determine whether it is an actual touch input point. The contrast reference value is set to distinguish the excitation current generated in the light emitting diodes 210 by the contrast of the surrounding environment from the excitation current generated in the light emitting diodes 210 by the touch input.

전원 공급부(600)는 발광 다이오드들(210)에 구동 전원을 공급한다. 이를 위해,전원 공급부(600)는 제어부(500)의 스위칭부(510)와 연결된다.The power supply unit 600 supplies driving power to the light emitting diodes 210. To this end, the power supply unit 600 is connected to the switching unit 510 of the control unit 500.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시 장치는 크게 두 가지의 모드로 작동된다.Meanwhile, the bidirectional display device according to an embodiment of the present invention operates in two modes.

제1 모드는 스캔(Scan) 모드(Mode)로, 발광 다이오드(210)의 전류 생성량을 계산하여 물체의 유무를 판단하는 모드이다. 스캔 모드에서는 전류 생성량을 체크하기 위해서 도 2와 같이 발광 다이오드 어레이(200)에서 발광 다이오드 행들(250) 및 열들(260)을 각각 체크한다. 체크된 각각의 전압을 도 2와 같이 구성하여 문턱치를 넘는 행렬의 전압에 대해서 물체의 유무를 판단하게 된다.The first mode is a scan mode, in which a current generation amount of the light emitting diode 210 is calculated to determine the presence or absence of an object. In the scan mode, the LED rows 250 and the columns 260 are checked in the LED array 200 as shown in FIG. 2 to check the amount of current generation. Each checked voltage is configured as shown in FIG. 2 to determine the presence or absence of an object with respect to the voltage of the matrix exceeding the threshold.

제2 모드는 디스플레이(Display) 모드로, 스캔 모드에서 검출된 물체의 위치에 발광 다이오드(210)를 켜거나 끄는 모드이다. 디스플레이 모드에서 발광 다이오드(210)를 켜고자 할 경우에는 스위칭부(510)에서 해당 발광 다이오드 행(250) 또는 열(260)에 구동 전원을 인가하며, 발광 다이오드(210)를 끄고자 할 경우에는 스위칭부(510)에서 해당 발광 다이오드 행(250) 또는 열(260)에 0V의 상태로 스위칭한다. 또한, 발광 다이오드(210)를 발광 상태로 보기 위해서 제어부(500)는 약 20ms 이하의 주기로 구동 전원의 인가를 체크하여 발광 다이오드(210)에 구동 전원을 공급한다.The second mode is a display mode, in which the light emitting diode 210 is turned on or off at the position of the object detected in the scan mode. When the LED 210 is to be turned on in the display mode, the switching unit 510 applies driving power to the corresponding LED row 250 or column 260, and when the LED 210 is to be turned off. The switching unit 510 switches to the state of 0V in the corresponding LED row 250 or column 260. In addition, in order to view the light emitting diode 210 in a light emitting state, the controller 500 checks the application of the driving power at a cycle of about 20 ms or less and supplies the driving power to the light emitting diode 210.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시 장치를 이용한 제1 활용 예는 바닥에 양방향 발광 다이오드 회로(150)를 이용한 터치 패널을 설치하여 스캔 모드에서 사람 혹은 물체를 검출하거나 움직임을 추적할 수 있다. 또한 검출된 영역에 대해서 디스플레이 모드를 이용하여 물체의 위치에 발광 다이오드(210)를 켜 스포트라이트(spotlight) 효과를 주거나, 움직임에 따라 발광 다이오드(210)를 켜고 끄면서 잔상효과를 주는 등의 효과를 줄 수 있다.Meanwhile, in the first application example using the bidirectional display device according to an embodiment of the present invention, a touch panel using the bidirectional light emitting diode circuit 150 may be installed on the floor to detect a person or an object or to track a movement in a scan mode. have. In addition, the display mode may be used to give a spotlight effect to the area of the object by using the display mode, or to provide an afterimage effect by turning on and off the light emitting diode 210 according to movement. Can give

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시 장치를 이용한 제2 활용 예는 벽에 양방향 발광 다이오드 회로(150)를 이용한 터치 패널을 설치하여 그림판으로 이용할 수도 있다. 스캔 모드에서 사용자의 손 또는 포인팅 장치(레이저 포인터 등)를 검출하여 움직임을 추적할 수 있다. 또한, 디스플레이 모드에서 그 움직임에 따라 발광 다이오드(210)를 켜고 끄는 방식으로 그림을 그릴 수 있고, 발광 다이오드(210)의 컬러를 이용한다면 원하는 색으로 그림을 그릴 수도 있다.In addition, in the second application example using the bidirectional display device according to an embodiment of the present invention, a touch panel using the bidirectional LED circuit 150 may be installed on a wall and used as a paint plate. In scan mode, a user's hand or pointing device (laser pointer, etc.) can be detected to track movement. In addition, in the display mode, the LED 210 may be turned on and off according to its movement, and if the color of the LED 210 is used, the image may be drawn in a desired color.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시 장치를 이용한 제3 활용 예는 구조물에 양방향 발광 다이오드 회로(150)를 이용한 터치 패널을 설치하고, 스캔 모드에서 사용자의 접촉을 감지하면, 디스플레이 모드에서 발광 다이오드(210)를 켜고 끔으로써 물의 파동과 같은 효과를 표현하거나, 발광 다이오드(210)의 색을 변화시킬 수가 있다.In addition, in the third application using the bidirectional display device according to an embodiment of the present invention, if the touch panel using the bidirectional light emitting diode circuit 150 is installed in the structure, and the touch of the user is detected in the scan mode, By turning on and off the light emitting diode 210, an effect such as a wave of water may be expressed or the color of the light emitting diode 210 may be changed.

본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시 장치는 발광 다이오드가 구동 전원을 공급받아 광을 방출하며, 외부 광에 의해 여기 전류를 발생시켜 광을 감지함으로써, 발광 다이오드를 두 가지 용도로 사용할 수 있다.In the bi-directional display device according to an exemplary embodiment of the present invention, the light emitting diode receives the driving power to emit light, and generates an excitation current by external light to sense the light, thereby enabling the light emitting diode to be used for two purposes.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시 장치는 별도의 광 감지 소자가 필요하지 않으므로 터치 인식을 위한 소자의 수를 감소시킬 수 있다.
In addition, since the bidirectional display device according to an exemplary embodiment of the present invention does not need a separate photosensitive device, the number of devices for touch recognition can be reduced.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시 장치를 이용한 터치 지점 검출 방법을 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating a touch point detection method using a bidirectional display device according to an exemplary embodiment.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시 장치를 이용한 터치 지점 검출 방법은 초기화하는 단계(S10), 발광 다이오드 행렬별 여기 전류값을 측정하는 단계(S20), 여기 전류값을 변환하는 단계(S30), 여기 전류값을 저장하는 단계(S40), 여기 전류값의 데이터를 조합하여 터치 지점을 검출하는 단계(S50), 터치 지점의 여기 전류값을 명암 기준값과 비교하는 단계(S60) 및 터치 지점을 표시하는 단계(S70)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the method for detecting a touch point using the bidirectional display device according to an exemplary embodiment of the present disclosure may include initializing (S10), measuring an excitation current value for each LED matrix (S20), and calculating an excitation current value. Converting (S30), storing the excitation current value (S40), detecting the touch point by combining data of the excitation current value (S50), and comparing the excitation current value of the touch point with a contrast reference value ( S60) and displaying the touch point (S70).

단계 S10에서는 표시 패널, 발광 다이오드 어레이, 제1 다중화기, 제2 다중화기, 제1 증폭 회로, 제2 증폭 회로, 제어부 및 전원 공급부를 포함하는 양방향 표시 장치를 초기화한다. 양방향 표시 장치는 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하였으므로, 여기서는 양방향 표시 장치의 상세한 설명을 생략한다.In step S10, the bidirectional display device including the display panel, the LED array, the first multiplexer, the second multiplexer, the first amplifier circuit, the second amplifier circuit, the controller, and the power supply unit is initialized. Since the bidirectional display device has been described with reference to FIGS. 1 to 6, a detailed description of the bidirectional display device is omitted here.

양방향 표시 장치의 초기화는 발광 다이오드 어레이에 배열된 발광 다이오드들을 0v 상태로 유지하고, 여기 전류값을 저장하는 제어부의 메모리를 초기 상태로 유지한다.Initialization of the bidirectional display device maintains the light emitting diodes arranged in the light emitting diode array in a 0v state, and maintains a memory of a controller which stores an excitation current value in an initial state.

단계 S20에서는 발광 다이오드 어레이에 배열된 복수의 발광 다이오드 행 및 복수의 발광 다이오드 열에서 순차적으로 여기 전류값을 측정한다. 여기서는 도 8 및 도 9를 더 참조하여 단계 S20을 더 상세하게 설명한다.In step S20, the excitation current values are sequentially measured in the plurality of light emitting diode rows and the plurality of light emitting diode columns arranged in the light emitting diode array. Here, step S20 will be described in more detail with reference to FIGS. 8 and 9.

도 8은 발광 다이오드 행렬별 여기 전류값을 측정하는 단계를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 9는 발광 다이오드 행렬별 여기 전류값을 측정하는 단계의 세부 단계를 나타내는 도면이다. 여기서는 2개의 발광 다이오드 행과 2개의 발광 다이오드 열을 이용하여 여기 전류값의 측정을 설명한다.FIG. 8 is a diagram illustrating a step of measuring an excitation current value for each LED matrix, and FIG. 9 is a diagram illustrating a detailed step of measuring an excitation current value for each LED matrix. Here, the measurement of the excitation current value is explained using two rows of LEDs and two columns of LEDs.

도 8 및 도 9를 더 참조하면, 단계 S20는 발광 다이오드 행렬을 그라운드 상태로 유지하는 단계(S21), 발광 다이오드 행들을 순차적으로 개방시키는 단계(S22), 발광 다이오드 행들의 여기 전류를 측정하는 단계(S23), 발광 다이오드 열들을 순차적으로 개방시키는 단계(S24) 및 발광 다이오드 열들의 여기 전류를 측정하는 단계(S25)를 포함한다.8 and 9, step S20 includes maintaining the LED matrix in the ground state (S21), sequentially opening the LED rows (S22), and measuring the excitation currents of the LED rows. (S23), sequentially opening the LED rows (S24) and measuring the excitation current of the LED rows (S25).

단계 S21에서는 발광 다이오드 어레이에 배열된 발광 다이오드들의 제1 행(251), 제2 행(252), 제1 열(261) 및 제2 열(262)에 0v를 인가하여 제1 내지 제4 발광 다이오드(211,212,213,214)를 그라운드 상태로 만든다.In step S21, 0v is applied to the first row 251, the second row 252, the first column 261, and the second column 262 of the light emitting diodes arranged in the LED array to emit the first to fourth light emission. Diodes 211, 212, 213, and 214 are brought to ground.

단계 S22에서는 발광 다이오드들의 제1 열(261)과 제2 열(262)은 그라운드 상태를 유지하고, 발광 다이오드들의 제1 행(251)과 제2 행(252)을 순차적으로 개방시킨다. 이에 따라, 제1 행(251)을 개방하면 제1 발광 다이오드(211)와 제2 발광 다이오드(212)에서 외부의 광을 감지하여 여기 전류가 생성되며, 제2 행(252)을 개방하면 제3 발광 다이오드(213)와 제4 발광 다이오드(214)에서 외부의 광을 감지하여 여기 전류가 생성된다. 개방되었던 발광 다이오드 행은 다시 그라운드 상태로 만든다.In step S22, the first column 261 and the second column 262 of the light emitting diodes maintain the ground state, and the first row 251 and the second row 252 of the light emitting diodes are sequentially opened. Accordingly, when the first row 251 is opened, an excitation current is generated by detecting external light from the first light emitting diode 211 and the second light emitting diode 212, and when the second row 252 is opened, the excitation current is generated. The excitation current is generated by sensing external light from the third light emitting diode 213 and the fourth light emitting diode 214. The open row of LEDs is again grounded.

단계 S23는 발광 다이오드들의 제1 행(251)과 제2 행(252)에서 생성된 여기 전류를 증폭 회로에서 증폭하는 단계를 더 포함할 수 있다. 단계 S23에서는 제1 행과 제2 행에서 생성된 소량의 여기 전류를 증폭 회로에서 증폭시켜 여기 전류값을 측정할 수 있다. 다만, 여기 전류값은 아날로그 형식의 여기 전류보다 디지털 형식의 여기 전류가 측정하기 용이하므로, 후속 단계인 단계 S30에서 이에 대해 설명한다.Step S23 may further include amplifying the excitation current generated in the first row 251 and the second row 252 of the light emitting diodes in the amplifier circuit. In step S23, a small amount of excitation currents generated in the first and second rows can be amplified by the amplifier circuit to measure the excitation current value. However, since the excitation current value is easier to measure in the digital form than the analog form excitation current, this will be described in a subsequent step S30.

단계 S24에서는 발광 다이오드들의 제1 행과 제2 행은 그라운드 상태를 유지하고, 발광 다이오드들의 제1 열과 제2 열을 순차적으로 개방시킨다. 이에 따라, 제1 열(261)을 개방하면 제1 발광 다이오드(211)와 제3 발광 다이오드(213)에서 외부의 광을 감지하여 여기 전류가 생성되며, 제2 열(262)을 개방하면 제2 발광 다이오드(212)와 제4 발광 다이오드(214)에서 외부의 광을 감지하여 여기 전류가 생성된다. 개방되었던 발광 다이오드 행은 다시 그라운드 상태로 만든다.In step S24, the first row and the second row of light emitting diodes maintain the ground state and sequentially open the first column and the second column of light emitting diodes. Accordingly, when the first column 261 is opened, the first light emitting diode 211 and the third light emitting diode 213 sense external light to generate an excitation current, and when the second column 262 is opened, the excitation current is generated. The excitation current is generated by sensing external light in the second light emitting diode 212 and the fourth light emitting diode 214. The open row of LEDs is again grounded.

단계 S25에서는 발광 다이오드들의 제1 열과 제2 열에서 생성된 여기 전류를 증폭 회로에서 증폭하는 단계를 더 포함할 수 있다. 단계 S25에서는 제1 열과 제2 열에서 생성된 소량의 여기 전류를 증폭 회로에서 증폭시켜 여기 전류값을 측정할 수 있다. 단계 S25는 단계 S23과 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.In operation S25, the method may further include amplifying the excitation current generated in the first column and the second column of the light emitting diodes in the amplifier circuit. In step S25, a small amount of excitation currents generated in the first and second columns may be amplified by the amplifying circuit to measure the excitation current value. Since step S25 is similar to step S23, detailed description thereof will be omitted.

상술된 단계 S21 내지 단계 S25를 통해 단계 S20은 발광 다이오드 어레이에 배열된 발광 다이오드들의 행렬을 순차적으로 스캐닝하여 여기 전류값을 측정할 수 있다.Through step S21 to step S25 described above, step S20 may sequentially scan the matrix of light emitting diodes arranged in the light emitting diode array to measure the excitation current value.

다시 도 7을 참조하면, 단계 S30에서는 컨버터를 이용하여 단계 S20에서 측정된 아날로그 형식의 여기 전류값을 디지털 형식의 여기 전류값으로 변환한다.Referring back to FIG. 7, in step S30, an analog excitation current value measured in step S20 is converted into an excitation current value in digital form using a converter.

단계 S40에서는 제어부의 메모리에 디지털 형식으로 변환된 여기 전류값을 저장한다. 이때, 메모리는 발광 다이오드 행렬별 여기 전류값이 저장된 데이터 테이블을 포함한다. 데이터 테이블은 상술된 표 1과 같이 발광 다이오드 행렬별 여기 전류값에 따른 데이터의 조합으로 이루어진다.In step S40, the excitation current value converted into the digital format is stored in the memory of the controller. In this case, the memory includes a data table in which the excitation current value of each LED matrix is stored. The data table is composed of a combination of data according to the excitation current value of each LED matrix as shown in Table 1 above.

단계 S50에서는 제어부의 연산부에서 데이터 테이블의 데이터 조합을 이용하여 터치 지점을 검출한다. 연산부는 여기 전류값의 조합들 중 가장 작은 값을 터치 지점으로 검출한다. 여기서 터치 지점은 터치에 의해 발광 다이오드에 공급되는 광량이 줄어들어 여기 전류가 감소하기 때문에 여기 전류값이 가장 작은 지점으로 검출한다.In step S50, the operation unit of the controller detects the touch point using the data combination of the data table. The calculator detects the smallest value of the combinations of the excitation current values as the touch point. In this case, the touch point is detected as the smallest excitation current value because the amount of light supplied to the light emitting diode by the touch decreases and the excitation current decreases.

단계 S60에서는 터치 지점의 여기 전류값이 주변 환경의 명암에 의해 생성된 여기 전류값인지 확인하기 위해 터치 지점의 여기 전류값을 명암 기준값과 비교한다. 명암 기준값은 주변 환경의 명암에 의해 발광 다이오드들에서 생성되는 여기 전류와, 터치 입력에 의해 발광 다이오드들에서 생성되는 여기 전류를 구분하기 위해 주변 환경의 명암에 따라 미리 설정된다. 예를 들어, 명암 기준값은 터치 입력에 의한 여기 전류의 감소와 환경적인 여기 전류의 감소를 고려하여 주변 환경의 광량에 따라 설정될 수 있다.In step S60, the excitation current value of the touch point is compared with the contrast reference value to determine whether the excitation current value of the touch point is the excitation current value generated by the contrast of the surrounding environment. The contrast reference value is preset according to the contrast of the surrounding environment to distinguish the excitation current generated in the light emitting diodes by the contrast of the surrounding environment and the excitation current generated in the light emitting diodes by the touch input. For example, the contrast reference value may be set according to the amount of light of the surrounding environment in consideration of the reduction of the excitation current by the touch input and the reduction of the environmental excitation current.

단계 S60에서 비교한 결과, 터치 지점의 여기 전류값이 명암 기준값을 초과하면 단계 S70으로 이동한다. 만약, 터치 지점의 여기 전류값이 명암 기준값을 초과하지 못하면 단계 S10으로 이동한다. As a result of the comparison in step S60, when the excitation current value of the touch point exceeds the contrast reference value, the flow moves to step S70. If the excitation current value of the touch point does not exceed the contrast reference value, the control moves to step S10.

단계 S70에서는 검출된 터치 지점을 표시한다. 터치 지점의 표시는 터치 지점의 화면 표시 또는 터치 지점의 정보 출력으로 실시될 수 있다.In step S70, the detected touch point is displayed. The display of the touch point may be performed by screen display of the touch point or information output of the touch point.

여기서, 터치 지점의 화면 표시의 일례는 도 10을 더 참조하여 설명한다.Here, an example of the screen display of the touch point will be described with reference to FIG. 10 further.

도 10은 터치 지점의 확인하기 위한 터치 지점 표시부를 나타내는 도면이다.10 is a diagram illustrating a touch point display unit for identifying touch points.

도 10을 더 참조하면, 터치 지점 표시부(700)는 발광 다이오드들의 행렬별 여기 전류값을 나타내는 제1 표시부(760) 및 발광 다이오드들의 터치 지점을 표시하는 제2 표시부(750)를 포함한다.Referring to FIG. 10, the touch point display unit 700 includes a first display unit 760 representing an excitation current value for each matrix of light emitting diodes, and a second display unit 750 displaying a touch point of the light emitting diodes.

제2 표시부(750)는 제1 표시부(760)에서 표시된 여기 전류값의 최저값에 상응하는 발광 다이오드의 위치를 가장 밝게 표시한다.The second display unit 750 most brightly displays the position of the light emitting diode corresponding to the lowest value of the excitation current value displayed on the first display unit 760.

따라서, 터치 지점 표시부(700)는 터치 지점을 직관적으로 표시할 수 있다.Accordingly, the touch point display unit 700 may intuitively display the touch point.

본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 표시 장치를 이용한 터치 지점 검출 방법은 행렬로 배열된 발광 다이오드들이 생성하는 여기 전류의 세기를 순차적으로 측정한 후 실질적인 터치 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 터치 지점을 검출할 수 있다.In the touch point detection method using the bi-directional display device according to an embodiment of the present invention, after measuring the intensity of the excitation current generated by the light emitting diodes arranged in a matrix sequentially, it is determined whether the actual touch, and according to the determination result Can be detected.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 표시 패널 200: 발광 다이오드 어레이
310: 제1 다중화기 320: 제2 다중화기
410: 제1 증폭 회로 420: 제2 증폭 회로
500: 제어부 600: 전원 공급부100: display panel 200: light emitting diode array
310: first multiplexer 320: second multiplexer
410: first amplifier circuit 420: second amplifier circuit
500: control unit 600: power supply unit

Claims (15)

터치 입력에 의한 광량 감소를 감지하는 양방향 발광 다이오드 회로에 있어서,
광을 방출 및 감지하는 복수의 발광 다이오드가 행렬로 배열된 발광 다이오드 어레이;
상기 발광 다이오드 어레이와 연결되며, 상기 발광 다이오드 어레이로부터 광 감지에 의한 여기 전류를 수신하는 적어도 하나의 다중화기;
상기 발광 다이오드 어레이에 전원을 공급하는 전원 공급부; 및
상기 발광 다이오드 어레이 및 상기 전원 공급부 사이에 연결되어 전원 공급을 제어하고, 상기 다중화기로부터 여기 전류를 수신하며, 상기 발광 다이오드 행렬별 여기 전류의 조합에서 최소값을 검출하여 터치 입력에 따른 광량 감소 지점을 검출하는 제어부를 포함하는 양방향 발광 다이오드 회로.
In the bidirectional light emitting diode circuit for detecting a decrease in the amount of light caused by the touch input,
A light emitting diode array in which a plurality of light emitting diodes for emitting and sensing light are arranged in a matrix;
At least one multiplexer connected to the LED array and receiving an excitation current by photo-sensing from the LED array;
A power supply unit supplying power to the light emitting diode array; And
It is connected between the LED array and the power supply unit to control a power supply, receive an excitation current from the multiplexer, detect a minimum value in the combination of excitation current for each LED matrix, and determine a light reduction point according to a touch input. Bidirectional light emitting diode circuit comprising a control unit for detecting.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 발광 다이오드 어레이와 상기 전원 공급부 사이에 연결되어 전원 공급을 스위칭하는 스위칭부;
상기 여기 전류를 수신하여 디지털 값으로 변환하는 컨버터;
변환된 여기 전류값을 상기 발광 다이오드의 행 및 열의 조합으로 저장하는 메모리; 및
상기 메모리에 저장된 여기 전류값의 조합 중 최소값을 검출하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 발광 다이오드 회로.
The method according to claim 1,
The control unit
A switching unit connected between the LED array and the power supply unit to switch a power supply;
A converter which receives the excitation current and converts it into a digital value;
A memory for storing the converted excitation current value as a combination of rows and columns of the light emitting diodes; And
And an operation unit for detecting a minimum value of a combination of excitation current values stored in the memory.
제2 항에 있어서,
상기 스위칭부는
상기 발광 다이오드의 행렬과 연결되어 상기 발광 다이오드의 행들 및 열들 중 선택된 하나를 접지 및 개방 중 하나의 상태로 스위칭하는 것을 특징으로 하는 양방향 발광 다이오드 회로.
The method of claim 2,
The switching unit
And switching a selected one of the rows and columns of the light emitting diode to one of ground and open in connection with the matrix of light emitting diodes.
제3 항에 있어서,
상기 스위칭부는
상기 발광 다이오드의 행들을 접지시킨 후 상기 발광 다이오드의 열들을 순차적으로 개방시키고,
상기 발광 다이오드의 열들을 접지시킨 후 상기 발광 다이오드의 행들을 순차적으로 개방시키는 것을 특징으로 하는 양방향 발광 다이오드 회로.
The method of claim 3,
The switching unit
Ground the rows of the LEDs and then sequentially open the columns of the LEDs,
And grounding the rows of the light emitting diodes sequentially after grounding the columns of the light emitting diodes.
제2 항에 있어서,
상기 스위칭부는
상기 발광 다이오드의 행렬과 연결되어 상기 발광 다이오드의 행들 및 열들 중 선택된 하나를 접지 및 전원 인가 중 하나의 상태로 스위칭하는 것을 특징으로 하는 양방향 발광 다이오드 회로.
The method of claim 2,
The switching unit
Connected to the matrix of light emitting diodes, wherein the selected one of the rows and columns of the light emitting diodes is switched to one of ground and power on.
제2 항에 있어서,
상기 메모리는
상기 발광 다이오드 행렬별 여기 전류의 조합에 따라 상기 발광 다이오드 행의 여기 전류값과 상기 발광 다이오드 열의 여기 전류값의 합을 데이터 테이블로 저장하는 것을 특징으로 하는 양방향 발광 다이오드 회로.
The method of claim 2,
The memory is
And storing a sum of an excitation current value of the light emitting diode row and an excitation current value of the light emitting diode column as a data table according to the combination of the excitation current for each light emitting diode matrix.
제2 항에 있어서,
상기 연산부는
상기 최소값을 검출하여 미리 설정된 명암 기준값과 비교하며, 상기 최소값이 명암 기준값을 초과할 경우 상기 터치 입력에 따른 광량 감소 지점으로 검출하는 것을 특징으로 하는 양방향 발광 다이오드 회로.
The method of claim 2,
The calculation unit
And detecting the minimum value and comparing it with a preset contrast reference value, and detecting the minimum value as a light reduction point according to the touch input when the minimum value exceeds the contrast reference value.
제7 항에 있어서,
상기 명암 기준값은
주변 환경의 명암에 의해 상기 발광 다이오드들에서 생성되는 여기 전류와 상기 터치 입력에 의해 상기 발광 다이오드들에서 생성되는 여기 전류를 구분하기 위해 주변 환경의 광량에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 양방향 발광 다이오드 회로.
The method of claim 7, wherein
The contrast reference value is
The bidirectional light emitting diode circuit is set according to the amount of ambient light to distinguish the excitation current generated in the light emitting diodes by the contrast of the surrounding environment and the excitation current generated in the light emitting diodes by the touch input. .
제1 항에 있어서,
상기 다중화기에 연결되어 상기 여기 전류를 증폭하는 증폭 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 발광 다이오드 회로.
The method according to claim 1,
And an amplifier circuit coupled to the multiplexer for amplifying the excitation current.
제1 항에 있어서,
상기 다중화기는
상기 발광 다이오드의 행들과 연결되어 상기 여기 전류를 수신하는 제1 다중화기; 및
상기 발광 다이오드의 열들과 연결되어 상기 여기 전류를 수신하는 제2 다중화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 발광 다이오드 회로.
The method according to claim 1,
The multiplexer
A first multiplexer connected to the rows of light emitting diodes to receive the excitation current; And
And a second multiplexer connected to the columns of the light emitting diode to receive the excitation current.
터치 입력에 의한 광량 감소를 감지하는 양방향 표시 장치에 있어서,
영상을 표시하는 표시 패널;
상기 표시 패널의 후방에 배치되며, 광을 방출 및 감지하는 복수의 발광 다이오드가 행렬로 배열된 발광 다이오드 어레이;
상기 발광 다이오드 어레이와 연결되며, 상기 발광 다이오드 어레이로부터 광 감지에 의한 여기 전류를 수신하는 적어도 하나의 다중화기;
상기 발광 다이오드 어레이에 전원을 공급하는 전원 공급부; 및
상기 발광 다이오드 어레이 및 상기 전원 공급부 사이에 연결되어 전원 공급을 제어하고, 상기 다중화기로부터 여기 전류를 수신하며, 상기 발광 다이오드 행렬별 여기 전류의 조합에서 최소값을 검출하여 터치 입력에 따른 광량 감소 지점을 검출하는 제어부를 포함하는 양방향 표시 장치.
In the bidirectional display device for detecting a decrease in the amount of light by the touch input,
A display panel displaying an image;
A light emitting diode array disposed behind the display panel, the plurality of light emitting diodes emitting and sensing light arranged in a matrix;
At least one multiplexer connected to the LED array and receiving an excitation current by photo-sensing from the LED array;
A power supply unit supplying power to the light emitting diode array; And
It is connected between the LED array and the power supply unit to control a power supply, receive an excitation current from the multiplexer, detect a minimum value in the combination of excitation current for each LED matrix, and determine a light reduction point according to a touch input. Bidirectional display device including a control unit for detecting.
발광 다이오드를 이용한 터치 지점 검출 방법에 있어서,
(a) 행렬로 배열된 복수의 발광 다이오드를 접지 상태로 준비하는 단계;
(b) 상기 발광 다이오드의 행들 및 열들 중 선택된 하나의 전원 연결을 순차적으로 개방하여 여기 전류를 생성하고, 나머지 하나의 전원 연결을 순차적으로 개방하여 여기 전류를 생성하는 단계;
(c) 상기 발광 다이오드의 행렬별 여기 전류의 값을 저장하는 단계; 및
(d) 상기 행렬별 여기 전류의 값을 서로 비교하여 비교 결과에 따라 터치 입력에 의한 광량 감소 지점을 검출하는 단계를 포함하는 터치 지점 검출 방법.
In the touch point detection method using a light emitting diode,
(a) preparing a plurality of light emitting diodes arranged in a matrix in a ground state;
(b) sequentially generating an excitation current by sequentially opening a power connection of a selected one of the rows and columns of the light emitting diodes, and generating an excitation current by sequentially opening the other power connection;
(c) storing a value of the excitation current for each matrix of the light emitting diode; And
and (d) comparing the values of the excitation current for each matrix and detecting a light amount reduction point due to a touch input according to a comparison result.
제12 항에 있어서,
상기 (c) 단계는
상기 여기 전류를 증폭 회로에서 증폭하는 단계;
상기 증폭된 여기 전류를 컨버터에서 디지털 값으로 변환하는 단계; 및
상기 변환된 여기 전류의 값을 상기 발광 다이오드의 행렬별 조합으로 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 지점 검출 방법.
The method of claim 12,
Step (c) is
Amplifying the excitation current in an amplifier circuit;
Converting the amplified excitation current to a digital value in a converter; And
And storing the converted value of the excitation current in a memory for each matrix combination of the light emitting diodes.
제12 항에 있어서,
상기 (d) 단계는
상기 발광 다이오드의 행렬별 조합에 따른 상기 여기 전류의 값들 중 최소값을 검출하는 단계;
상기 최소값을 미리 설정된 명암 기준값과 비교하는 단계; 및
상기 최소값에 상응하는 상기 발광 다이오드의 행 및 열의 위치를 상기 광량 감소 지점으로 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 지점 검출 방법.
The method of claim 12,
The step (d)
Detecting a minimum value of the excitation currents according to matrix-specific combinations of the light emitting diodes;
Comparing the minimum value with a preset contrast reference value; And
And detecting the position of the row and column of the light emitting diode corresponding to the minimum value as the light reduction point.
제14 항에 있어서
상기 명암 기준값은
주변 환경의 명암에 의해 상기 발광 다이오드들에서 생성되는 여기 전류와 상기 터치 입력에 의해 상기 발광 다이오드들에서 생성되는 여기 전류를 구분하기 위해 주변 환경의 광량에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 터치 지점 검출 방법.The method of claim 14,
The contrast reference value is
The touch point detection method is set according to the amount of light of the surrounding environment to distinguish the excitation current generated in the light emitting diodes by the contrast of the surrounding environment and the excitation current generated in the light emitting diodes by the touch input. .
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