JP2014164770A - 表示装置及び表示装置の駆動方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】2つのモードで動作するタッチパネルを具備する表示装置が提供される。
【解決手段】表示装置は表示パネル及びタッチパネルを含む。前記タッチパネルは第1モードで静電容量方式によって入力地点の座標情報を算出し、第2モードで電磁気誘導方式によって入力地点の座標情報を算出する。前記タッチパネルは動作モードにしたがってタッチ電極又はタッチコイルによって動作するスキャンライングループ及びソースライングループを含む。また、前記タッチパネルは動作モードにしたがって独立的に動作するタッチ電極とタッチコイルを含む。
【選択図】図1

Description

本発明は表示装置及びその駆動方法に関し、詳細にはタッチイベントを感知できる表示装置及びその駆動方法に関する。
タッチパネルはタッチイベントが発生した地点(以下、入力地点)の座標情報を獲得して情報を入力する。前記タッチパネルはキーボード及びマウスのような入力装置を代替する。
表示パネルは前記タッチパネルから入力された情報に対応する映像を表示する。一般的にタッチパネルは別に製造されて表示パネルの外部に結合される。前記タッチパネルは抵抗膜方式、静電容量方式、電磁気誘導方式等に区分される。表示装置は必要によって、2種類以上のタッチパネルを具備する。
米国特許公開第2010/0123682号公報 米国特許公開第2012/0154326号公報 大韓民国特許公開第2009−0107640号 大韓民国特許公開第2003−0081729号 大韓民国特許公開第2013−0051365号
したがって、本発明は2つのモードで動作するタッチパネルを具備する表示装置を提供することを目的とする。
また、本発明は一時点でタッチイベントを感知する時、領域にしたがって異なる方式でタッチイベントを感知するタッチパネルを具備する表示装置を提供することを目的とする。
また、本発明はタッチ感度に影響を及ぼすノイズが減少された表示装置の駆動方法を提供することをその他の目的とする。
本発明の一実施形態による表示装置は、表示パネル、スキャンライングループ、ソースライングループ、第1駆動部、第2駆動部、及び座標算出部を含む。前記表示パネルは、第1表示基板及び前記第1表示基板と対向する第2表示基板を含む。
前記スキャンライングループと前記ソースライングループとは、前記第1表示基板と前記第2表示基板との中で入力面を提供する基板に配置される。前記スキャンライングループと前記ソースライングループとは、互いに異なる層上に配置され、互いに交差する。
前記スキャンライングループの各々は、第1スキャンラインサブグループ、前記第1スキャンラインサブグループに連結された第2スキャンラインサブグループ、及び前記第1スキャンラインサブグループと前記第2スキャンラインサブグループとの間に配置された第3スキャンラインサブグループを含む。
前記ソースライングループの各々は、第1ソースラインサブグループ、前記第1ソースラインサブグループに連結された第2ソースラインサブグループ、及び前記第1ソースラインサブグループと前記第2ソースラインサブグループとの間に配置された第3ソースラインサブグループを含む。
前記第1駆動部は、第1モードでスキャンライングループに第1スキャン信号を各々提供する。前記第1駆動部は、第2モードで前記第1スキャンラインサブグループ及び前記第2スキャンラインサブグループが形成する電流経路によって磁気場が誘導されるように前記スキャンライングループに第2スキャン信号を各々提供する。
前記第2駆動部は、前記第1モードで前記ソースライングループから静電容量変化を示す第1感知信号を各々出力する。前記第2駆動部は、前記第2モードで前記ソースライングループから入力手段の共振周波数にしたがう第2感知信号を各々出力する。
前記座標算出部は、前記第1感知信号及び前記第2感知信号を受信し、前記第1感知信号及び前記第2感知信号にしたがう入力地点の座標情報を算出する。
本発明の一実施形態による表示装置は、表示パネル、スキャンライングループ、ソースライングループ、第1駆動部、第2駆動部、及び座標算出部を含む。
前記スキャンライングループは、各々が第1スキャンラインサブグループ、第2スキャンラインサブグループ、及び前記第1スキャンラインサブグループと前記第2スキャンラインサブグループとの間に配置された第3スキャンラインサブグループを含む。
前記ソースライングループは、各々が第1ソースラインサブグループ、第2ソースラインサブグループ、及び前記第1ソースラインサブグループと前記第2ソースラインサブグループとの間に配置された第3ソースラインサブグループを含む。
前記第1駆動部は、第1モードで前記スキャンライングループに第1スキャン信号を提供し、第2モードで前記第1スキャンラインサブグループ及び前記第2スキャンラインサブグループを互いに異なる方向に流れる電流にしたがって磁気場が誘導されるように前記スキャンライングループの前記第1スキャンラインサブグループ及び前記第2スキャンラインサブグループに第2スキャン信号を提供する。
前記第2駆動部は、前記第1モードで前記ソースライングループから静電容量変化を示す第1感知信号を出力し、前記第2モードで前記ソースライングループから入力手段の共振周波数にしたがって生成された第2感知信号を出力する。
前記タッチ感知部は、前記第1感知信号及び前記第2感知信号を受信し、前記第1感知信号及び前記第2感知信号にしたがう入力地点の座標情報を算出する。
本発明の一実施形態による表示装置は、表示パネルとタッチパネルとを含む。前記表示パネルは、第1表示基板及び前記第1表示基板に対向する第2表示基板を含み、遮光領域と複数個の透過領域とに区分される。
前記タッチパネルは、第1導電層と前記第1導電層に絶縁された第2導電層とを含む。さらに具体的に、前記タッチパネルは、第1スキャン信号を受信する複数個の第1タッチ電極、前記複数個の第1タッチ電極と交差し、静電容量変化にしたがう第1感知信号を出力する複数個の第2タッチ電極、前記遮光領域に重畳するように配置され、第2スキャン信号を受信する複数個の第1タッチコイル、及び前記遮光領域に重畳するように配置され、前記複数個の第1タッチコイルと交差し、入力手段の共振周波数にしたがう第2感知信号を出力する複数個の第2タッチコイルを含む。前記第1導電層は、前記複数個の第2タッチ電極と前記複数個の第1タッチコイルとのいずれか1つと前記複数個の第1タッチ電極とを含む。
前記タッチパネルは、第1スキャン信号を受信する複数個の第1タッチ電極、前記複数個の第1タッチ電極と交差し、静電容量変化にしたがう第1感知信号を出力する複数個の第2タッチ電極、前記遮光領域に重畳するように配置され、第2スキャン信号を受信する複数個の第1タッチコイル、及び前記遮光領域に重畳するように配置され、前記複数個の第1タッチコイルと交差し、入力手段の共振周波数にしたがう第2感知信号を出力する複数個の第2タッチコイルとを含む。
本発明の一実施形態による表示装置の前記入力面を提供する表示基板は、ベース基板を含み、前記第1導電層及び前記第2導電層は、前記ベース基板の一側に配置される。
本発明の一実施形態による表示装置の前記入力面を提供する表示基板は、ベース基板を含み、前記第1導電層は、前記ベース基板の一側に配置され、前記第2導電層は、前記ベース基板の他側に配置される。
本発明の一実施形態による表示装置は、表示パネルとタッチパネルとを含む。前記表示パネルは、複数個の画素を含み、フレーム区間の間にイメージを生成する。前記表示パネルは、第1領域と第2領域とに区分される。
前記タッチパネルは、第1タッチ部と前記第1タッチ部の上側に配置された第2タッチ部とを含む。前記第1タッチ部は、第1タッチコイル及び前記第1タッチコイルと絶縁交差する第2タッチコイルを含む。前記第2タッチ部は、第1タッチ電極及び前記第1タッチ電極と絶縁交差する第2タッチ電極を含む。
前記フレーム区間の第1区間の間に、前記第1タッチコイルの中で前記第2領域に配置された第1タッチコイルに第1スキャン信号の中の対応する第1スキャン信号が印加される時、前記第1タッチ電極の中で前記第1領域に配置された第1タッチ電極に第2スキャン信号の中の対応する第2スキャン信号が印加される。
前記第2タッチコイルは、前記第2領域で発生した入力手段の共振周波数にしたがう第1感知信号を出力する。前記第2タッチ電極は、前記第1領域で発生した静電容量変化にしたがう第2感知信号を出力する。
前記第1区間の間に、前記複数個の画素の中で前記第1領域に配置された画素は、活性化され、前記第2領域に配置された画素は、非活性化される。前記第1区間の間にゲート駆動部は、複数個のゲートワードラインの中の前記第1領域に配置されたゲートラインに対応するゲート信号を提供する。
前記フレーム区間の第1区間の以後の第2区間の間に、前記第1タッチコイルの中で前記第1領域に配置された第1タッチコイルが第1スキャン信号の中の対応する第1スキャン信号を受信する時、前記第1タッチ電極の中で前記第2領域に配置された第1タッチ電極は、第2スキャン信号の中の対応する第2スキャン信号を受信する。
前記第2タッチコイルは、前記第1領域で発生した前記入力手段の共振周波数にしたがう第1感知信号を出力し、前記第2タッチ電極は、前記第2領域で発生した静電容量変化にしたがう第2感知信号を出力する。
本発明の一実施形態による表示装置の駆動方法は、第1区間の間に前記表示パネルの第1領域に配置された画素を活性化させる段階、入力コイルの中で前記第1領域に隣接する第2領域に配置された入力コイルに第1スキャン信号を提供する段階、入力電極の中で前記第1領域に配置された入力電極に第2スキャン信号を提供する段階、及び出力コイルから出力された第1感知信号及び出力電極から出力された第2感知信号の中の少なくともいずれか1つから入力地点の座標情報を算出する段階を含む。
上述したことによれば、本発明の一実施形態による表示装置は動作モードにしたがって静電容量方式又は電磁気誘導方式によって外部入力を感知する。別の電極/配線パターンを具備しなくとも前記静電容量方式又は前記電磁気誘導方式で前記外部入力を感知することができる。
前記複数個のスキャンライングループは少なくとも1つのスキャンラインを含み、前記複数個のソースライングループは少なくとも1つのソースラインを含む。前記スキャンラインと前記ソースラインとは交差する地点に具備された第1感知電極と第2感知電極とをさらに含む。前記第1感知電極と前記第2感知電極とは重畳面積を増加させ、それによって前記第1モードのタッチ感度は向上される。
本発明の一実施形態による表示装置は第1モードで前記第1タッチ電極と前記第2タッチ電極との間のキャパシタンス変化量を検出して入力地点の座標情報を獲得することができる。また、第2モードで前記第1タッチコイル及び前記第2タッチコイルと入力手段との間の周波数送受信を通じて入力地点の座標情報を獲得することができる。前記タッチパネルは前記第1モード又は前記第2モードのうちのいずれか1つに選択されて駆動され得る。
また、前記タッチパネルは前記第1タッチ電極と前記第2タッチ電極とが駆動される同時に前記第1タッチコイル及び前記第2タッチコイルが駆動される第3モードで動作することができる。1つの入力地点の座標情報を2つの方式で獲得するか、或いは2つの入力地点の座標情報を互いに異なる方式で獲得することができる。
また、前記タッチパネルの前記第1タッチ電極、前記第2タッチ電極、前記第1タッチコイル、及び前記第2タッチコイルが前記表示パネルの前記第1表示基板及び第2表示基板のうちのいずれか1つに一体化されることによってスリムになった表示装置が具現される。
本発明の一実施形態による表示装置の第2タッチ部は第1区間の間に前記第1領域で発生したタッチイベントを感知する。この時、表示パネルで誘発されたノイズが前記第2タッチ部に伝達されないように前記第1タッチ部は前記ノイズを除去する。また、前記第1領域に配置された第1タッチ部はスキャン信号を受信しないので、前記第1タッチ部からノイズが誘発されない。したがって、前記第1領域のタッチ感度は向上される。
前記第1区間の間に前記第2領域で発生したタッチイベントは第1タッチ部で感知する。前記表示パネルと前記第2タッチ部からノイズが誘発されない。したがって、前記第1領域のタッチ感度は向上される。
前記第2区間の間に前記第1領域で発生したタッチイベントは第1タッチ部で感知し、前記第2領域で発生したタッチイベントは第2タッチ部で感知する。前記フレーム区間の間に前記第1タッチ部と前記第2タッチ部の各々が前記第1表示領域及び前記第2表示領域を独立的にスキャニングすることによって互いに異なる2つの以上の入力手段によるタッチイベントを全て感知することができる。
前記第1区間又は前記第2区間の間に前記第1タッチ部と前記第2タッチ部とは2回以上スキャニングされ得る。前記第1表示領域及び前記第2表示領域が複数回スキャニングされることによってタッチ感度が向上される。
静電容量方式の第2タッチ部は前記フレーム区間の中の前記複数個の画素が活性化されない非表示区間の間に動作する。また、前記表示パネルで誘発されたノイズは前記非表示区間の間にスキャン信号を受信しない前記第1タッチ部で遮断されて前記第2タッチ部のタッチ感度が向上される。
本発明の一実施形態による表示装置のブロック図である。 図1に図示された表示パネルの斜視図である。 図2に図示された表示パネルの平面図である。 図2のI−I’線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態によるタッチパネルのブロック図である。 第1モードで動作するタッチパネルを示す。 第2モードで動作するタッチパネルを示す。 第2モードで動作するタッチパネルを示す。 第2モードで発生した信号のタイミング図である。 図5に図示された第1駆動部のブロック図である。 図9に図示されたスイッチング部の回路図である。 図5に図示された第2駆動部及びタッチタッチブロック図である。 図11に図示された感知信号出力部の回路図である。 本発明の一実施形態による表示パネルの断面図である。 本発明の一実施形態による表示パネルの断面図である。 本発明の一実施形態による表示パネルの平面図である。 本発明の一実施形態による表示パネルの平面図である。 本発明の一実施形態によるタッチパネルのブロック図である。 第1モードで動作するタッチパネルを示す。 第2モードで動作するタッチパネルを示す。 第2モードで動作するタッチパネルを示す。 本発明の一実施形態による第2スキャン駆動部のブロック図である。 本発明の一実施形態による第2ソース駆動部のブロック図である。 本発明の一実施形態による表示装置のブロック図である。 図21に図示された表示パネルとタッチパネルとの部分斜視図である。 図22のI−I’線に沿う断面図である。 図22のI−I’線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態による表示パネルの画素の平面図である。 図24AのII−II’線に沿う表示パネルの断面図である。 本発明の一実施形態によるタッチパネルの平面図である。 図25の第1タッチ電極と第1タッチコイルとを示した平面図である。 図25の第2タッチ電極と第2タッチコイルとを示した平面図である。 図25の第1タッチ電極と第2タッチ電極とを示した平面図である。 図25の第1タッチコイルと第2タッチコイルとを示した平面図である。 本発明の一実施形態によるタッチパネル駆動部のブロック図である。 本発明の一実施形態によるタッチ感知部のブロック図である。 本発明の一実施形態によるタッチパネル駆動部のブロック図である。 本発明の一実施形態によるタッチ感知部のブロック図である。 図25の一部分を拡大した本発明の一実施形態による平面図である。 図30のAA領域を拡大して示した平面図である。 図30のAA領域を拡大して示した平面図である。 本発明の一実施形態による図10のIII−III’線に沿う断面図である。 図30のBB領域を拡大して示した本発明の一実施形態による平面図である。 図33のIV−IV’線に沿う断面図である。 図30のCC領域を拡大して示した本発明の一実施形態による平面図である。 図35のV−V’線に沿う断面図である。 図30のIII−III’線に沿う本発明の一実施形態による断面図である。 図30のBB領域を拡大して示した本発明の一実施形態による平面図である。 図38のIV−IV’線に沿う断面図である。 図30のCC領域を拡大して示した本発明の一実施形態による平面図である。 図40のV−V’線に沿う断面図である。 図25の一部分を拡大した本発明の一実施形態による平面図である。 図42のIII−III’線に沿う本発明の一実施形態による断面図である。 図42のDD領域を拡大して示した本発明の一実施形態による平面図である。 本発明の一実施形態によるタッチパネルを拡大して示した平面図である。 本発明の一実施形態によるタッチパネルを拡大して示した平面図である。 本発明の一実施形態によるタッチパネルを拡大して示した平面図である。 本発明の一実施形態による第1タッチ電極と第1タッチコイルとを示した平面図である。 本発明の一実施形態による第2タッチ電極と第2タッチコイルとを示した平面図である。 本発明の一実施形態による第1タッチ電極と第1タッチコイルとを示した平面図である。 本発明の一実施形態による第2タッチ電極と第2タッチコイルとを示した平面図である。 本発明の一実施形態によるタッチパネルを示した平面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。 本発明の一実施形態によるタッチパネルの断面図である。 本発明の一実施形態によるタッチパネルの断面図である。 本発明の一実施形態によるタッチパネルの断面図である。 本発明の一実施形態によるタッチパネルの断面図である。 本発明の一実施形態によるタッチパネルの断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置のブロック図である。 図55に図示された表示装置の部分斜視図である。 図56のI−I’線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態によるタッチパネルの平面図である。 図58の第1タッチ部を示した平面図である。 図58の第2タッチ部を示した平面図である。 本発明の一実施形態による表示装置に印加される信号のタイミング図である。 本発明の一実施形態によるタッチパネル駆動部のブロック図である。 本発明の一実施形態によるタッチ感知部のブロック図である。 本発明の一実施形態によるスキャン信号のタイミング図である。 本発明の一実施形態によるスキャン信号のタイミング図である。 第2タッチ感知部に影響を与えるノイズの発生経路を示した等価回路図である。 ノイズと感知信号との関係を示したグラフである。 ノイズと感知信号との関係を示したグラフである。 本発明の一実施形態による表示装置のノイズ除去経路を示した等価回路図である。 本発明の一実施形態による表示装置に印加される信号のタイミング図である。 本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。 本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態をより詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態による表示装置のブロック図である。図2は図1に図示された表示パネルの斜視図である。図3は図2に図示された表示パネルの平面図である。図4は図2のI−I’線に沿う断面図である。
前記表示装置は表示パネルLDP、信号制御部100、ゲート駆動部200、データ駆動部300、及びタッチパネルを含む。前記タッチパネルは複数個のスキャンラインTL1〜TLi、複数個のソースラインRL1〜RLj、第1駆動部400、第2駆動部500、及びタッチ感知部600を含む。前記信号制御部100、前記ゲート駆動部200、及び前記データ駆動部300は前記表示パネルLDPを制御して映像を生成する。前記第1駆動部400、前記第2駆動部500は前記タッチパネルを制御し、前記タッチ感知部600は入力地点の座標情報を算出する。
前記表示パネルLDPは特別に限定されることではなく、例えば、液晶表示パネル(liquid crystal display panel)、有機発光表示パネル(organic light emitting display panel)、電氣泳動表示パネル(electrophoretic display panel)、及びエレクトロ・ウェッティング表示パネル(electrowetting display panel)等が採用できる。但し、本実施形態では前記液晶表示パネルを例示的に説明する。
一方、液晶表示装置は前記液晶表示パネルに光を提供するバックライトユニット(図示せず)、一対の偏光板(図示せず)をさらに含む。また、前記液晶表示パネルはVA(Vertical Alignment)モード、PVA(Patterned Vertical Alignment)モード、IPS(in−plane switching)モード又はFFS(fringe−field switching)モード、及びPLS(Plane to Line Switching)モード等の中のいずれか1つのパネルであり得るが、特定なモードのパネルに制限されない。
前記表示パネルLDPは離隔されて配置された第1表示基板DS1と第2表示基板DS2とを含む。前記第1表示基板DS1と前記第2表示基板DS2とのうちで上側に配置された基板は入力手段に入力面を提供する。
前記表示パネルLDPは複数個のゲートラインGL1〜GLn、複数個のデータラインDL1〜DLm、及び複数個の画素PX11〜PXnmを含む。前記複数個のゲートラインGL1〜GLn及び前記複数個のデータラインDL1〜DLmは前記第1表示基板DS1と前記第2表示基板DS2とのいずれか1つに配置される。前記複数個のゲートラインGL1〜GLn及び前記複数個のデータラインDL1〜DLmは前記第1表示基板DS1に配置され得る。
前記複数個のゲートラインGL1〜GLnは前記第1方向DR1に延長され、前記前記第1方向DR1と実質的に直交する第2方向DR2に配列される。前記複数個のデータラインDL1〜DLmは前記第2方向DR2に延長され、前記第1方向DR1に配列される。前記複数個のデータラインDL1〜DLmは前記複数個のゲートラインGL1〜GLnと絶縁されるように交差する。前記複数個のゲートラインGL1〜GLnは前記ゲート駆動部200に連結され、前記複数個のデータラインDL1〜DLmは前記データ駆動部300に連結される。
前記複数個の画素PX11〜PXnmはマトリックス形態に配列され得る。前記複数個の画素PX11〜PXnmは複数個の画素領域PXA11〜PXAnmに対応するように配置される。前記複数個の画素PX11〜PXnmの各々は前記複数個のデータラインDL1〜DLm及び前記複数個のゲートラインGL1〜GLnの中の対応するゲートライン及び対応するデータラインに連結される。
前記複数個のスキャンラインTL1〜TLi及び前記複数個のソースラインRL1〜RLjは前記第1表示基板DS1と前記第2表示基板DS2とのうちで前記入力面を提供する基板に配置される。図3には9つのスキャンラインTL1〜TL9と10つのソースラインRL1〜RL10が例示的に図示された。図4には前記複数個のスキャンラインTL1〜TLiの中の一部のスキャンラインTLが図示され、前記複数個のソースラインRL1〜RLjの中のいずれか1つのソースラインRLが例示的に図示された。
前記複数個のスキャンラインTL1〜TLiと前記複数個のソースラインRL1〜RLjとは互いに異なる層上に配置される。前記複数個のスキャンラインTL1〜TLiは第1方向DR1に延長され、第2方向DR2に配列される。前記複数個のソースラインRL1〜RLjは前記第2方向DR2に延長され、前記第1方向DR1に配列される。前記複数個のスキャンラインTL1〜TLiは前記第1駆動部400に連結され、前記複数個のソースラインRL1〜RLjは前記第2駆動部500に連結される。
前記複数個のスキャンラインTL1〜TLi及び前記複数個のソースラインRL1〜RLjは透明な導電性物質で構成されることができる。また、前記複数個のスキャンラインTL1〜TLi及び前記複数個のソースラインRL1〜RLjは反射率が低い金属で構成されることができる。
前記ゲート駆動部200及び前記データ駆動部300は前記第1表示基板DS1に配置されることができ、前記第1駆動部400及び前記第2駆動部500は前記第2表示基板DS2に配置され得る。前記信号制御部100及び前記タッチ感知部600は前記表示パネルLDPに連結された回路基板に配置され得る。
以下、図2乃至図4を参照して前記表示パネルLDPと前記複数個のスキャンラインTL1〜TL9及び前記複数個のソースラインRL1〜RL10との配置関係に対してさらに詳細に検討する。
前記第2表示基板DS2は複数個の透過領域TAと遮光領域SAとを含む。前記遮光領域SAは前記複数個の透過領域TAを囲む。前記複数個の透過領域TAは前記バックライトユニットから生成された光が通過される領域であり、前記遮光領域SAは前記光が遮断される領域である。前記複数個の透過領域TAはマトリックス形態に配列され得る。前記表示装置は前記複数個の透過領域TAを通過する光の組合によって映像を生成する。
図3に示したように、前記複数個のスキャンラインTL1〜TL9と前記複数個のソースラインRL1〜RL10とは前記遮光領域SAに配置される。前記複数個のスキャンラインTL1〜TL9の中の隣接する2つのスキャンラインは前記第1方向DR1に配列された透過領域TAを介して離隔されて配置される。前記複数個のソースラインRL1〜RL10の中の隣接する2つのソースラインは前記第2方向DR2に配列された透過領域TAを介して離隔されて配置される。
図4に示したように、前記第1表示基板DS1は第1ベース基板SUB1、複数個の絶縁層10、20、及び複数個の導電層CE、PEを含む。図4はPLS(Plane to Line Switching)モードの表示パネルを例示的に図示しているが、前記表示パネルの構造はこれに制限されない。
前記第1ベース基板SUB1上に共通電極CEが配置される。前記第1ベース基板SUB1に前記共通電極CEをカバーする第1絶縁層10が配置される。前記第1絶縁層10上に画素電極PEが配置される。前記第1絶縁層10上に前記画素電極PEをカバーする第2絶縁層20が配置される。
前記第1絶縁層10と前記第2絶縁層20との各々は少なくとも1つの有機膜及び/又は少なくとも1つの無機膜で構成されることができる。一方、図4で前記複数個のゲートラインGL1〜GLn(図1参照)及び前記複数個のデータラインDL1〜DLm(図1参照)は図示されなかった。
前記複数個の画素領域PXAは前記第1表示基板DS1に定義され、前記複数個の画素PXは前記第1表示基板DS1に配置される。前記複数個の画素領域PXAは前記複数個の透過領域TAに各々重畳する領域によって定義され得る。図4には3つの画素領域PXAが例示的に図示された。
前記画素PXの各々は対応する共通電極CEに対応する画素電極PEを含む。また、前記画素PXの各々は対応するデータライン、対応するゲートライン、及び前記対応する画素電極PEに連結された薄膜トランジスターをさらに含む。
前記画素電極PEは前記薄膜トランジスターから画素電圧を受信する。前記共通電極CEは共通電圧を受信する。前記共通電極CEと前記画素電極PEとは横電界を形成することができる。前記横電界によって前記液晶層LCLに含まれた方向子の配列が変化される。
図4に示したように、前記第2表示基板DS2は第2ベース基板SUB2、ブラックマトリックスBM、複数個のカラーフィルターCFを含む。スキャンラインTL及びソースラインRLが前記第2ベース基板SUB2に配置される。図4には4つのスキャンラインTL及び1つのソースラインRLが例示的に図示された。
前記第2ベース基板SUB2の下面に前記ブラックマトリックスBMが配置される。前記ブラックマトリックスBMは複数個の開口部BM−OPを有する。実質的に前記複数個の透過領域TAは前記複数個の開口部BM−OPによって定義される。また、前記遮光領域SAは前記ブラックマトリックスBMが配置された領域によって定義される。
複数個のカラーフィルターCFは前記複数個の開口部BM−OPに各々重畳するように配置される。前記複数個のカラーフィルターCFは前記複数個の開口部BM−OPに挿入され得る。前記複数個のカラーフィルターCFは互いに異なるカラーを有するカラーフィルターを包含することができる。例えば、前記複数個のカラーフィルターCFの中で一部はレッド、他の一部はグリーン、その他の一部はブルーカラーを有することができる。
前記スキャンラインTL及び前記ソースラインRLは前記ブラックマトリックスBMに重畳するように配置される。前記ブラックマトリックスBMに重畳する前記スキャンラインTL及び前記ソースラインRLは外部から視認されない。
前記スキャンラインTLは前記第2ベース基板SUB2の上側に配置される。前記スキャンラインTLは前記第2ベース基板SUB2の上面に直接配置され得る。前記第2ベース基板SUB2上に前記スキャンラインTLはカバーする絶縁層ILが配置される。前記絶縁層IL上に保護層PLが配置される。前記絶縁層ILは接着層であり得る。前記保護層PLは偏光板のような光学部材であり得る。
前記ソースラインRLは前記第2ベース基板SUB2の下側に配置される。前記ソースラインRLは前記ブラックマトリックスBMに重畳される。一方、前記ソースラインRLは前記第2ベース基板SUB2の下面上に直接配置されることもあり得る。この時、前記ブラックマトリックスBMは前記ソースラインRLをカバーする。その他の実施形態で前記スキャンラインTL及び前記ソースラインRLの位置は互いに変わることがあり得る。
再び図1を参照すれば、前記信号制御部100は入力映像信号RGBを受信し、前記入力映像信号RGBを前記表示パネルLDPの動作モードに相応しい映像データR’G’B’に変換する。また、信号制御部100は各種制御信号CS、例えば垂直同期信号、水平同期信号、メーンクロック信号、データイネーブル信号等を受信し、第1及び第2制御信号CONT1、CONT2及びモード選択信号MSSを出力する。
前記モード選択信号MSSは前記タッチパネルの動作モードを決定する。前記タッチパネルは前記モード選択信号MSSに応答して静電容量方式モード(以下、第1モード)又は電磁気誘導方式モード(以下、第2モード)で動作する。
前記モード選択信号MSSは前記表示パネルLDPで表示される映像に基づいて生成され得る。前記モード選択信号MSSは動作モードにしたがって異なるレベルを有することができる。例えば、前記表示パネルLDPでキーパッド映像を表示する時、前記モード選択信号MSSは静電容量方式活性化信号として出力され、前記表示パネルLDPでゲーム映像を表示する時、前記モード選択信号MSSは電磁気誘導方式活性化信号として出力され得る。その他に前記モード選択信号MSSは使用者によって入力されることもあり得る。
前記ゲート駆動部200は前記第1制御信号CONT1に応答して複数個のゲートラインGL1〜GLnへゲート信号を出力する。前記第1制御信号CONT1は前記ゲート駆動部200の動作を開始する垂直開始信号、ゲート電圧の出力時期を決定するゲートクロック信号、及びゲート電圧のオンパルス幅を決定する出力イネーブル信号等を含む。
前記データ駆動部300は前記第2制御信号CONT2及び前記映像データR’G’B’を受信する。前記データ駆動部300は前記映像データR’G’B’をデータ電圧に変換して前記複数個のデータラインDL1〜DLmに提供する。
前記第2制御信号CONT2は前記データ駆動部300の動作を開始する水平開始信号、前記データ電圧の極性を反転させる反転信号、及び前記データ駆動部300から前記データ電圧が出力される時期を決定する出力指示信号等を含む。
前記第1駆動部400は前記モード選択信号MSSを受信する。前記第1駆動部400は第1スキャン信号TS1及び第2スキャン信号TS2を受信し、前記モード選択信号MSSに応答して前記第1スキャン信号TS1及び前記第2スキャン信号TS2のいずれか1つを選択的に前記複数個のスキャンラインTL1〜TLiへ提供する。前記第1駆動部400は第1モードで前記第1スキャン信号TS1を出力し、前記第2モードで第2スキャン信号TS2を出力する。
前記第2駆動部500は前記モード選択信号MSSを受信する。前記第2駆動部500は前記第1モードで前記複数個のソースラインRL1〜RLjから静電容量変化を示す感知信号SS1(以下、第1感知信号)を出力する。前記第2駆動部500は前記第2モードで前記複数個のソースラインRL1〜RLjから入力手段の共振周波数にしたがう感知信号SS2(以下、第2感知信号)を出力する。ここで、前記入力手段はインダクタとキャパシターとを含むLC共振回路を具備するパッシブタイプのスタイラスペン(stylus pen)であり得る。
前記タッチ感知部600は前記第1感知信号SS1及び前記第2感知信号SS2を受信する。前記タッチ感知部600は前記第1感知信号SS1及び前記第2感知信号SS2にしたがう入力地点の座標情報を算出する。ここで、前記第1モードの入力地点はタッチされた前記第2表示基板DS2の一地点であり得る。前記第2モードの入力地点は前記入力手段でタッチされた前記第2表示基板DS2の一地点であるか、或いは前記入力手段が近接した前記第2表示基板DS2上の一地点であり得る。
図5は本発明の一実施形態によるタッチパネルのブロック図である。図5で36個のスキャンラインTL1〜TL36と36個のソースラインRL1〜RL36が例示的に図示された。
前記36個のスキャンラインTL1〜TL36は4つのスキャンライングループTG10〜TG40(以下、第1乃至第4スキャンライングループ)に分類され、前記36個のソースラインRL1〜RL36は4つのソースライングループRG10〜RG40(以下、第1乃至第4ソースライングループ)に分類される。前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40の各々は第1スキャンラインサブグループTLG1、第2スキャンラインサブグループTLG2、及び第3スキャンラインサブグループTLG3を含む。前記第1スキャンラインサブグループTLG1、前記第2スキャンラインサブグループTLG2、及び前記第3スキャンラインサブグループTLG3の各々は少なくとも1つのスキャンラインを含む。
前記第1スキャンラインサブグループTLG1、前記第2スキャンラインサブグループTLG2、及び前記第3スキャンラインサブグループTLG3は同一の個数のスキャンラインを包含することができる。図5は3つのスキャンラインを含むスキャンラインサブグループを例示的に図示した。前記3つのスキャンラインの一端は互いに連結され、他端は互いに連結され得る。
前記第1スキャンラインサブグループTLG1、前記第2スキャンラインサブグループTLG2、及び前記第3スキャンラインサブグループTLG3は前記第2方向DR2に配列される。前記第3スキャンラインサブグループTLG3は前記第1スキャンラインサブグループTLG1と前記第2スキャンラインサブグループTLG2との間に配置される。前記第1スキャンラインサブグループTLG1と第2スキャンラインサブグループTLG2とは互いに連結される。前記第1スキャンラインサブグループTLG1の端部と前記第2スキャンラインサブグループTLG2の端部とは第1連結ラインCNL1によって連結され得る。それによって、前記第1スキャンラインサブグループTLG1と前記第2スキャンラインサブグループTLG2とは1つのループをなす。
前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40の各々は第1ソースラインサブグループRLG1、第2ソースラインサブグループRLG2、及び第3ソースラインサブグループRLG3を含む。前記第1ソースラインサブグループRLG1、前記第2ソースラインサブグループRLG2、及び前記第3ソースラインサブグループRLG3の各々は少なくとも1つのソースラインを含む。
前記第1ソースラインサブグループRLG1、前記第2ソースラインサブグループRLG2、及び前記第3ソースラインサブグループRLG3は同一の個数のソースラインを包含することができる。図5は3つのソースラインを含むソースラインサブグループを例示的に図示した。前記3つのソースラインの一端は互いに連結され、他端は互いに連結される。
前記第1ソースラインサブグループRLG1、前記第2ソースラインサブグループRLG2、及び前記第3ソースラインサブグループRLG3は前記第1方向DR1に配列される。前記第3ソースラインサブグループRLG3は前記第1ソースラインサブグループRLG1と前記第2ソースラインサブグループRLG2との間に配置される。前記第1ソースラインサブグループRLG1と第2ソースラインサブグループRLG2とは互いに連結される。前記第1ソースラインサブグループRLG1の端部と前記第2ソースラインサブグループRLG2の端部とは第2連結ラインCNL2によって連結され得る。
図6は第1モードで動作するタッチパネルを示し、図7A及び図7Bは第2モードで動作するタッチパネルを示す。図8は第2モードで発生した信号のタイミング図である。以下、図6乃至図8を参照して前記タッチパネルの動作方法を説明する。
図6に図示された第1モードのタッチパネルは静電容量方式のタッチパネルと同一の方式で前記入力地点の座標情報を算出する。前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40は前記静電容量方式のタッチパネルの入力タッチ電極に対応し、前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40は静電容量方式のタッチパネルの出力タッチ電極に対応する。
前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40と前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40とは静電結合(capacitive coupling)される。前記静電結合によって前記スキャンライングループTG10〜TG40と前記ソースライングループRG10〜RG40との間に複数のキャパシターが形成される。
前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40は互いに異なる区間でスキャン信号TS1−1〜TS1−4(以下、第1スキャン信号)を受信する。前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40は前記第1スキャン信号TS1−1〜TS1−4を順次的に受信できる。前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40は感知信号SS1−1〜SS1−4(以下、第1感知信号)を出力する。
前記第2スキャンライングループTG20と前記第2ソースライングループRG20とが交差する領域を前記入力地点PP1(以下、第1入力地点)と仮定する。前記第2ソースライングループRG20から出力された第1感知信号SS1−2は残るソースライングループRG10、RG30、RG40から出力された第1感知信号SS1−1、SS1−3、SS1−4と異なるレベルを有する。
前記タッチ感知部600は前記レベルが異なる第1感知信号SS1−2が検出された時間及び前記第2ソースライングループRG20の前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40に対する相対的位置に基づいて、前記第1入力地点PP1の2次元座標情報を算出する。
図7A及び図7Bに図示された第2モードのタッチパネルは電磁気誘導方式のタッチパネルと同一の方式で前記入力地点の座標情報を算出する。前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40は前記電磁気誘導方式のタッチパネルの入力コイルに対応し、前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40は出力コイルに対応する。
図7Aに示したように、前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40は互いに異なる区間でスキャン信号TS2−1〜TS2−4(以下、第2スキャン信号)を受信する。前記第2スキャン信号TS2−1〜TS2−4は前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40の各々の前記第1スキャンラインサブグループTLG1の一端に印加される。前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40の各々の前記第2スキャンラインサブグループTLG2の一端は接地される。前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40の各々の前記第3スキャンラインサブグループTLG3は電圧が印加されなく、フローティングにされる。
それによって、前記第1スキャンラインサブグループTLG1及び前記第2スキャンラインサブグループTLG2は電流経路を形成する。前記第1スキャンラインサブグループTLG1及び前記第2スキャンラインサブグループTLG2が形成する電流経路よって磁気場が誘導される。即ち、前記第1スキャンラインサブグループTLG1及び前記第2スキャンラインサブグループTLG2は1つの入力コイルをなす。前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40は互いに異なる区間で前記第2スキャン信号TS2−1〜TS2−4を受信したので、互いに異なる区間で磁気場が誘導される。
前記入力手段(図示せず)が前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40に隣接すれば、前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40から誘導された磁気場が前記入力手段の前記共振回路と共振する。それによって、前記入力手段は共振周波数を発生させる。
図7Bに示したように、前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40は前記入力手段の前記共振周波数にしたがう感知信号SS2−1〜SS2−4(以下、第2感知信号)を出力する。前記第2感知信号SS2−1〜SS2−4は前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40の各々の前記第1ソースラインサブグループRLG1の一端から出力される。前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40の各々の前記第2ソースラインサブグループRLG2の一端は接地される。前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40の各々の前記第3ソースラインサブグループRLG3は電圧が印加されなく、フローティングにされる。
前記第2スキャンライングループTG20と前記第2ソースライングループRG20とが交差する領域を前記入力地点PP2(以下、第2入力地点)と仮定する。前記第2ソースライングループRG20から出力された第2感知信号SS2−2は残るソースライングループRG10、RG30、RG40から出力された第2感知信号SS2−1、SS2−3、SS2−4と異なるレベルを有する。
前記タッチ感知部600は前記レベルが異なる第2感知信号SS2−2が検出された時間及び前記第2ソースライングループRG20の前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40に対する相対的位置に基づいて、前記第2入力地点PP2の2次元座標情報を算出する。
図7A、図7B、及び図8を参照すれば、前記第2スキャン信号TS2−1〜TS2−4が前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40の前記第1スキャンラインサブグループTLG1に順次的に印加される。前記第2入力地点PP2に配置された前記入力手段で誘導信号RSが発生される。
前記第2スキャンライングループTG20に印加された前記第2スキャン信号TS2−2が非活性化された以後、一定の区間の間に前記誘導信号RSは徐々に減少される。前記入力手段は前記減少される誘導信号RSに対応する周波数を発生させる。前記入力手段で発生された周波数は前記第2ソースライングループRG20の前記第2感知信号SS2−2を発生させる。
図9は図5に図示された第1駆動部のブロック図であり、図10は図9に図示されたスイッチング部の回路図である。以下、図9及び図10を参照して前記第1駆動部に対して詳細に検討する。
前記第1駆動部400はスキャン信号出力部410、選択部420、スイッチ部430−1〜430−4を含む。図9は4つの前記スイッチ部430−1〜430−4(以下、第1乃至第4スイッチ部)が例示的に図示された。
前記スキャン信号出力部410は前記モード選択信号MSS、前記第1スキャン信号TS1、及び前記第2スキャン信号TS2を受信する。前記第1スキャン信号TS1及び前記第2スキャン信号TS2は外部の回路、例えばスキャン信号生成回路から提供され得る。前記スキャン信号出力部410は前記モード選択信号MSSに応答して前記第1スキャン信号TS1及び前記第2スキャン信号TS2を選択的に出力する。
前記選択部420は前記第1乃至第4スイッチ部430−1〜430−4をスイッチングする。前記選択部420は前記モード選択信号MSSを受信し、ターンオン区間が互いに異なるスイッチング制御信号SW−1〜SW−4、SW−10〜SW−40を出力する。前記選択部420は前記第1モードで第1スイッチング制御信号SW−1〜SW−4を出力し、前記第2モードで第2スイッチング制御信号SW−10〜SW−40を出力する。前記第2スイッチング制御信号SW−10〜SW−40は前記第1スイッチング制御信号SW−1〜SW−4の位相が反転された信号であり得る。
前記第1乃至第4スイッチ部430−1〜430−4の各々は前記第1モードで前記スキャン信号出力部410から前記第1スキャン信号TS1を受信し、前記第2モードで前記第2スキャン信号TS2を受信する。前記第1乃至第4スイッチ部430−1〜430−4は前記第1モードで前記第1スイッチング制御信号SW−1〜SW−4を各々受信し、前記第2モードで前記第2スイッチング制御信号SW−10〜SW−40を各々受信する。
前記第1モードで、前記第1乃至第4スイッチ部430−1〜430−4は前記第1スイッチング制御信号SW−1〜SW−4に応答して前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40へ前記第1スキャン信号TS1を各々出力する。前記第2モードで、前記第1乃至第4スイッチ部430−1〜430−4は前記第2スイッチング制御信号SW−10〜SW40に応答して前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40へ前記第2スキャン信号TS2を各々出力する。
図10に示したように、前記第1乃至第4スイッチ部430−1〜430−4の各々は第1スイッチST1、第2スイッチST2、及び第3スイッチST3を含む。以下、第1スイッチ部430−1を例示的に説明する。
前記第1モードで、前記第1スイッチST1は前記第1スキャンラインサブグループTLG1に前記第1スキャン信号TS1を提供し、前記第2モードで前記第2スキャン信号TS2を提供する。
前記第1スイッチST1はCMOSトランジスターであり得る。前記CMOSトランジスターはnタイプのトランジスターとpタイプのトランジスターとを具備する。前記nタイプのトランジスターと前記pタイプのトランジスターとの制御電極は共通的に連結されて前記第1スイッチング制御信号SW−1及び前記第2スイッチング制御信号SW−10を受信する。本実施形態で前記第1スイッチング制御信号SW−1はターンオン区間でハイレベルを有し、前記第2スイッチング制御信号SW−10はターンオン区間でローレベルを有する。
前記nタイプのトランジスターの入力電極は前記第1スキャン信号TS1を受信する。前記pタイプのトランジスターの入力電極は前記第2スキャン信号TS2を受信する。前記nタイプのトランジスターの出力電極と前記pタイプのトランジスターの出力電極とは共通的に前記第1スキャンラインサブグループTLG1に連結される。
前記第2スイッチST2は前記第1モードで前記第2スキャンラインサブグループTLG2に前記第1スキャン信号TS1を提供し、前記第2モードで前記第2スキャンラインサブグループTLG2に前記第2スキャン信号TS2を提供する。
前記第2スイッチST2はCMOSトランジスターであり得る。前記nタイプのトランジスターと前記pタイプのトランジスターとの制御電極は共通的に連結されて前記第1スイッチング制御信号SW−1及び前記第2スイッチング制御信号SW−10を受信する。
前記nタイプのトランジスターの入力電極は前記第1スキャン信号TS1を受信する。前記pタイプのトランジスターの入力電極は接地電圧を受信する。前記nタイプのトランジスターの出力電極と前記pタイプのトランジスターの出力電極とは共通的に前記第2スキャンラインサブグループTLG2に連結される。
前記第1モードでターンオンされた前記第1スイッチST1及び前記第2スイッチST2の各々の前記nタイプのトランジスターは前記第1スキャンラインサブグループTLG1及び前記第2スキャンラインサブグループTLG2に前記第1スキャン信号TS1を提供する。前記第2モードでターンオンされた前記第1スイッチST1及び前記第2スイッチST2の各々の前記pタイプのトランジスターは前記第1スキャンラインサブグループTLG1と前記第2スキャンラインサブグループTLG2とに電流経路を形成する。
前記第3スイッチST3は前記第1モードで前記第3スキャンラインサブグループTLG3に前記第1スキャン信号TS1を提供し、前記第2モードで前記第3スキャンラインサブグループTLG3をフローティングにさせる。
前記第3スイッチST3はNMOSトランジスターであり得る。前記NMOSトランジスターの制御電極は前記第1スイッチング制御信号SW−1及び前記第2スイッチング制御信号SW−10を受信する。前記NMOSトランジスターの入力電極は前記第1スキャン信号TS1を受信し、前記NMOSトランジスターの出力電極は前記第3スキャンラインサブグループTLG3に連結される。前記第2モードで前記ローレベルの前記第2スイッチング制御信号SW−10によって前記第3スイッチST3はターンオフされ、それによって第3スキャンラインサブグループTLG3はフローティングにされる。
一方、本発明の他の実施形態で前記CMOSトランジスターの前記nタイプのトランジスターと前記pタイプのトランジスターとは互いに置換され得る。この時、前記第3スイッチST3はPMOSトランジスターであり得る。
図11は図5に図示された第2駆動部及びタッチ感知部のブロック図であり、図12は図11に図示された感知信号出力部の回路図である。以下、図11及び図12を参照して前記第2駆動部及び前記タッチ感知部に対して詳細に検討する。
図11に示したように、前記第2駆動部500は複数個の感知信号出力部502〜508を含む。図11は4つの前記感知信号出力部502〜508(以下、第1乃至第4感知信号出力部)が例示的に図示された。
前記第1乃至第4感知信号出力部502〜508は前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40に各々連結される。前記第1乃至第4感知信号出力部502〜508の各々は制御信号を受信する。前記制御信号は前記モード選択信号MSSであり得る。一方、他の実施形態で前記モード選択信号MSSと同一な位相の他の信号であり得る。
前記第1モードで前記第1乃至第4感知信号出力部502〜508は前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40から前記第1感知信号SS1−1〜SS1−4(図6参照)を出力する。前記第2モードで前記第1乃至第4感知信号出力部502〜508は前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40から前記第2感知信号SS2−1〜SS2−4(図7B参照)を出力する。
図12に示したように、前記第1乃至第4感知信号出力部502〜508の各々は第1スイッチST10、第2スイッチST20、及び第3スイッチST30を含む。以下、前記第1感知信号出力部502を例示的に説明する。
前記第1スイッチST10は前記第1モードで前記第1ソースラインサブグループRLG1の一端から前記第1感知信号SS1−1を出力し、前記第2モードで前記第1ソースラインサブグループRLG1の一端から前記第2感知信号SS2−1を出力する。前記第1スイッチST10はCMOSトランジスターであり得る。
前記CMOSトランジスターはnタイプのトランジスターとpタイプのトランジスターとを具備する。前記nタイプのトランジスターと前記pタイプのトランジスターとの制御電極は共通的に連結されて前記モード選択信号MSSを受信する。本実施形態で前記モード選択信号MSSは前記第1モード区間でハイレベルを有し、前記第2モード区間でローレベルを有する。
前記nタイプのトランジスターの入力電極は前記第1ソースラインサブグループRLG1に連結され、前記nタイプのトランジスターの出力電極は前記タッチ感知部600に連結される。前記pタイプのトランジスターの入力電極は前記第1ソースラインサブグループRLG1に連結され、前記pタイプのトランジスターの出力電極は前記タッチ感知部600に連結される。前記nタイプのトランジスターの出力電極は前記第1感知信号SS1−1を、前記pタイプのトランジスターの出力電極は前記第2感知信号SS2−1を前記タッチ感知部600へ提供する。
前記第2スイッチST20は前記第1モードで前記第2ソースラインサブグループRLG2の一端から前記第1感知信号SS1−1を出力し、前記第2モードで前記第2ソースラインサブグループRLG2の一端を接地させる。前記第2スイッチST20はCMOSトランジスターであり得る。
前記nタイプのトランジスターと前記pタイプのトランジスターとの制御電極は共通的に連結されて前記モード選択信号MSSを受信する。前記nタイプのトランジスターの入力電極は前記第2ソースラインサブグループRLG2に連結され、前記nタイプのトランジスターの出力電極は前記タッチ感知部600に連結される。前記pタイプのトランジスターの入力電極は前記第2ソースラインサブグループRLG2に連結され、前記pタイプのトランジスターの出力電極は接地電圧を受信する。
前記第3スイッチST30は前記第1モードで前記タッチ感知部600へ前記第1感知信号SS1−1を出力し、前記第2モードで前記第3ソースラインサブグループRLG3をフローティングにさせる。
前記第3スイッチST30はNMOSトランジスターであり得る。前記NMOSトランジスターの制御電極は前記モード選択信号MSSを受信する。前記NMOSトランジスターの入力電極は前記第3ソースラインサブグループRLG3に連結され、前記NMOSトランジスターの出力電極は前記タッチ感知部600に連結される。一方、本発明の他の実施形態で前記CMOSトランジスターの前記nタイプのトランジスターと前記pタイプのトランジスターとは互いに置換され得る。この時、前記第3スイッチST30はPMOSトランジスターであり得る。
再び図11を参照すれば、前記タッチ感知部600は信号処理部610−1乃至610−4(以下、第1乃至第4信号処理部)、マルチプレクサー部620及び座標算出部630を含む。
前記第1乃至第4信号処理部610−1乃至610−4の各々は前記第1乃至第4感知信号出力部502〜508から前記第1モードで前記第1感知信号SS1−1〜SS1−4(図6参照)を各々受信し、前記第2モードで前記第2感知信号SS2−1〜SS2−4(図7B参照)を各々受信する。前記第1乃至第4信号処理部610−1乃至610−4の各々は前記第1感知信号SS1−1〜SS1−4を処理する第1モード信号処理部(図示せず)と前記第2感知信号SS2−1〜SS2−4を処理する第2モード信号処理部(図示せず)とを含む。
前記第1モード信号処理部は増幅器、ノイズフィルター、及びアナログ−デジタルコンバーター等を含む。前記増幅器は前記第1感知信号SS1−1〜SS1−4を増幅させる。前記ノイズフィルターは前記増幅された前記第1感知信号SS1−1〜SS1−4のノイズを除去する。前記アナログ−デジタルコンバーターは前記ノイズが除去された前記第1感知信号SS1−1〜SS1−4を第1デジタル信号に変換する。
前記第2モード信号処理部の各々は従属的に連結された増幅器、バンドパスフィルター、検波器、サンプル維持回路、及びアナログ−デジタルコンバーター等を含む。前記前記第2感知信号SS2−1〜SS2−4は最終的に第2デジタル信号に変換する。
前記マルチプレクサー部620は前記第1乃至第4信号処理部610−1乃至610−4から受信した前記第1及び第2デジタル信号を選択的に前記座標算出部630へ提供する。前記座標算出部630は前記第1及び第2デジタル信号を基準値と比較して外部入力が発生した出力タッチ電極又は出力コイルを検出する。前記座標算出部630は前記第1デジタル信号から前記第1入力地点PP1(図6参照)の座標情報を算出し、前記第2デジタル信号から前記第2入力地点PP2(図7B参照)の座標情報を算出する。
図13及び図14は本発明の一実施形態による表示パネルの断面図である。以下、図13及び図14を参照して本実施形態による表示装置を説明する。但し、図1乃至図3を参照して説明した構成と同一である構成に対する詳細な説明は省略する。
図13及び図14に示したように、スキャンラインTL及びソースラインRLは前記第2ベース基板SUB2の上側と下側とのどちらか一側に配置される。図13に示したように、前記スキャンラインTL及び前記ソースラインRLは前記第2ベース基板SUB2の下側に配置されるか、或いは図14に示したように、前記スキャンラインTL及び前記ソースラインRLは前記第2ベース基板SUB2の上側に配置され得る。
図13に示したように、表示パネルLDP10の前記第2ベース基板SUB2の下面に複数個の開口部BM−OPを具備するブラックマトリックスBMが配置される。前記複数個の開口部BM−OPに重畳するように複数個のカラーフィルターCFが配置される。前記スキャンラインTL及び前記ソースラインRLは前記ブラックマトリックスBMに重畳するように配置される。
前記スキャンラインTLは前記ブラックマトリックスBMの下面に配置される。前記ブラックマトリックスBMと前記カラーフィルターCF上に前記スキャンラインTLをカバーする第3絶縁層IL−1が配置される。前記第3絶縁層IL−1は平坦面を提供する。前記第3絶縁層IL−1の下面に前記ソースラインRLが配置される。前記第3絶縁層IL−1上に前記ソースラインRLをカバーする第4絶縁層IL−2が配置される。前記第3絶縁層IL−1と前記第4絶縁層IL−2との各々は少なくとも1つの有機膜及び/又は少なくとも1つの無機膜で構成されることができる。
図14に示したように、表示パネルLDP20の前記第2ベース基板SUB2の下面に複数個の開口部BM−OPを具備するブラックマトリックスBMが配置される。前記複数個の開口部BM−OPに重畳するように複数個のカラーフィルターCFが配置される。前記ソースラインRLは前記ブラックマトリックスBMに重畳するように前記第2ベース基板SUB2の上面に配置される。
前記第2ベース基板SUB2の上面に前記ソースラインRLをカバーする第3絶縁層IL−1が配置される。前記第3絶縁層IL−1は平坦面を提供する。前記第3絶縁層IL−1上に前記スキャンラインTLが配置される。前記第3絶縁層IL−1上に前記スキャンラインTLをカバーする第4絶縁層IL−2が配置される。前記第4絶縁層IL−2上に保護層PLが配置される。一方、他の実施形態で前記スキャンラインTL及び前記ソースラインRLの位置は互いに変わることがあり得る。
図15A及び図15Bは本発明の一実施形態による表示パネルの平面図である。以下、図15A及び図15Bを参照して本実施形態による表示装置を説明する。但し、図1乃至図3を参照して説明した構成と同一である構成に対する詳細な説明は省略する。
図15A及び図15Bに示したように、複数個のスキャンラインTL1〜TL9と複数個のソースラインRL1〜RL10は遮光領域SAに配置される。前記複数個のスキャンラインTL1〜TL9の各々は前記複数個のソースラインRL1〜RL10と交差する地点に具備された第1感知電極SSE1をさらに含む。また、前記複数個のソースラインRL1〜RL10の各々は前記複数個のスキャンラインTL1〜TL9と交差する地点に具備された第2感知電極SSE2をさらに含む。
前記第1感知電極SSE1と前記第2感知電極SSE2とは互いに重畳する。前記第1感知電極SSE1と前記第2感知電極SSE2とは前記複数個のスキャンラインTL1〜TL9と前記複数個のソースラインRL1〜RL10との重畳面積を増加させる。それによって、前記複数個のスキャンラインTL1〜TL9と前記複数個のソースラインRL1〜RL10との間に形成されたキャパシターの静電容量変化量はさらに大きく現われる。したがって、前記第1モードのタッチ感度が向上される。一方、他の実施形態で前記第1感知電極SSE1と前記第2感知電極SSE2とのいずれか1つは省略され得る。
図16は本発明の一実施形態によるタッチパネルのブロック図である。図17は第1モードで動作するタッチパネルを示す。図18A及び図18Bは第2モードで動作するタッチパネルを示す。以下、図16乃至図18Bを参照して本実施形態による表示装置を説明する。但し、図1乃至図15Bを参照して説明した構成と同一である構成に対する詳細な説明は省略する。
本実施形態による前記表示装置は表示パネルLDP(図1参照)、信号制御部100(図1参照)、ゲート駆動部200(図1参照)、データ駆動部300(図1参照)、第1駆動部400−1、400−2、第2駆動部500−1、500−2、及びタッチ感知部600を含む。図16乃至図18Bには36個のスキャンラインTL1〜TL36と36個のソースラインRL1〜RL36とが例示的に図示された。機能的に前記第1駆動部400−1、400−2、前記第2駆動部500−1、500−2、前記タッチ感知部600、前記スキャンラインTL1〜TL36及び前記ソースラインRL1〜RL36はタッチパネルを構成する。
図16乃至図18Bに示したように、前記スキャンラインTL1〜TL36は第1方向DR1に延長され、第2方向DR2に配列される。前記ソースラインRL1〜RL36は前記第2方向DR2に延長され、前記第1方向DR1に配列される。前記スキャンラインTL1〜TL36は4つのスキャンライングループTG10〜TG40(以下、第1乃至第4スキャンライングループ)に分類され、前記ソースラインRL1〜RL36は4つのソースライングループRG10〜RG40(以下、第1乃至第4ソースライングループ)に分類される。
前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40の各々は第1スキャンラインサブグループTLG1、第2スキャンラインサブグループTLG2、及び第3スキャンラインサブグループTLG3を含む。前記第3スキャンラインサブグループTLG3は前記第1スキャンラインサブグループTLG1と前記第2スキャンラインサブグループTLG2との間に配置される。前記第1スキャンラインサブグループTLG1、前記第2スキャンラインサブグループTLG2、及び前記第3スキャンラインサブグループTLG3の各々は少なくとも1つのスキャンラインを含む。
前記第1スキャンラインサブグループTLG1、前記第2スキャンラインサブグループTLG2、及び前記第3スキャンラインサブグループTLG3は同一の個数のスキャンラインを包含することができる。例えば、図16及び図17に示したように、スキャンラインサブグループの各々は3つのスキャンラインを包含することができる。前記3つのスキャンラインは一端で互いに連結され、他端で互いに連結され得る。
前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40の各々は第1ソースラインサブグループRLG1、第2ソースラインサブグループRLG2、及び第3ソースラインサブグループRLG3を含む。前記第3ソースラインサブグループRLG3は前記第1ソースラインサブグループRLG1と前記第2ソースラインサブグループRLG2との間に配置される。前記第1ソースラインサブグループRLG1、前記第2ソースラインサブグループRLG2、及び前記第3ソースラインサブグループRLG3の各々は少なくとも1つのソースラインを含む。
前記第1ソースラインサブグループRLG1、前記第2ソースラインサブグループRLG2、及び前記第3ソースラインサブグループRLG3は同一の個数のソースラインを包含することができる。前記第1乃至前記第3ソースラインサブグループRLG1〜RLG3の各々の前記3つのソースラインは一端で互いに連結され、他端で互いに連結される。
前記第1駆動部400−1、400−2は前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40の一端に連結された第1スキャン駆動部400−1及び前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40の他端に連結された第2スキャン駆動部400−2を含む。より具体的に前記第1スキャン駆動部400−1は前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40の各々の前記第1スキャンラインサブグループTLG1、前記第2スキャンラインサブグループTLG2、及び前記第3スキャンラインサブグループTLG3の一端に連結される。前記第2スキャン駆動部400−2は前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40の各々の前記第1スキャンラインサブグループTLG1及び前記第2スキャンラインサブグループTLG2の他端に連結される。
前記第2駆動部500−1、500−2は前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40の一端に連結された第1ソース駆動部500−1及び前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40の他端に連結された第2ソース駆動部500−2を含む。より具体的に前記第1ソース駆動部500−1は前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40の各々の前記第1ソースラインサブグループRLG1、前記第2ソースラインサブグループRLG2、及び前記第3ソースラインサブグループRLG3の一端に連結される。前記第2ソース駆動部500−2は前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40の各々の前記第1ソースラインサブグループRLG1及び前記第2ソースラインサブグループRLG2の他端に連結される。
図17は第1モードで動作するタッチパネルを示す。前記第1モードのタッチパネルは静電容量方式のタッチパネルと同一の方式で前記入力地点の座標情報を算出する。前記第1モードで入力地点の座標情報を算出する方法は図6を参照して説明したことと実質的に同一である。したがって、それに対する詳細な説明は省略する。
図18A及び図18Bに図示された第2モードのタッチパネルは電磁気誘導方式のタッチパネルと同一の方式で前記入力地点の座標情報を算出する。前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40は前記電磁気誘導方式のタッチパネルの入力コイルに対応し、前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40は出力コイルに対応する。
図18Aに示したように、前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40は互いに異なる区間で第2スキャン信号TS2−1〜TS2−4を受信する。前記第2スキャン信号TS2−1〜TS2−4は前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40の各々の前記第1スキャンラインサブグループTLG1の一端及び前記第2スキャンラインサブグループTLG2の他端に印加される。この時、前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40の各々の前記第1スキャンラインサブグループTLG1の他端及び前記第2スキャンラインサブグループTLG2の一端は接地される。前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40の各々の前記第3スキャンラインサブグループTLG3には電圧が印加されなく、フローティングにされる。
前記第2モードで前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40の各々の前記第1スキャンラインサブグループTLG1及び前記第2スキャンラインサブグループTLG2は互いに異なる方向に電流が流れる。互いに異なる方向に前記第1スキャンラインサブグループTLG1及び前記第2スキャンラインサブグループTLG2を流れる電流にしたがって磁気場が誘導される。前記第1スキャンラインサブグループTLG1と前記第2スキャンラインサブグループTLG2とが連結されなくとも、機能的に1つのコイルをなす。前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40は互いに異なる区間で前記第2スキャン信号TS2−1〜TS2−4を受信したので、互いに異なる区間で磁気場が誘導される。
前記入力手段(図示せず)が前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40に隣接すれば、前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40から誘導された磁気場が前記入力手段の前記共振回路と共振する。それによって、前記入力手段は共振周波数を発生させる。
図18Bに示したように、前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40は前記入力手段の前記共振周波数にしたがう第2感知信号SS2−1〜SS2−4を出力する。前記第2感知信号SS2−1〜SS2−4は前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40の各々の前記第1ソースラインサブグループRLG1の一端及び前記第2ソースラインサブグループRLG2の他端から出力される。この時、前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40の各々の前記第1ソースラインサブグループRLG1の他端及び前記第2ソースラインサブグループRLG2の一端は接地される。前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40の各々の前記第3ソースラインサブグループRLG3には電圧が印加されなく、フローティングにされる。
前記タッチ感知部600は前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40の各々の前記第1ソースラインサブグループRLG1の前記一端及び前記第2ソースラインサブグループRLG2の前記他端の少なくともいずれか1つから提供された前記第2感知信号SS2−1〜SS2−4から入力地点の座標情報を算出する。
図19は本発明の一実施形態による第2スキャン駆動部のブロック図であり、図20は本発明の一実施形態による第2ソース駆動部のブロック図である。以下、図19及び図20を参照して前記第2スキャン駆動部400−2及び前記第2ソース駆動部500−2に対して詳細に検討する。一方、前記第1スキャン駆動部400−1は図9及び図10を参照して説明した第1駆動部400と同一な構成を有することができるので、詳細な説明は省略する。また、前記第1ソース駆動部500−1は図11及び図12を参照して説明した第2駆動部500と同一な構成を有することができるので、詳細な説明は省略する。
図19に示したように、前記第2スキャン駆動部400−2はスイッチ部440−1〜440−4を含む。図19は4つの前記スイッチ部440−1〜440−4が例示的に図示された。前記スイッチ部440−1〜440−4は前記第1モードで前記第1スイッチング制御信号SW−1〜SW−4を各々受信し、前記第2モードで前記第2スイッチング制御信号SW−10〜SW−40を各々受信する。
前記スイッチ部440−1〜440−4は前記第1モードで前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40の各々の前記第1スキャンラインサブグループTLG1の他端及び前記第2スキャンラインサブグループTLG2の他端をフローティングにさせる。前記スイッチ部440−1〜440−4は前記第2モードで前記第1乃至第4スキャンライングループTG10〜TG40の各々の前記第1スキャンラインサブグループTLG1の他端を接地させ、前記第2スキャンラインサブグループTLG2の他端に前記第2スキャン信号TS2−1〜TS2−4を提供する。
図19には前記スイッチ部440−1〜440−4の中の1つのスイッチ部440−1が例示的に図示された。前記スイッチ部440−1〜440−4の各々は第1スイッチST100及び第2スイッチST200を含む。
前記第1スイッチST100は前記第1モードでターンオフされ、前記第2モードでターンオンされて前記接地電圧を前記第1スキャンラインサブグループTLG1の他端に提供する。前記第2スイッチST200は前記第1モードでターンオフされ、前記第2モードでターンオンされて前記第2スキャン信号TS2−1を前記第2スキャンラインサブグループTLG2の他端に提供する。前記第1スイッチST100及び前記第2スイッチST200はPMOSトランジスター又はNMOSトランジスターであり得る。図19にはPMOSトランジスターを例示的に図示した。
図20に示したように、前記第2ソース駆動部500−2は複数個のスイッチ部512〜518を含む。図20は4つの前記スイッチ部512〜518が例示的に図示された。前記スイッチ部512〜518はモード選択信号MSSを各々受信する。
前記スイッチ部512〜518は前記第1モードで前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40の各々の前記第1ソースラインサブグループRLG1の他端及び前記第2ソースラインサブグループRLG2の他端をフローティングにさせる。前記スイッチ部512〜518は前記第2モードで前記第1乃至第4ソースライングループRG10〜RG40の各々の前記第1ソースラインサブグループRLG1の他端を接地させ、前記第2ソースラインサブグループRLG2の他端から前記第2感知信号SS2−1を出力する。前記第2ソースラインサブグループRLG2の他端から出力された前記第2感知信号SS2−1は前記タッチ感知部600へ提供されることもあり、提供されないこともあり得る。
図20には前記スイッチ部512〜518の中の1つのスイッチ部512が例示的に図示された。前記スイッチ部512〜518の各々は第1スイッチST1000及び第2スイッチST2000を含む。前記第1スイッチST1000及び前記第2スイッチST2000は前記モード選択信号MSSに応答して前記第1モードでターンオフされ、前記第2モードでターンオンされ得る。前記第1スイッチST1000及び前記第2スイッチST2000はPMOSトランジスター又はNMOSトランジスターであり得る。図20にはPMOSトランジスターを例示的に図示した。
図21は本発明の一実施形態による表示装置のブロック図である。図22は図21に図示された表示パネルとタッチパネルの部分斜視図である。図23A及び図23Bは図22のI−I’線に沿う断面図である。図21は前記表示パネルDPと前記タッチパネルTPとを区別するために、前記表示パネルDPと前記タッチパネルTPとをずれるように図示した。
図21に示したように、前記表示装置は表示パネルDP、信号制御部100、ゲート駆動部200、データ駆動部300、及びタッチパネルTPを含む。前記信号制御部100、前記ゲート駆動部200、及び前記データ駆動部300は映像が生成されるように前記表示パネルDPを制御する。一方、図示しないが、前記表示装置はタッチパネルTPを駆動するタッチパネル駆動部及び入力地点の座標情報を算出するタッチ感知部をさらに含む。
本実施形態では前記液晶表示パネルを例示的に説明する。前記表示パネルDPは複数個のゲートラインGL1〜GLn及び複数個のデータラインDL1〜DLm、及び複数個の画素PX11〜PXnmを含む。前記複数個のゲートラインGL1〜GLnは第1方向DR1に延長され、前記第1方向DR1と実質的に直交する第2方向DR2に配列される。前記複数個のデータラインDL1〜DLmは前記複数個のゲートラインGL1〜GLnと絶縁されるように交差する。
前記複数個の画素PX11〜PXnmはマトリックス形態に配列され得る。前記複数個の画素PX11〜PXnmは複数個の画素領域PXA11〜PXAnmに対応するように配置される。前記複数個の画素PX11〜PXnmの各々は前記複数個のゲートラインGL1〜GLn及び前記複数個のデータラインDL1〜DLmの中の対応するゲートライン及び対応するデータラインに連結される。
前記信号制御部100は入力映像信号RGBを受信し、前記入力映像信号RGBを前記表示パネルDPの動作モードに相応しい映像データR’G’B’に変換する。また、前記信号制御部100は各種制御信号CS、例えば垂直同期信号、水平同期信号、メーンクロック信号、及びデータイネーブル信号等を受信し、第1及び第2制御信号CONT1、CONT2及びモード選択信号MSSを出力する。
前記モード選択信号MSSは前記タッチパネルTPの動作モードを決定する。前記タッチパネルTPは前記モード選択信号MSSに応答して静電容量方式モード(以下、第1モード)又は電磁気誘導方式モード(以下、第2モード)又はハイブリッド方式モード(以下、第3モード)で動作する。
前記モード選択信号MSSは前記表示パネルDPで表示される映像に基づいて生成され得る。前記モード選択信号MSSは動作モードにしたがって異なるレベルを有することができる。例えば、前記表示パネルDPでキーパッド映像を表示する時、前記モード選択信号MSSは静電容量方式活性化信号として出力され、前記表示パネルDPでゲーム映像を表示する時、前記モード選択信号MSSは電磁気誘導方式活性化信号として出力され得る。また、前記表示パネルDPで背景映像を表示する時、前記モード選択信号MSSはハイブリッド方式活性化信号として出力され得る。その他に前記モード選択信号MSSは使用者によって入力されることもあり得る。
前記ゲート駆動部200は前記第1制御信号CONT1に応答して前記複数個のゲートラインGL1〜GLnへゲート信号を出力する。前記データ駆動部300は前記第2制御信号CONT2及び前記映像データR’G’B’を受信する。前記データ駆動部300は前記映像データR’G’B’をデータ電圧に変換して前記複数個のデータラインDL1〜DLmへ提供する。
図22に示したように、前記表示パネルDPは離隔されて配置された第1表示基板DS1と第2表示基板DS2とを含む。前記第1表示基板DS1と前記第2表示基板DS2との間に液晶層LCLが配置される。前記複数個のゲートラインGL1〜GLn(図1参照)、前記複数個のデータラインDL1〜DLm(図1参照)、及び前記複数個の画素PX11〜PXnm(図1参照)は前記第1表示基板DS1と前記第2表示基板DS2のいずれか1つに配置される。
以下、前記複数個のゲートラインGL1〜GLn(図1参照)、前記複数個のデータラインDL1〜DLm(図1参照)、及び前記複数個の画素PX11〜PXnm(図1参照)は前記第1表示基板DS1に具備されることと説明される。前記第2表示基板DS2は複数個の透過領域TAと遮光領域SAとを含む。前記遮光領域SAは前記複数個の透過領域TAを囲む。前記複数個の透過領域TAは前記バックライトユニットから生成された光が通過される領域であり、前記遮光領域SAは前記光が遮断される領域である。
前記タッチパネルTPは前記表示パネルDP上に配置される。前記タッチパネルTPは前記第2表示基板DS2の上面に接着され得る。前記タッチパネルTPは第1タッチ基板TSS1、第1導電層CL1、絶縁層IL、第2導電層CL2、及び第2タッチ基板TSS2を含む。
前記第1タッチ基板TSS1及び前記第2タッチ基板TSS2はプラスチック基板、ガラス基板、又はフィルムで構成されることができる。また、前記第1タッチ基板TSS1及び前記第2タッチ基板TSS2は偏光板のような光学フィルムであり得る。
詳細に図示しないが、前記第1導電層CL1及び前記第2導電層CL2の各々は複数個の導電性パターンを含む。前記第1導電層CL1の前記複数個の導電性パターンは後述のように、第1タッチ電極、第2タッチ電極、第1タッチコイル、及び第2タッチコイルの中の一部を含み、前記第2導電層CL2の前記複数個の導電性パターンは前記第1タッチ電極、前記第2タッチ電極、前記第1タッチコイル、及び前記第2タッチコイルの中の他の一部を含む。
前記絶縁層ILは前記第1導電層CL1及び前記第2導電層CL2を絶縁させる。前記絶縁層ILは多層構造を有することができる。例えば、前記絶縁層ILは少なくとも1つの有機膜及び/又は少なくとも1つの無機膜を包含することができる。前記絶縁層ILは積層された有機膜と無機膜とを包含することができる。
図23Aに示したように、前記第1表示基板DS1は第1ベース基板SUB1、複数個の絶縁層10、20、及び複数個の画素PXを含む。前記複数個の画素領域PXAは前記第1表示基板DS1に定義され、前記複数個の画素PXは前記第1表示基板DS1に配置される。前記複数個の画素領域PXAは前記複数個の表示領域DAに各々重畳する領域であり得る。図23Aには3つの画素領域PXAが例示的に図示された。前記3つの画素領域PXAは図21に図示された複数個の画素領域PXA11〜PXAnmの一部を構成する。
前記画素PXの各々は画素電極PE及び共通電極CEを含む。また、前記画素PXの各々は図示されない薄膜トランジスターをさらに包含することができる。本実施形態による画素PXの各々の前記画素電極PEと前記共通電極CEとは他の層上に配置される。
前記第2表示基板DS2は第2ベース基板SUB2、ブラックマトリックスBM、及びカラーフィルターCFを含む。前記ブラックマトリックスBMは開口部BM−OPを含む。前記カラーフィルターCFは前記開口部BM−OPに重畳するように配置される。実質的に前記画素領域PXAは前記開口部BM−OPに対応し、前記遮光領域SAは前記ブラックマトリックスBMが配置された領域に対応する。本発明の他の実施形態で前記カラーフィルターCFは前記第1表示基板DS1に具備されることもできる。
図23Bに示したように、本発明の一実施形態による表示パネルDPは液晶層LCLの上側に配置された第1表示基板DS1及び前記液晶層LCLの下側に配置された第2表示基板DS2を包含することもあり得る。前記タッチパネルTPは前記第1表示基板DS1上に配置される。前記第1表示基板DS1、前記第2表示基板DS2、及び前記タッチパネルTPの各々の構成は図3Aに図示された表示装置と同一である。本発明の他の実施形態でカラーフィルターCFは前記第1表示基板DS1に具備されることもできる。
図24Aは本発明の一実施形態による表示パネルの画素の平面図である。図24Bは図24AのII−II’線に沿う表示パネルの断面図である。図24A及び図24Bは図23Aに図示された表示パネルを基準に図示し、タッチパネルは図示されなかった。以下、図24A及び図24Bを参照して前記表示パネルに対して詳細に説明する。図24A及び図24BはPLS(Plane to Line Switching)モードの画素を例示的に図示しているが、前記画素の構造はこれに制限されない。
画素PXは薄膜トランジスターTFT、共通電極CE、及び画素電極PEを含む。前記薄膜トランジスターTFT、前記共通電極CE、及び前記画素電極PEは前記透過領域TAと実質的に同一の前記画素領域PXAに重畳するように配置される。一方、本発明の他の実施形態で前記画素PXの一部、例えば前記薄膜トランジスターTFTは前記遮光領域SAに重畳するように配置され得る。
前記第1ベース基板SUB1上にゲートラインGLiと共通ラインCLiとが配置される。前記ゲートラインGLiから前記薄膜トランジスターTFTのゲート電極GEが分岐される。前記第1ベース基板SUB1上に前記ゲートラインGLiと前記共通ラインCLiをカバーするゲート絶縁膜10−1とが配置される。
前記ゲート絶縁膜10−1上にデータラインDLj、DLj+1が配置される。前記ゲート絶縁膜10−1上に前記ゲート電極GEと重畳する半導体層ALが配置される。前記データラインDLj、DLj+1の中の1つのデータラインDLjから前記薄膜トランジスターTFTのソース電極SEが分岐される。前記ゲート絶縁膜10−1上に前記ソース電極SE及び前記ソース電極SEと離隔されて配置されたドレーン電極DEが配置される。前記ソース電極SEと前記ドレーン電極DEは前記半導体層ALに各々重畳する。
前記ゲート絶縁膜10−1上に前記ソース電極SE、前記ドレーン電極DE、及び前記データラインDLj、DLj+1をカバーする平坦化膜10−2が配置される。前記平坦化膜10−2上に共通電極CEが配置される。前記共通電極CEは前記ゲート絶縁膜10−1及び前記平坦化膜10−2を貫通する第1貫通ホールCH1を通じて前記共通ラインCLiに連結される。
前記平坦化膜10−2上に前記共通電極CEをカバーする前記第2絶縁層20、例えばパッシベーション膜20が配置される。前記パッシベーション膜20上に前記共通電極CEに重畳する前記画素電極PEが配置される。前記画素電極PEは前記平坦化膜10−2及び前記パッシベーション膜20を貫通する第2貫通ホールCH2を通じて前記ドレーン電極DEに連結される。前記パッシベーション膜20の上には前記画素電極PEを保護する保護層(図示せず)及び配向膜(図示せず)がさらに配置され得る。
前記画素電極PEは複数個のスリットSLTを含む。前記画素電極PEは第1横部P1、前記第1横部P1と離隔されて配置された第2横部P2、及び前記第1横部P1と前記第2横部P2を連結する複数個の縦部P3を包含することができる。前記複数個の縦部P3の間に前記複数個のスリットSLTが配置される。一方、前記画素電極PEの形状はこれに制限されない。
前記薄膜トランジスターTFTは前記ゲートラインGLiに印加されたゲート信号に応答して前記データラインDLjに印加されたデータ電圧を出力する。前記共通電極CEは基準電圧を受信し、前記画素電極PEは前記データ電圧に対応する画素電圧を受信する。前記共通電極CEと前記画素電極PEとは横電界を形成する。前記横電界によって前記液晶層LCLに含まれた方向子の配列が変化される。
図25は本発明の一実施形態によるタッチパネルの平面図である。図26Aは図25の第1タッチ電極と第1タッチコイルとを示した平面図である。図26Bは図25の第2タッチ電極と第2タッチコイルとを示した平面図である。以下、図25乃至図26Bを参照してタッチパネルに対して詳細に説明する。
図25に示したように、前記タッチパネルTPは第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)、第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)、第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)、及び第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)を含む。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)と前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)とは絶縁されるように交差し、前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)と前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)とは絶縁されるように交差する。
図26Aに示したように、前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)の各々は第1方向DR1に延長された形状である。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)は前記第2方向DR2に離隔されて配置される。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)の各々は複数個のセンサー部SP1(以下、第1センサー部)と複数個の連結部CP1(以下、第1連結部)を含む。
前記第1センサー部SP1の一部と前記第1連結部CP1の一部は第1タッチユニットTU1をなす。前記第1タッチユニットTU1は前記第1方向DR1に羅列された第1センサー部SP1と前記第1センサー部SP1に隣接する2つのセンサー部を連結する第1連結部CP1とを含む。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)の各々は2つの第1タッチユニットTU1を含む。これは例示に過ぎないし、前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)の各々は1つの第1タッチユニットTU1、又は3つ以上の第1タッチユニットTU1を包含することもあり得る。
前記第1センサー部SP1の各々は斜方形状を有し、前記第1連結部CP1は線形状である。前記第1連結部CP1の各々は前記隣接する2つのセンサー部の頂点を連結する。斜方形状の前記第1センサー部SP1は線形状の前記第1連結部CP1より大きい面積を有する。
図26Aに示したように、前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)の各々は前記第1方向DR1に延長されたループ形状である。前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は前記第2方向DR2に羅列される。
前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は多様な形態に重畳されることができ、例えば、1つずつ順次的に重畳されるか、或いはグループ単位に重畳され得る。図26Aに示したように、前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は3つのタッチコイル単位に、部分的に重畳され得る。前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)の各々の一端は接地される。
前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)は前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)が重畳して形成された分割領域に配置される。言い換えれば、前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)は前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)に重畳されなく、前記第1タッチユニットTU1は前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)に囲まれる。
前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)及び前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は図22に図示された前記第1導電層CL1又は前記第2導電層CL2に包含され得る。また、前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)は前記第1導電層CL1と前記第2導電層CL2とのいずれか1つに含まれ、前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は前記第1導電層CL1と前記第2導電層CL2との他の1つに包含され得る。
図26Bに示したように、前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)の各々は前記第2方向DR2に延長された形状である。前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)は前記第1方向DR1に離隔されて配置される。前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)の各々は複数個のセンサー部SP2(以下、第2センサー部)と複数個の連結部CP2(以下、第2連結部)を含む。
前記第2センサー部SP2の一部と前記第2連結部CP2との一部は第2タッチユニットTU2をなす。前記第2タッチユニットTU2は前記第2方向に羅列された第2センサー部SP2と前記第2センサー部SP2に隣接する2つのセンサー部を連結する第2連結部CP2とを含む。
前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)の各々は前記第2方向DR2に延長されたループ形状である。前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は前記第1方向DR1に羅列される。前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は図26Aの前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)のように多様な形態に重畳され得る。図26Bに示したように、第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は、3つのタッチコイル単位に、部分的に重畳され得る。前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)の各々の一端は接地される。
前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)は前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)が重畳されて形成された分割領域に配置される。言い換えれば、前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)は前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)に重畳されなく、前記第2タッチユニットTU2は前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)に囲まれる。
前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)と前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は図22に図示された前記第1導電層CL1又は第2導電層CL2の中で前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)及び前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)に包含されなかった他の1つに包含され得る。また、前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)は前記第1導電層CL1と前記第2導電層CL2とのいずれか1つに含まれ、前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は前記第1導電層CL1と前記第2導電層CL2との他の1つに包含され得る。
図27Aは図25の第1タッチ電極と第2タッチ電極とを示した平面図である。図27Bは図25の第1タッチコイルと第2タッチコイルとを示した平面図である。以下、図27A及び図27Bを参照して前記タッチパネルの動作方式に対して検討する。
図27Aに示したように、前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)と前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)とは互いに交差するように配置される。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)は入力タッチ電極に対応し、前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)は出力タッチ電極に対応する。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)と前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)とは静電容量方式のタッチパネルと同一の方式で入力地点の座標情報を算出する。
前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)と前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)は静電結合される。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)に第1スキャン信号TS1(1)〜TS1(k)(以下、第1スキャン信号)が印加されることによって前記第1センサー部SP1と前記第2センサー部SP2との間にキャパシターが形成される。
前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)は前記第1スキャン信号TS1(1)〜TS1(k)を順次的に受信できる。前記第1スキャン信号TS1(1)〜TS1(k)は互いに異なる区間で活性化される。前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)は前記第1スキャン信号TS1(1)〜TS1(k)から生成された感知信号SS1(1)〜SS1(r)(以下、第1感知信号)を出力する。
前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)の中の第2番目タッチ電極TE1(2)と前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)の中の第2番目タッチ電極TE2(2)が交差する領域を前記入力地点PP1(以下、第1入力地点)と仮定する。ここで、前記第1入力地点PP1は使用者の指のような入力手段によって発生する。
前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)の中の第2番目タッチ電極TE2(2)から出力された第1感知信号SS1(2)は残る前記第2タッチ電極TE2(1)、TE2(3)〜TE2(r)から出力された第1感知信号SS1(1)、SS1(3)〜SS1(r)と異なるレベルを有する。
前記レベルが異なる第1感知信号SS1(2)が検出された時間によって前記第1入力地点PP1の前記第2方向DR2の座標情報を算出し、前記第2番目タッチ電極TE2(2)の前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)に対する相対的位置に基づいて、前記第1入力地点PP1の前記第1方向DR1の座標情報を算出することができる。
図27Bに示したように、前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)と前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)とは互いに交差するように配置される。前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は電磁気誘導方式のタッチパネルの入力コイルに対応し、前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は出力コイルに対応する。前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)と前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)とは電磁気誘導方式のタッチパネルと同一の方式で前記入力地点の座標情報を算出する。
前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は互いに異なる区間で活性化されるスキャン信号TS2(1)〜TS2(p)(以下、第2スキャン信号)を受信する。前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)の各々は対応するスキャン信号に応答して磁気場を発生させる。
前記入力手段(図示せず)が前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)に隣接すれば、前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)から誘導された磁気場が前記入力手段の共振回路と共振する。前記入力手段は共振周波数を発生させる。ここで、前記入力手段はインダクタとキャパシターを含むLC共振回路を具備するスタイラスペンであり得る。前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は前記入力手段の前記共振周波数にしたがう感知信号SS2(1)〜SS2(q)(以下、第2感知信号)を出力する。
前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)の中の第2番目タッチコイルTC1(2)と前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)の中の第2番目タッチコイルTC2(2)が交差する中央領域を入力地点PP2(以下、第2入力地点)と仮定する。前記第2番目タッチコイルTC2(2)から出力された第2感知信号SS2(2)は残る第2タッチコイルTC2(1)、TC2(3)〜TC2(q)から出力された第2感知信号SS2(1)、SS2(3)〜SS2(q)と異なるレベルを有する。
前記レベルが異なる第2感知信号SS2(2)が検出された時間及び前記第2番目タッチコイルTC2(2)の前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)に対する相対的位置に基づいて、前記第2入力地点PP2の2次元座標情報を算出する。
一方、本発明の他の実施形態で、前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)及び前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は入力コイルと出力コイルとの機能を全て有することができる。以下、前記第2入力地点PP2で前記タッチイベントが発生したことを仮定して、入力コイルと出力コイルの機能を全て有する第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)及び第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)を含むタッチパネルの動作を簡略に説明する。
前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は第1スキャン区間の間にスキャン信号を受信する。前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)から誘導された磁気場にしたがって前記入力手段は共振周波数を発生させる。前記第1スキャン区間の以後に(以下、第1感知区間)、前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は前記入力手段の前記共振周波数を受信する。
前記第1感知区間の間に前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は前記共振周波数にしたがう感知信号を出力する。前記第2入力地点PP2上に配置された少なくとも1つの第1タッチコイルは他の第1タッチコイルと異なるレベルの感知信号を出力する。
前記第1感知区間以後、前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は第2スキャン区間の間にその他のスキャン信号を受信する。前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)から誘導された磁気場にしたがって前記入力手段は共振周波数を発生させる。前記第2スキャン区間の以後に(以下、第2感知区間)、前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は前記入力手段の前記共振周波数を受信する。
前記第2感知区間の間に前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は前記共振周波数にしたがう感知信号を出力する。前記第2入力地点PP2上に配置された少なくとも1つの第2タッチコイルは他の第2タッチコイルと異なるレベルの感知信号を出力する。
前記第2入力地点PP2上に配置された前記少なくとも1つの第1タッチコイルから出力された感知信号及び前記第2入力地点PP2上に配置された前記少なくとも1つの第2タッチコイルから出力された感知信号に基づいて第2入力地点PP2の座標情報を算出する。
図28Aは本発明の一実施形態によるタッチパネル駆動部のブロック図である。図28Bは本発明の一実施形態によるタッチ感知部のブロック図である。以下、図28A及び図28Bを参照してタッチパネル駆動部及びタッチ感知部に対して詳細に説明する。
前記タッチパネル駆動部400T1は第1スキャン信号出力部410T1、第2スキャン信号出力部420T1、及びスイッチ部430−1、430−2を含む。前記第1スキャン信号出力部410T1は第1スキャン信号TS1(1)〜TS1(k)を出力し、前記第2スキャン信号出力部420T1は前記第2スキャン信号TS2(1)〜TS2(p)を出力する。
前記第1スキャン信号出力部410T1及び前記第2スキャン信号出力部420T1は前記モード選択信号MSSに応答してターンオン又はターンオフされる。前記第1スキャン信号出力部410T1は前記第1モードでターンオンされ、前記第1スキャン信号TS1(1)〜TS1(k)を順次的に出力する。前記第2スキャン信号出力部420T1は前記第2モードでターンオンされ、前記第2スキャン信号TS2(1)〜TS2(p)を順次的に出力する。
前記スイッチ部430−1、430−2は第1スイッチ部430−1と第2スイッチ部430−2とを含む。前記第1スイッチ部430−1の各々は前記第1スキャン信号TS1(1)〜TS1(k)の中の対応する第1スキャン信号と前記第2スキャン信号TS2(1)〜TS2(p)の中の対応する第2スキャン信号とを受信する。前記第1スイッチ部430−1の各々は前記モード選択信号MSSに応答して、対応する第1タッチ電極に前記対応する第1スキャン信号を提供するか、或いは対応する第1タッチコイルに前記対応する第2スキャン信号を提供する。前記第1スイッチ部430−1はCMOSトランジスターであり得る。
前記第2スイッチ部430−2の各々は前記第2スキャン信号TS2(1)〜TS2(p)の中の対応する第2スキャン信号を受信する。前記第2スイッチ部430−2の各々は前記第1モードでターンオフされ、前記第2モードでターンオンされる。前記第2スイッチ部430−2はNMOSトランジスター又はPMOSトランジスターであり得る。一方、同一の個数の前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)及び前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)を具備するタッチパネルの場合には、前記タッチパネル駆動部400T1は前記第2スイッチ部430−2を具備しない。
図28Bに示したように、前記タッチ感知部500T1はスイッチ部510−1、510−2、選択部520、第1信号処理部530、第2信号処理部540、及び座標算出部550を含む。
前記スイッチ部510−1、510−2は第3スイッチ部510−1と第4スイッチ部510−2とを含む。前記第3スイッチ部510−1の各々は前記第1感知信号SS1(1)〜SS1(r)の中の対応する第1感知信号と前記第2感知信号SS2(1)〜SS2(q)の中の対応する第2感知信号とを受信する。前記第3スイッチ部510−1の各々は前記モード選択信号MSSに応答して、前記第1モードで前記対応する第1感知信号を前記選択部520へ提供し、前記第2モードで前記対応する第2感知信号を前記選択部520へ提供する。前記第3スイッチ部510−1はCMOSトランジスターであり得る。
前記第4スイッチ部510−2の各々は前記第2感知信号SS2(1)〜SS2(q)の中の対応する第2感知信号を受信する。前記第4スイッチ部510−2の各々は前記モード選択信号MSSに応答してターンオンされる。前記第4スイッチ部510−2NMOSトランジスター又はPMOSトランジスターであり得る。一方、同一の個数の前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)及び前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)を具備するタッチパネルは前記第4スイッチ部510−2を具備しない。
前記選択部520は前記モード選択信号MSSに応答して、前記第1感知信号SS1(1)〜SS1(r)を第1信号処理部530へ提供し、前記第2感知信号SS2(1)〜SS2(q)を第2信号処理部540へ提供する。前記選択部520はマルチプレクサーであり得る。
前記第1信号処理部530は増幅器、ノイズフィルター、及びアナログ−デジタルコンバーター等を含む。前記増幅器は対応する前記第1感知信号SS1(1)〜SS1(r)を増幅させる。前記ノイズフィルターは前記増幅された前記第1感知信号SS1(1)〜SS1(r)のノイズを除去する。前記アナログ−デジタルコンバーターは前記ノイズが除去された前記第1感知信号SS1(1)〜SS1(r)を第1デジタル信号に変換する。前記座標算出部550は前記第1デジタル信号から前記第1入力地点PP1(図27A参照)の座標情報を算出する。
前記第2信号処理部540の各々は従属的に連結された増幅器、バンドパスフィルター、検波器、サンプルホールド回路、及びアナログ−デジタルコンバーター等を含む。前記前記第2感知信号SS2(1)〜SS2(q)を最終的に第2デジタル信号に変換する。前記座標算出部550は前記第2デジタル信号から前記第2入力地点PP2(図27B参照)の座標情報を算出する。
図29Aは本発明の一実施形態によるタッチパネル駆動部のブロック図である。図29Bは本発明の一実施形態によるタッチ感知部のブロック図である。以下、図29A及び図29Bを参照してタッチパネル駆動部及びタッチ感知部に対して詳細に説明する。但し、図28A及び図28Bを参照して説明した構成と同一である構成に対する詳細な説明は省略する。
図29Aに示したように、前記タッチパネル駆動部400T1−1は第1スキャン信号出力部410T1−1及び第2スキャン信号出力部420T1−1を含む。前記第1スキャン信号出力部410T1−1は第1スキャン信号TS1(1)〜TS1(k)を出力し、前記第2スキャン信号出力部420T1−1は前記第2スキャン信号TS2(1)〜TS2(p)を出力する。
前記第1スキャン信号出力部410T1−1及び前記第2スキャン信号出力部420T1−1は前記モード選択信号MSSに応答してターンオン又はターンオフされる。前記第1モードで前記第1スキャン信号出力部410T1−1はターンオンされ、前記第2スキャン信号出力部420T1−1はターンオフされ得る。前記第2モードで前記第1スキャン信号出力部410T1−1はターンオフされ、前記第2スキャン信号出力部420T1−1はターンオンされ得る。前記第3モードで前記第1スキャン信号出力部410T1−1及び前記第2スキャン信号出力部420T1−1は各々ターンオンされ得る。
ターンオンされた前記第1スキャン信号出力部410T1−1は前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)へ前記第1スキャン信号TS1(1)〜TS1(k)を順次的に出力する。前記ターンオンされた前記第2スキャン信号出力部420T1−1は前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)へ前記第2スキャン信号TS2(1)〜TS2(p)を順次的に出力する。したがって、前記第3モードで前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)と前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は対応する信号を各々受信する。
図29Bに示したように、前記タッチ感知部500T1−1は第1選択部520T1−1、第2選択部520T1−2、第1信号処理部530、第2信号処理部540及び座標算出部550を含む。
前記第1選択部520T1−1は前記第1感知信号SS1(1)〜SS1(r)を第1信号処理部530へ提供し、前記第2選択部520T1−2は前記第2感知信号SS2(1)〜SS2(q)を第2信号処理部540へ提供する。前記第1及び第2選択部520T1−1、520T1−2はマルチプレクサーであり得る。
前記第1信号処理部530は前記第1感知信号SS1(1)〜SS1(r)を第1デジタル信号に変換する。前記第2信号処理部540は前記第2感知信号SS2(1)〜SS2(q)を第2デジタル信号に変換する。前記座標算出部550は前記第1デジタル信号から前記第1入力地点PP1(図27A参照)の座標情報を算出し、前記第2デジタル信号から前記第2入力地点PP2(図27B参照)の座標情報を算出する。
また、前記座標算出部550は前記第3モードで前記第1デジタル信号及び第2デジタル信号から座標情報を算出することができる。前記座標算出部550は1つの入力手段によって発生した1つの入力地点の座標情報を2つの方式で算出するか、或いは2つの入力手段によって発生した2つの入力地点の座標情報を各々算出することができる。
図30は図25の一部分を拡大した本発明の一実施形態による平面図である。図30は前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)及び前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)の中の一部の第1タッチ電極TE1と一部の第2タッチ電極TE2とを図示した。また、前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)及び前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)の中の一部の第1タッチコイルTC1と一部の第2タッチコイルTC2とを図示した。
図31A及び図31Bは図30のAA領域を拡大して示した平面図である。図31A及び図31Bは前記第1センサー部SP1の中のいずれか1つの第1センサー部を拡大して図示したが、残る第1センサー部も図31A及び図31Bに図示された形状を有することができる。また、前記第2センサー部SP2も図31A及び図31Bに図示された形状を有することができる。
図31Aに示したように、前記第1センサー部SP1は前記複数個の透過領域TAの中の一部の透過領域TAに重畳する。前記バックライトから提供された光が前記第1センサー部SP1を通過するように前記第1センサー部SP1はITO(Indium Tin Oxide)又はZnO(Zinc Oxide)のような透明な金属酸化物で構成されることができる。
図31Bに示したように、前記第1センサー部SP1は前記遮光領域SAの一部分に重畳する。前記第1センサー部SP1は前記第1方向DR1に延長された複数個の横部SP−Lと前記第2方向DR2に延長された複数個の縦部SP−Cとを含む。
前記複数個の横部SP−Lと前記複数個の縦部SP−Cとは互いに連結されて複数個の開口部SP−OPを形成する。言い換えれば、前記第1センサー部SP1は前記複数個の開口部SP−OPを具備するメッシュ形状を有する。
この時、前記第1センサー部SP1は反射率が低い金属で構成されることができる。前記反射率が低い金属はクロム酸化物(Chromium oxide)、クロム窒化物(Chromium nitride)、チタニウム酸化物(Titanium oxide)、及びチタニウム窒化物(Titanium nitride)の中のいずれか1つ又はこれらの合金等を包含することができる。
一方、別に図示しないが、前記第1センサー部SP1は2層構造を有することができる。前記2層構造の前記第1センサー部SP1は図31Aに図示された金属酸化物層と図31Bに図示されたメッシュ形金属層とを包含することができる。
図32は図10のIII−III’線に沿う断面図である。図32に示したように、前記第1センサー部SP1と前記第2センサー部SP2とは同一の層上に配置され、前記第1タッチコイルTC1と第2タッチコイルTC2とは同一の層上に配置される。言い換えれば、前記第1タッチ電極TE1と前記第2タッチ電極TE2とは同一の層上に配置される。前記第1センサー部SP1と前記第2センサー部SP2とは第1導電層CL1(図22参照)の一部を成し、前記第1タッチコイルTC1と第2タッチコイルTC2とは第2導電層CL2(図22参照)の一部をなす。
具体的に、前記第1タッチ基板TSS1の一面上に前記第1センサー部SP1と前記第2センサー部SP2とが配置される。前記第1タッチ基板TSS1上に前記第1センサー部SP1と前記第2センサー部SP2とをカバーする第1絶縁層IL−1が配置される。前記第1絶縁層IL−1上に前記第1タッチコイルTC1と前記第2タッチコイルTC2とが配置される。前記第1絶縁層IL−1上に前記第1タッチコイルTC1と前記第2タッチコイルTC2とをカバーする第2絶縁層IL−2が配置される。前記第2絶縁層IL−2上に前記第2タッチ基板TSS2が配置される。一方、他の実施形態で前記第1センサー部SP1及び前記第2センサー部SP2と前記第1タッチコイルTC1及び前記第2タッチコイルTC2との位置は互いに変わることがあり得る。
図33は図30のBB領域を拡大して示した本発明の一実施形態による平面図であり、図34は図33のIV−IV’線に沿う断面図である。図35は図30のCC領域を拡大して示した本発明の一実施形態による平面図であり、図36は図35のV−V’線に沿う断面図である。図33は前記第1連結部CP1と前記第2連結部CP2とが交差する領域を、図35は前記第1タッチコイルTC1と前記第2タッチコイルTC2とが交差する領域を各々拡大して図示した。
図33及び図34に示したように、前記第1連結部CP1は複数個の横部CP−L1、CP−L2を含み、前記第2連結部CP2は複数個の縦部CP−C1、CP−C2を含む。図33には2つの横部CP−L1、CP−L2と2つの縦部CP−C1、CP−C2とを例示的に図示した。別に図示しないが、前記第1連結部CP1は前記遮光領域SAに重畳し、前記横部CP−L1、CP−L2を連結する縦部をさらに包含でき、前記第2連結部CP2は前記遮光領域SAに重畳し、前記縦部CP−C1、CP−C2を連結する横部をさらに包含することができる。
図34に示したように、前記第1連結部CP1と前記第2連結部CP2とは前記第1タッチ基板TSS1上に配置される。前記第1連結部CP1は前記第1タッチ基板TSS1上で部分的に切断される。前記第1連結部CP1と前記第2連結部CP2とが互いに交差する領域で、前記第1連結部CP1はブリッジBE1(以下、第1ブリッジ)を含む。第1ブリッジBE1は前記切断された第1連結部CP1の一端と他端とを連結する。
前記第1絶縁層IL−1は前記第1連結部CP1と前記第2連結部CP2とをカバーする。前記第1絶縁層IL−1は前記第1連結部CP1を部分的に露出させる第3貫通ホールCH3と第4貫通ホールCH4とを具備する。前記第3貫通ホールCH3は切断された前記第1連結部CP1の一端を露出させ、前記第4貫通ホールCH4は切断された前記第1連結部CP1の他端を露出される。
前記第1ブリッジBE1は前記第1絶縁層IL−1上に配置される。前記第1ブリッジBE1は前記第3貫通ホールCH3と前記第4貫通ホールCH4とを通じて切断された前記第1連結部CP1の縦部CP−C1、CP−C2連結する。一方、他の実施形態で、前記第2連結部CP2が前記第1タッチ基板TSS1上で部分的に切断されることができ、前記第1ブリッジBE1は前記切断された第2連結部CP2を連結することができる。
図35及び図36に示したように、前記第1タッチコイルTC1は複数個の横部TC−L1、TC−L2を含み、前記第2タッチコイルTC2は複数個の縦部TC−C1、TC−C2を含む。図35には2つの横部TC−L1、TC−L2と2つの縦部TC−C1、TC−C2とを例示的に図示した。別に図示しないが、前記第1タッチコイルTC1は前記遮光領域SAに重畳し、前記複数個の横部TC−L1、TC−L2を連結する縦部をさらに包含でき、前記第2タッチコイルTC2は前記遮光領域SAに重畳し、前記複数個の縦部TC−C1、TC−C2を連結する横部をさらに包含することができる。
前記第1タッチコイルTC1と前記第2タッチコイルTC2とは前記第1絶縁層IL−1上に配置される。前記第1タッチコイルTC1は前記第1絶縁層IL−1上で部分的に切断される。前記第1タッチコイルTC1と前記第2タッチコイルTC2とが互いに交差する領域で前記第1タッチコイルTC1はブリッジBE2(以下、第2ブリッジ)を含む。前記第2ブリッジBE2は前記切断された前記第1タッチコイルTC1の一端と他端とを連結する。
前記第1絶縁層IL−1は前記第2ブリッジBE2をカバーする。前記第1絶縁層IL−1は前記第2ブリッジBE2を部分的に露出させる第5貫通ホールCH5と第6貫通ホールCH6とを具備する。前記第5貫通ホールCH5は前記第2ブリッジBE2の一端を露出させ、前記第6貫通ホールC6は前記第2ブリッジBE2の他端を露出される。
前記第1タッチコイルTC1の切断された一端は前記第5貫通ホールCH5を通じて前記第2ブリッジBE2に連結され、前記第1タッチコイルTC1の切断された他端は前記第6貫通ホールCH6を通じて前記第2ブリッジBE2に連結される。一方、他の実施形態で、前記第2タッチコイルTC2が前記第1絶縁層IL−1上で部分的に切断されることができ、前記第2ブリッジBE2は切断された前記第2タッチコイルTC2を連結することができる。
図37は本発明の一実施形態による図30のIII−III’線に沿う断面図である。図38は本発明の一実施形態による図30のBB領域を拡大して示した平面図であり、図39は図38のIV−IV’線に沿う断面図である。図40は本発明の一実施形態による図30のCC領域を拡大して示した平面図であり、図41は図40のV−V’線に沿う断面図である。
図37に示したように、前記第1センサー部SP1と前記第1タッチコイルTC1は同一の層上に配置され、前記第2センサー部SP2と第2タッチコイルTC2は同一の層上に配置される。前記第2センサー部SP2と前記第2タッチコイルTC2とは第1導電層CL1(図22参照)の一部を成し、前記第1センサー部SP1と前記第1タッチコイルTC1とは第2導電層CL2(図22参照)の一部をなす。
前記第1タッチ基板TSS1上に前記第2センサー部SP2と前記第2タッチコイルTC2とが配置される。前記第1タッチ基板TSS1上に前記第2センサー部SP2と前記第2タッチコイルTC2とをカバーする第1絶縁層IL−1が配置される。前記第1絶縁層IL−1上に前記第1センサー部SP1と前記第1タッチコイルTC1とが配置される。前記第1絶縁層IL−1上に前記第1センサー部SP1と前記第1タッチコイルTC1とをカバーする第2絶縁層IL−2が配置される。前記第2絶縁層IL−2上に前記第2タッチ基板TSS2が配置される。
図38及び図39に示したように、前記第1連結部CP1は複数個の横部CP−L1、CP−L2を含み、前記第2連結部CP2は複数個の縦部CP−C1、CP−C2を含む。前記第2連結部CP2は前記第1タッチ基板TSS1上に配置される。前記第1連結部CP1は前記第2連結部CP2をカバーする第1絶縁層IL−1上に配置される。前記第2連結部CP2と前記第1連結部CP1とが互いに異なる層上に配置されるので、第1ブリッジBE1(図33及び図34参照)は省略され得る。
図40及び図41に示したように、前記第1タッチコイルTC1は複数個の横部TC−L1、TC−L2を含み、前記第2タッチコイルTC2は複数個の縦部TC−C1、TC−C2を含む。前記第2タッチコイルTC2は前記第1タッチ基板TSS1上に配置される。前記第1タッチコイルTC1は前記第2タッチコイルTC2をカバーする第1絶縁層IL−1上に配置される。前記第1タッチコイルTC1と前記第2タッチコイルTC2とが互いに異なる層上に配置されるので、第2ブリッジBE2(図35及び図36参照)は省略され得る。
図42は図25の一部分を拡大した本発明の一実施形態による平面図である。図43は図42のIII−III’線に沿う本発明の一実施形態による断面図である。図44は図42のDD領域を拡大して示した本発明の一実施形態による平面図である。図42は図30に対応する。以下、図30乃至図41を参照して説明した構成と同一である構成に対する詳細な説明は省略する。
図42及び図43に示したように、前記第1センサー部SP1と前記第2センサー部SP2は同一の層上に配置され、前記第1タッチコイルTC1と第2タッチコイルTC2とは同一の層上に配置される。前記第1センサー部SP1と前記第2センサー部SP2とは第1導電層CL1(図22参照)を成し、前記第1タッチコイルTC1と第2タッチコイルTC2とは第2導電層CL2(図22参照)をなす。一方、他の実施形態で、前記第1センサー部SP1と前記第2センサー部SP2とは前記第2導電層CL2を形成し、前記第1タッチコイルTC1と第2タッチコイルTC2は前記第1導電層CL1を形成することもあり得る。
図42及び図44に示したように、前記第1タッチコイルTC1と前記第2タッチコイルTC2とは前記第2センサー部SP2上で交差する。前記第2センサー部SP2は前記遮光領域SAの一部分に重畳し、複数個の横部SP−Lと複数個の縦部SP−Cとを含む。前記第2センサー部SP2は前記複数個の開口部SP−OPを具備するメッシュ形状を有する。図44は図31Bに図示されたセンサー部と同一な第2センサー部を図示したが、図31Aのように変形され得る。
前記第1タッチコイルTC1は前記遮光領域SAの一部分に重畳する複数個の横部TC−L1、TC−L2を含み、前記第2タッチコイルTC2は前記遮光領域SAの一部分に重畳する複数個の縦部TC−C1、TC−C2を含む。前記第1タッチコイルTC1と前記第2タッチコイルTC2とが交差する領域に前記第2ブリッジBE2が配置される。前記第2ブリッジBE2は前記第2センサー部SP2と同一な層上に配置される。前記第2ブリッジBE2は前記第1タッチ基板TSS1の一面に配置される(図36参照)。
前記第2ブリッジBE2と前記第2センサー部SP2との電気的接続を防止するために、前記第1タッチコイルTC1と前記第2タッチコイルTC2とが交差する領域に対応するように前記第2センサー部SP2の一部分は除去される。一方、他の実施形態で前記第1タッチコイルTC1と第2タッチコイルTC2は前記第1センサー部SP1上で交差することもできる。
図45A乃至図45Cは本発明の一実施形態によるタッチパネルを拡大して示した平面図である。図45A乃至図45Cは第1タッチ電極TE1、第2タッチ電極TE2、第1タッチコイルTC1、及び第2タッチコイルTC2が拡大図示された。一方、図45A乃至図45Cに図示されたタッチパネルの断面構造は図37に図示されたことと同一である。
図45A及び図45Bに示したように、前記第1タッチ電極TE1の第1センサー部SP1と前記第2タッチ電極TE2の第2センサー部SP2とは互いに異なる形状を有する。図45Aに示したように、前記第1センサー部SP1は長方形状であり、前記第2センサー部SP2は正方形状であり得る。図45Bに示したように、第1センサー部SP1は六角形状であり、第2センサー部SP2は八角形状であり得る。その他に前記第1センサー部SP1と前記第2センサー部SP2とは円形、楕円形、多角形の中で互いに異なる形状に選択され得る。
また、前記第1タッチコイルTC1は複数個の横部TC−L1〜TC−L4を含み、前記第2タッチコイルTC2は複数個の縦部TC−C1〜TC−C4を含む。図45A及び図45Bに示したように、前記第1タッチコイルTC1は平行になる4つの横部TC−L1〜TC−L4を含み、前記第2タッチコイルTC2は平行になる4つの縦部TC−C1〜TC−C4を含む。前記横部TC−L1〜TC−L4又は前記縦部TC−C1〜TC−C4の個数が増加されるほど、前記第1タッチコイルTC1又は前記第2タッチコイルTC2から誘導される磁気場の強さが増加される。それによって、前記第2モードのタッチパネルのセンシング感度が増加される。
図45Cに示したように、前記第1センサー部SP1と前記第2センサー部SP2とは斜方形状である。また、前記第1タッチコイルTC1は2つの横部TC−L1、TC−L2を含み、前記第2タッチコイルTC2は2つの縦部TC−C1、TC−C2を含む。
前記第1タッチコイルTC1はサブ横部TC−SL1、TC−SL2をさらに含む。前記第2タッチコイルTC2はサブ縦部TC−SC1、TC−SC2をさらに含む。前記サブ横部TC−SL1、TC−SL2及び前記サブ縦部TC−SC1、TC−SC2は前記第1タッチコイルTC1及び前記第2タッチコイルTC2の各々の抵抗値を低くする。
前記サブ横部TC−SL1、TC−SL2の各々は前記横部TC−L1、TC−L2と並列に配列されて前記横部TC−L1、TC−L2の互いに異なる地点に連結される。前記サブ横部TC−SL1、TC−SL2は前記第1センサー部SP1に重畳する。第1サブ横部TC−SL1は第1横部TC−L1の第1地点と第2地点とを連結する。第2サブ横部TC−SL2は第2横部TC−L2の第1地点と第2地点とを連結する。
前記サブ縦部TC−SC1、TC−SC2の各々は前記縦部TC−C1、TC−C2と並列に配列されて前記縦部TC−C1、TC−C2の互いに異なる地点に連結される。第1サブ縦部TC−SC1は第1縦部TC−C1の第1地点と第2地点とを連結する。第2サブ縦部TC−SC2は第2縦部TC−C2の第1地点と第2地点とを連結する。
前記第1サブ縦部TC−SC1と前記第2サブ縦部TC−SC2とは前記第1横部TC−L1及び第2横部TC−L2と交差しない。前記第1サブ横部TC−SL1と前記第2サブ横部TC−SL2とは第1縦部TC−C1及び第2縦部TC−C2と交差しない。前記斜方形状の第1センサー部SP1の頂点は前記横部TC−L1、TC−L2の前記縦部TC−C1、TC−C2と交差する領域に近接する。前記斜方形状の第2センサー部SP2の頂点は前記縦部TC−C1、TC−C2の前記横部TC−L1、TC−L2と交差する領域に近接する。
結果的に前記第1センサー部SP1及び前記第2センサー部SP2の面積が増加し、互いに対向する前記第1センサー部SP1の側辺(side)と前記第2センサー部SP2の側辺(side)との間の間隔W10が減少される。前記第1センサー部SP1の前記側辺と前記第2センサー部SP2の前記側辺との間に形成されるキャパシターの静電容量値が増加される。静電容量方式モードで動作するタッチパネルのタッチ感度が向上される。
図46Aは本発明の一実施形態による第1タッチ電極と第1タッチコイルとを示した平面図であり、図46Bは本発明の一実施形態による第2タッチ電極と第2タッチコイルとを示した平面図である。図46A及び図46Bを参照して本実施形態によるタッチパネルを説明する。但し、図21乃至図45Cを参照して説明した構成と同一である構成に対する詳細な説明は省略する。
図46Aに示したように、前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)の各々は前記第1方向DR1に延長されたループ形状である。前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は前記第2方向DR2に羅列される。前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は多様な形態に重畳され得る。
前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k’)の各々は前記第1方向DR1に延長された形状、例えばバー(bar)形状である。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k’)は前記第2方向DR2に離隔されて配置される。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k’)は前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)の重畳を通じて形成された分割領域の中の一部に配置される。
図46Bに示したように、前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)の各々は前記第2方向DR2に延長されたループ形状である。前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は前記第1方向DR1に羅列される。前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は多様な形態に重畳され得る。
前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)は前記第1方向DR1に離隔されて配置される。前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)は前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)が重畳されて形成された分割領域に配置される。
前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)の各々は2つの第2タッチユニットTU2を包含することができる。前記第2タッチユニットTU2は前記第2方向DR2に羅列された第2センサー部SP2と前記第2センサー部SP2に隣接する2つのセンサー部を連結する第2連結部CP2を含む。別に図示しないが、前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k’)は前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)の連結部CP2に重畳する。
図47Aは本発明の一実施形態による第1タッチ電極と第1タッチコイルとを示した平面図であり、図47Bは本発明の一実施形態による第2タッチ電極と第2タッチコイルとを示した平面図である。以下、図47A及び図47Bを参照して本実施形態によるタッチパネルを説明する。但し、図21乃至図45Cを参照して説明した構成と同一である構成に対する詳細な説明は省略する。
図47Aに示したように、前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)の各々は前記第1方向DR1に延長されたループ形状である。前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は前記第2方向DR2に羅列される。前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は多様な形態に重畳され得る。前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)はグループ単位に、3つのタッチコイル単位に、部分的に重畳され得る。
前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)の各々は前記第1方向DR1に延長された、例えばバー(bar)形状である。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)は前記第2方向DR2に離隔されて配置される。
前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)は前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)の中で互いに重畳する前記第1タッチコイルが形成する分割領域に配置される。
図47Bに示したように、前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)の各々は前記第2方向DR2に延長されたループ形状である。前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は前記第1方向DR1に羅列される。前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は多様な形態に重畳され得る。前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)はグループ単位に、3つのタッチコイル単位に、部分的に重畳され得る。
前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)の各々は前記第2方向DR2に延長された形状、例えばバー(bar)形状である。前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)は前記第1方向DR1に離隔されて配置される。前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)は前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)の中で互いに重畳する前記第2タッチコイルが形成する分割領域に配置される。
図48は本発明の一実施形態によるタッチパネルを示した平面図である。以下、図48を参照して本実施形態によるタッチパネルを説明する。但し、図21乃至図45Bを参照して説明した構成と同一である構成に対する詳細な説明は省略する。
図48に示したように、前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)の各々は前記第1方向DR1に延長されたループ形状である。前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は前記第2方向DR2に羅列される。前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)の各々は前記第2方向DR2に延長されたループ形状である。前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は前記第1方向DR1に羅列される。
前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)及び前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)は互いに交差する。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)及び前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)の各々はバー(bar)形状である。一方、前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)及び前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)の形状はこれに制限されない。
前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は互いに重畳されなく、前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は互いに重畳されない。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)の各々は前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)の中の対応するタッチコイルが形成する領域に配置される。言い換えれば、前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)の各々は前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)の中の対応するタッチコイルに囲まれる。前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)の各々は前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)の中の対応するタッチコイルが形成する領域に配置される。前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)の各々は前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)の中の対応するタッチコイルに囲まれる。
図49A及び図49Bは本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。図49A及び図49Bは図22のI−I’線に沿う断面図である。以下、図49A及び図49Bを参照して本実施形態によるタッチパネルを説明する。但し、図21乃至図48を参照して説明した構成と同一である構成に対する詳細な説明は省略する。
図49Aに示したように、前記第1表示基板DS1は前記液晶層LCLの下側に配置され、前記第2表示基板DS2は前記液晶層LCLの上側に配置される。前記タッチパネルTP10は前記第2表示基板DS2上に配置される。
前記タッチパネルTPは第1導電層CL1、絶縁層IL、第2導電層CL2及びタッチ基板TSS(図23Aの第2タッチ基板TSS2に対応する)を含む。前記第2表示基板DS2の上面に前記第1導電層CL1が配置される。別に製造された後表示パネルに付着されるタッチパネルと異なりに、前記タッチパネルTP10は前記第2表示基板DS2の上面に直接製造される。前記第2表示基板DS2の上面に前記第1導電層CL1を形成した後、前記絶縁層IL、前記第2導電層CL2及び前記タッチ基板TSSを順次的に積層する。
前記第1導電層CL1及び前記第2導電層CL2の各々は複数個の導電性パターンを含む。図21乃至図48を参照して説明したように、前記第1導電層CL1は第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)、第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)、第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)、及び第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)の一部を含み、前記第2導電層CL2は前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)、前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)、前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)、及び前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)の他の一部を含む。
図49Bに示したように、前記第1表示基板DS1は前記液晶層LCLの上側に配置され、前記第2表示基板DS2は前記液晶層LCLの下側に配置され得る。前記タッチパネルTP10は前記第1表示基板DS1上に配置される。前記タッチパネルTP10の構成は図29Aに図示されたタッチパネルと同一である。
図50A及び図50Bは本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。図50A及び図50Bは図22のI−I’線に沿う断面図である。以下、図50A及び図50Bを参照して本実施形態によるタッチパネルを説明する。但し、図21乃至図48を参照して説明した構成と同一である構成に対する詳細な説明は省略する。
図50Aに示したように、前記第1表示基板DS1は前記液晶層LCLの下側に配置され、前記第2表示基板DS2は前記液晶層LCLの上側に配置される。前記第1表示基板DS1は第1ベース基板SUB1、複数個の絶縁層10、20、及び画素PXを含む。前記第2表示基板DS2は第2ベース基板SUB2、ブラックマトリックスBM、及びカラーフィルターCFを含む。
前記タッチパネルTP20は第1導電層CL1、第2導電層CL2及びタッチ基板TSS(図23Aの第2タッチ基板TSS2に対応する)を含む。前記第1導電層CL1は前記第2ベース基板SUB2の下面上に配置される。前記第2ベース基板SUB2の下面上に前記第1導電層CL1をカバーする前記ブラックマトリックスBM及び前記カラーフィルターCFが配置される。一方、他の実施形態で前記第1導電層CL1は前記第2ベース基板SUB2の下面上に配置された前記ブラックマトリックスBM及び前記カラーフィルターCF上に配置されることもあり得る。
前記第2導電層CL2は前記第2ベース基板SUB2の上面上に配置される。前記第2ベース基板SUB2は前記第1導電層CL1と前記第2導電層CL2とを分離させる絶縁層機能を有する。
前記第2導電層CL2上に前記タッチ基板TSSが配置される。一方、前記タッチパネルTP20は前記第2導電層CL2と前記第2ベース基板SUB2との間に配置されるか、或いは前記第2導電層CL2と前記タッチ基板TSSとの間に配置された絶縁層をさらに包含することができる。
図50Bに示したように、前記第1表示基板DS1は前記液晶層LCLの上側に配置され、前記第2表示基板DS2は前記液晶層LCLの下側に配置される。前記タッチパネルTP20の構成は図50Aに図示されたタッチパネルと同一である。
前記第1導電層CL1は前記第1ベース基板SUB1の下面上に配置される。前記第1ベース基板SUB1の下面上に前記第1導電層CL1をカバーする絶縁層5が配置され、前記絶縁層5上に共通電極CEが配置される。
前記第2導電層CL2は前記第1ベース基板SUB1の上面上に配置される。前記第2導電層CL2上に前記タッチ基板TSSが配置される。一方、他の実施形態で前記絶縁層5は前記ブラックマトリックスBM及び前記カラーフィルターCFで代替され得る。
図51は本発明の一実施形態による表示装置の断面図であり、図52A乃至図52Eは本発明の一実施形態によるタッチパネルの断面図である。以下、図51、及び図52A乃至図52Eを参照して本実施形態によるタッチパネルを説明する。但し、図1乃至図28を参照して説明した構成と同一である構成に対する詳細な説明は省略する。
図51に示したように、前記第1表示基板DS1は前記液晶層LCLの下側に配置され、前記第2表示基板DS2は前記液晶層LCLの上側に配置される。前記第1表示基板DS1は第1ベース基板SUB1、複数個の絶縁層10、20、及び画素PXを含む。前記第2表示基板DS2は第2ベース基板SUB2、ブラックマトリックスBM、及びカラーフィルターCFを含む。
前記タッチパネルTP30は第1導電層CL1、絶縁層IL、及び第2導電層CL2を含む。前記第1導電層CL1、前記絶縁層IL、及び前記第2導電層CL2は前記第2ベース基板SUB2の下面上に配置される。さらに具体的に、前記第2ベース基板SUB2の下面に第1導電層CL1が配置され、前記第1導電層CL1上に前記絶縁層ILが配置され、前記絶縁層IL上に前記第2導電層CL2が配置され得る。
以下、図52A乃至図52Eを参照して詳細に説明する。図52A乃至図52Eは多様な層構造を図示する。図52A乃至図52Eは図31Bに図示された形態の導電性パターンを基準に図示した。
図52Aに示したように、前記第2ベース基板SUB2の下面に前記ブラックマトリックスBMと前記カラーフィルターCFが配置される。前記ブラックマトリックスBMと前記カラーフィルターCF上に平坦化のための第1絶縁層IL−1が配置される。前記第1絶縁層IL−1上に第1導電層CL1が配置される。前記第1絶縁層IL−1上に前記第1導電層CL1をカバーする第2絶縁層IL−2が配置される。
前記第2絶縁層IL−2上に第2導電層CL2が配置される。前記第2絶縁層IL−2上に前記第2導電層CL2をカバーする第3絶縁層IL−3が配置される。本実施形態で、図34を参照して説明した第3貫通ホールCH3と第4貫通ホールCH4、及び図16を参照して説明した第5貫通ホールCH5と第6貫通ホールCH6は前記第2絶縁層IL−2に具備される。一方、前記第3絶縁層IL−3は省略され得る。
図52Bに示したように、前記第2ベース基板SUB2の下面に前記ブラックマトリックスBMと前記カラーフィルターCFとが配置される。前記カラーフィルターCFは前記ブラックマトリックスBMの開口部BM−OP及び前記ブラックマトリックスBMに重畳するように配置される。前記カラーフィルターCFの一面上に第1導電層CL1が配置される。
前記カラーフィルターCFの前記一面上に前記第1導電層CL1をカバーする第1絶縁層IL−10が配置される。前記第1絶縁層IL−10上に第2導電層CL2が配置される。前記第1絶縁層IL−10上に前記第2導電層CL2をカバーする第2絶縁層IL−20が配置される。本実施形態で、図34を参照して説明した第3貫通ホールCH3と第4貫通ホールCH4、及び図36を参照して説明した第5貫通ホールCH5と第6貫通ホールCH6は前記第1絶縁層IL−10に具備される。
図52Cに示したように、前記第2ベース基板SUB2の下面に前記ブラックマトリックスBMが配置される。前記ブラックマトリックスBM上に前記第1導電層CL1が配置される。前記第2ベース基板SUB2の下面に前記ブラックマトリックスBM及び前記第1導電層CL1をカバーする前記第1絶縁層IL−1が配置される。
前記第1絶縁層IL−1上に前記第2導電層CL2が配置される。前記第1絶縁層IL−1上に前記第2導電層CL2をカバーする前記第2絶縁層IL−2が配置される。前記第2絶縁層IL−2上に前記カラーフィルターCFが前記ブラックマトリックスBMの開口部BM−OP及び前記ブラックマトリックスBMに重畳するように配置される。前記ブラックマトリックスBMに重畳するように前記カラーフィルターCFの境界が形成される。前記カラーフィルターCF上に前記第3絶縁層IL−3が配置される。
本実施形態で、図34を参照して説明した第3貫通ホールCH3と第4貫通ホールCH4、及び図36を参照して説明した第5貫通ホールCH5と第6貫通ホールCH6は前記第1絶縁層IL−1に具備される。また、本発明の他の実施形態で前記第2絶縁層IL−2は省略されることができ、前記第2導電層CL2は前記カラーフィルターCFによってカバーされ得る。
図52Dに示したように、前記第2ベース基板SUB2の下面に前記ブラックマトリックスBMが配置される。前記ブラックマトリックスBM上に前記第1導電層CL1が配置される。前記第2ベース基板SUB2の下面に前記ブラックマトリックスBM及び前記ブラックマトリックスBMの開口部BM−OPに重畳し、前記第1導電層CL1をカバーする前記カラーフィルターCFが配置される。
前記カラーフィルターCF上に前記第1絶縁層IL−1が配置される。前記第1絶縁層IL−1は平坦面を提供する。前記第1絶縁層IL−1上に前記第2導電層CL2が配置される。前記第1絶縁層IL−1上に前記第2導電層CL2をカバーする前記第2絶縁層IL−2が配置される。
本実施形態で、図34を参照して説明した第3貫通ホールCH3と第4貫通ホールCH4、及び図36を参照して説明した第5貫通ホールCH5と第6貫通ホールCH6は前記前記カラーフィルターCF及び前記第1絶縁層IL−1に具備される。また、本発明の他の実施形態で前記第1絶縁層IL−1は省略されることができ、前記第2導電層CL2は前記カラーフィルターCFの一面上に形成され得る。
図52Eに示したように、前記第2ベース基板SUB2の下面に前記ブラックマトリックスBMが配置される。前記第2ベース基板SUB2の下面上に前記ブラックマトリックスBMをカバーする前記第1絶縁層IL−1が配置される。前記第1絶縁層IL−1上に前記第1導電層CL1が配置される。前記第1導電層CL1は前記ブラックマトリックスBMに重畳することができる。前記第1絶縁層IL−1上に前記第1導電層CL1をカバーする前記カラーフィルターCFが配置される。
前記カラーフィルターCF上に前記第2絶縁層IL−2が配置される。前記第2絶縁層IL−2は平坦面を提供する。前記第2絶縁層IL−2上に前記第2導電層CL2が配置される。前記第2絶縁層IL−2上に前記第2導電層CL2をカバーする前記第3絶縁層IL−3が配置される。
本実施形態で、図34を参照して説明した第3貫通ホールCH3と第4貫通ホールCH4、及び図36を参照して説明した第5貫通ホールCH5と第6貫通ホールCH6は前記前記カラーフィルターCF及び前記第2絶縁層IL−2に具備される。また、本発明の他の実施形態で前記第2絶縁層IL−2は省略されることができ、前記第2導電層CL2は前記カラーフィルターCFの一面上に形成され得る。
図53は本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。以下、図53を参照して本実施形態によるタッチパネルを説明する。但し、図21乃至図48を参照して説明した構成と同一である構成に対する詳細な説明は省略する。
図53に示したように、前記第1表示基板DS1は前記液晶層LCLの上側に配置され、前記第2表示基板DS2は前記液晶層LCLの下側に配置される。前記第1表示基板DS1は第1ベース基板SUB1、複数個の絶縁層10、20、画素PXを含む。前記第2表示基板DS2は第2ベース基板SUB2、ブラックマトリックスBM、及びカラーフィルターCFを含む。
前記タッチパネルTP30は第1導電層CL1、絶縁層IL、及び第2導電層CL2を含む。前記第1導電層CL1、前記絶縁層IL、及び前記第2導電層CL2は前記第1ベース基板SUB1の下面上に配置される。
前記第1ベース基板SUB1の下面に第1導電層CL1が配置され、前記第1導電層CL1上に前記絶縁層ILが配置され、前記絶縁層IL上に前記第2導電層CL2が配置される。前記第2導電層CL2上に付加的な絶縁層5が配置される。前記絶縁層5上に画素PXが配置される。
本実施形態で、図34を参照して説明した第3貫通ホールCH3と第4貫通ホールCH4、及び図36を参照して説明した第5貫通ホールCH5と第6貫通ホールCH6は前記絶縁層ILに具備される。
図54は本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。以下、図54を参照して本実施形態によるタッチパネルを説明する。但し、図21乃至図48を参照して説明した構成と同一である構成に対する詳細な説明は省略する。
図54に示したように、前記第1表示基板DS1は前記液晶層LCLの上側に配置され、前記第2表示基板DS2は前記液晶層LCLの下側に配置される。前記第1表示基板DS1は第1ベース基板SUB1、ブラックマトリックスBM、及びカラーフィルターCF、複数個の絶縁層10、20、及び画素PXを含む。前記第2表示基板DS2は第2ベース基板SUB2を含む。
前記タッチパネルTP40は第1導電層CL1及び第2導電層CL2を含む。前記第1導電層CL1及び前記第2導電層CL2は前記第1ベース基板SUB1の下面上に配置される。
前記第1ベース基板SUB1の下面に前記第1導電層CL1が配置され、前記第1導電層CL1上に前記ブラックマトリックスBM、及び前記カラーフィルターCFが配置され、前記ブラックマトリックスBM、及び前記カラーフィルターCF上に前記第2導電層CL2が配置される。前記第2導電層CL2上に絶縁層5が配置される。前記絶縁層5上に前記画素PXが配置される。
本実施形態で、図34を参照して説明した第3貫通ホールCH3と第4貫通ホールCH4、及び図36を参照して説明した第5貫通ホールCH5と第6貫通ホールCH6は前記ブラックマトリックスBM及び/又は前記カラーフィルターCFに具備される。
図55は本発明の一実施形態による表示装置のブロック図である。図56は図55に図示された表示装置の部分斜視図である。図57は図56のI−I’線に沿う断面図である。図58は本発明の一実施形態によるタッチパネルの平面図である。
図55に示したように、前記表示装置は表示パネルDP、信号制御部100、ゲート駆動部200、データ駆動部300、及びタッチパネルTPを含む。前記信号制御部100、前記ゲート駆動部200、及び前記データ駆動部300は映像が生成されるように前記表示パネルDPを制御する。一方、図示しないが、前記表示装置はタッチパネルTPを駆動するタッチパネル駆動部及び入力地点の座標情報を算出するタッチ感知部をさらに含む。
前記表示パネルDP、前記信号制御部100、前記ゲート駆動部200、前記データ駆動部300、及び前記タッチパネルTPの構成及び動作は図21乃至図54を参照して説明した表示装置と同一である。以下、図21乃至図54を参照して説明した表示装置と本実施形態による表示装置の差異点を主に説明する。
前記表示パネルDPはイメージが表示される表示領域DA1、DA2とイメージが表示されない非表示領域(図示せず)とを含む。前記表示領域DA1、DA2は前記第2方向DR2に羅列された第1表示領域DA1と第2表示領域DA2とに区分され得る。前記非表示領域は前記複数個のゲートラインGL1〜GLnの端子及び前記複数個のデータラインDL1〜DLmの端子が配置される領域に前記表示領域を囲む領域であり得る。
前記信号制御部100は前記タッチパネルTPを制御する選択信号SSを出力する。前記タッチパネルTPは互いに異なる方式でタッチイベントを感知する第1タッチ部TPP1と第2タッチ部TPP2とを含む。前記選択信号SSに応答して前記第1タッチ部と前記第2タッチ部との各々は部分的にオンーオフされる。
前記イメージが表示されるフレーム区間の中の一時点で、前記第1表示領域DA1に重畳する前記第1タッチ部TPP1はターンオフされ、前記第2タッチ部TPP2はターンオンされる。この時、前記第2表示領域DA2に重畳する前記第1タッチ部TPP1はターンオンされ、前記第2タッチ部TPP2はターンオフされる。また、前記一時点と他の時点で、前記第1表示領域DA1に重畳する前記第1タッチ部TPP1はターンオンされ、前記第2タッチ部TPP2はターンオフされ得る。この時、前記第2表示領域DA2に重畳する前記第1タッチ部TPP1はターンオフされ、前記第2タッチ部TPP2はターンオンされる。これに対する詳細な説明は後述する。
図56に示したように、前記表示パネルDPは離隔されて配置された第1表示基板DS1と第2表示基板DS2とを含む。前記第1表示基板DS1と前記第2表示基板DS2との間に液晶層LCLが配置される。前記複数個のゲートラインGL1〜GLn(図1参照)、前記複数個のデータラインDL1〜DLm(図1参照)、及び前記複数個の画素PX11〜PXnm(図1参照)は前記第1表示基板DS1と前記第2表示基板DS2とのいずれか1つに配置される。以下、前記複数個のゲートラインGL1〜GLn(図1参照)、前記複数個のデータラインDL1〜DLm(図1参照)、及び前記複数個の画素PX11〜PXnm(図1参照)は前記第1表示基板DS1に具備されることと説明される。
前記第1表示領域DA1(図1参照)と前記第2表示領域DA2(図1参照)との各々は遮光領域SAと複数個の前記透過領域TAとに区分される。前記透過領域TAは前記バックライトユニットから生成された光を通過させる。前記遮光領域SAは前記透過領域TAを囲む。前記遮光領域SAは前記光を遮断する。
前記タッチパネルTPは前記表示パネルDP上に配置される。前記タッチパネルTPは前記第1表示基板DS1の上面に接着され得る。前記タッチパネルTPは第1タッチ基板TSS1、第1タッチ部TPP1、絶縁層IL、第2タッチ部TPP2、及び第2タッチ基板TSS2を含む。
前記第1タッチ部TPP1は前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)及び前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)を含む。前記第2タッチ部TPP2は前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)及び第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)を含む。前記第1タッチ部TPP1は前記第2タッチ部TPP2の下側に配置される。
前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)と前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)とは絶縁されるように交差する。前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)の各々は前記第1方向DR1に延長されたループ形状である。前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は前記第2方向DR2に羅列される。前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)と前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)とが同一の層上に配置され、交差する地点でブリッジBE2(図35及び図36参照)を通じて絶縁されることもあり得る。
前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)と前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)とは絶縁されるように交差する。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)の各々は第1方向DR1に延長された形状である。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)は前記第2方向DR2に離隔されて配置される。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)の各々は複数個のセンサー部SP1(以下、第1センサー部)と複数個の連結部CP1(以下、第1連結部)を含む。
前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)の各々は前記第2方向DR2に延長された形状である。前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)は前記第1方向DR1に離隔されて配置される。前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)の各々は複数個のセンサー部SP2(以下、第2センサー部)と複数個の連結部CP2(以下、第2連結部)とを含む。
図59Aは図58の第1タッチ部を示した平面図であり、図59Bは図58の第2タッチ部を示した平面図である。図59A及び図59Bを参照して、前記第1タッチ部及び前記第2タッチ部の動作に対して説明する。
前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)は互いに異なる区間で活性化されるスキャン信号TS10(1)〜TS10(p)(以下、第1スキャン信号)を受信する。前記第1スキャン信号TS10(1)〜TS10(p)は実質的に図27Bに図示された第2スキャン信号TS2(1)〜TS2(p)と同一の信号である。
前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)の各々は対応するスキャン信号に応答して磁気場を発生させる。前記入力手段(図示せず)が前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)に隣接すれば、前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)から誘導された磁気場が前記入力手段の共振回路と共振する。前記入力手段は共振周波数を発生させる。ここで、前記入力手段はインダクタとキャパシターを含むLC共振回路を具備するスタイラスペンであり得る。前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)は前記入力手段の前記共振周波数にしたがう感知信号SS10(1)〜SS10(q)(以下、第1感知信号)を出力する。
前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)の中の第2番目第1タッチコイルTC1(2)と前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)との中の第2番目第2タッチコイルTC2(2)と交差する領域の中の中心部を入力地点PP1(以下、第1入力地点)と仮定する。前記第2番目第2タッチコイルTC2(2)から出力された第1感知信号SS10(2)は残る第2タッチコイルTC2(1)、TC2(3)〜TC2(q)から出力された第1感知信号SS10(1)、SS10(3)〜SS10(q)より高いレベルを有する。
前記レベルが高い第1感知信号SS10(2)が検出された時間及び前記第2番目第2タッチコイルTC2(2)の前記第2タッチコイルTC2(1)〜TC2(q)に対する相対的位置に基づいて、前記第1入力地点PP1の2次元座標情報を算出する。
図59Bを参照して前記第2タッチ部TPP2の動作に対して説明する。機能的に、前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)は静電容量方式タッチパネルの入力タッチ電極に対応し、前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)は静電容量方式タッチパネルの出力タッチ電極に対応する。
前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)と前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)とは静電結合される。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)に第2スキャン信号TS20(1)〜TS20(k)(以下、第2スキャン信号)が印加されることによって前記第1センサー部SP1と前記第2センサー部SP2との間にキャパシターが形成される。前記第2スキャン信号TS20(1)〜TS20(k)は実質的に図27Aに図示された第1スキャン信号TS1(1)〜TS1(k)と同一の信号である。
前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)は前記第2スキャン信号TS20(1)〜TS20(k)を順次的に受信できる。前記第2スキャン信号TS20(1)〜TS20(k)は互いに異なる区間で活性化される。前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)は前記第2スキャン信号TS20(1)〜TS20(k)から生成された感知信号SS20(1)〜SS20(r)(以下、第2感知信号)を出力する。
前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)の中の第2番目第1タッチ電極TE1(2)と前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)との中の第2番目第2タッチ電極TE2(2)が交差する領域を入力地点PP2(以下、第2入力地点)と仮定する。ここで、前記第2入力地点PP2は使用者の指のような入力手段によって発生する。
前記第2番目第2タッチ電極TE2(2)から出力された第2感知信号SS20(2)は残る前記第2タッチ電極TE2(1)、TE2(3)〜TE2(r)から出力された第2感知信号SS20(1)、SS20(3)〜SS20(r)と異なるレベルを有する。
前記レベルが異なる第2感知信号SS20(2)が検出された時間によって前記第2入力地点PP2の前記第2方向DR2の座標情報を算出し、前記第2番目第2タッチ電極TE2(2)の前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)に対する相対的位置に基づいて、前記第2入力地点PP2の前記第1方向DR1の座標情報を算出することができる。
図60は本発明の一実施形態による表示装置に印加される信号のタイミング図である。図61Aは本発明の一実施形態によるタッチパネル駆動部のブロック図である。図61Bは本発明の一実施形態によるタッチ感知部のブロック図である。図62A及び図62Bは本発明の一実施形態によるスキャン信号のタイミング図である。
図60に示したように、垂直同期信号Vsyncはフレーム区間FRn−1、FRn、FRn+1を定義する。前記フレーム区間FRn−1、FRn、FRn+1は表示区間DSPと非表示区間BPとを包含することができる。前記非表示区間BPはデータ電圧VRGBが出力されない区間として、省略されることもあり得る。水平同期信号Hsyncは前記表示区間DSPに含まれた水平区間を定義する。前記水平区間毎前記データ駆動部300で前記データ電圧VRGBが出力される。
各々のフレーム区間FRn−1、FRn、FRn+1の間にゲート信号GSS1〜GSSnは前記ゲートラインGL1〜GLnに順次的に印加される。前記ゲート信号GSS1〜GSSnは活性化区間が互いに異なるパルス信号である。それによって、前記複数個の画素PX11〜PXnmは画素行単位にターンオンされる。前記データ電圧VRGBは、画素行単位に、該当画素行に含まれた画素に同時に提供される。行単位(line−by−line)スキャニング方式で前記第1表示領域DA1と前記第2表示領域DA2とは各々のフレーム区間FRn−1、FRn、FRn+1の間にイメージを生成する。
各々のフレーム区間FRn−1、FRn、FRn+1の一部の区間(以下、第1区間F−1)の間に前記選択信号SSはハイレベルを有し、他の一部の区間(以下、第2区間F−2)の間にローレベルを有する。前記選択信号SSに応答して、前記第1タッチ部TPP1(図59A参照)と前記第2タッチ部TPP2(図59B参照)との各々は部分的にオンーオフされる。
図61Aに示したように、前記タッチパネル駆動部400T2は第1スキャン信号出力部410T2及び第2スキャン信号出力部420T2を含む。各々の前記フレーム区間FRn−1、FRn、FRn+1(図60参照)の間に前記第1スキャン信号出力部410T2は第1スキャン信号TS10(1)〜TS10(p)を出力し、前記第2スキャン信号出力部420T2は第2スキャン信号TS20(1)〜TS20(k)を出力する。
図61Bに示したように、前記タッチ感知部500T2は第1選択部510、第2選択部520、第1信号処理部530、第2信号処理部540及び座標算出部550を含む。
前記第1選択部510は前記第1感知信号SS10(1)〜SS10(q)を第1信号処理部530へ提供し、前記第2選択部520は前記第2感知信号SS20−1〜SS20(r)を第2信号処理部540へ提供する。前記第1及び第2選択部510、520はマルチプレクサーであり得る。
前記第1信号処理部530は前記第1感知信号SS10(1)〜SS10(q)を第1デジタル信号に変換する。前記第2信号処理部540は前記第2感知信号SS20(1)〜SS20(r)を第2デジタル信号に変換する。前記座標算出部550は前記第1デジタル信号から前記第1入力地点PP1(図59A参照)の座標情報を算出し、前記第2デジタル信号から前記第2入力地点PP2(図59B参照)の座標情報を算出する。
図62Aに示したように、前記選択信号SSに応答して前記第1スキャン信号出力部410T2は前記第1区間F−1と前記第2区間F−2との間に互いに異なる一部の第1スキャン信号を各々出力する。
前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)(図59A参照)は前記第1表示領域DA1(図55及び図60参照)に重畳するように配置された第1グループの第1タッチコイルと前記第2表示領域DA2(図55及び図60参照)に重畳するように配置された第2グループの第1タッチコイルとに区分され得る。前記第1スキャン信号出力部410T2は前記第1区間F−1の間に前記第2グループの第1タッチコイルのみに対応する第1スキャン信号DA2−TS10を順次的に提供する。前記第1スキャン信号出力部410T2は前記第2区間F−2の間に前記第1グループの第1タッチコイルのみに対応する第1スキャン信号DA1−TS10を順次的に提供する。
図62Bに示したように、前記第1スキャン信号出力部410T2は前記第1区間F−1の間に前記第2グループの第1タッチコイルのみに対応する第1スキャン信号DA2−TS10を複数回、例えば2回、提供することもできる。前記第2表示領域DA2が複数回スキャニングされることによってタッチ感度が向上される。また、前記第1スキャン信号出力部410T2は前記第2区間F−2の間に前記第1グループの第1タッチコイルのみに対応する第1スキャン信号DA2−TS20を2回提供することもできる。
図62Aに示したように、前記選択信号SSに応答して、前記第2スキャン信号出力部420T2は前記第1区間F−1及び前記第2区間F−2の間に互いに異なる一部の第2スキャン信号を各々出力する。前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)(図59B参照)は前記第1表示領域DA1(図55及び図60参照)に重畳するように配置された第1グループの第1タッチ電極と前記第2表示領域DA2(図55及び図60参照)に重畳するように配置された第2グループの第1タッチ電極とに区分され得る。
前記第2スキャン信号出力部420T2は前記第1区間F−1の間に前記第1グループの第1タッチ電極のみに対応する第2スキャン信号DA1−TS20を順次的に提供する。前記第2スキャン信号出力部420T2は前記第2区間F−2の間に前記第2グループの第1タッチ電極のみに対応する第1スキャン信号DA2−TS20を順次的に提供する。
図62Bに示したように、前記第2スキャン信号出力部420T2は前記第1区間F−1の間に前記第1グループの第1タッチ電極を2回スキャニングすることができる。前記第2スキャン信号出力部420T2は前記第2区間F−2の間に前記第2グループの第1タッチ電極を2回スキャニングすることができる。
図60乃至図62Bを参照して説明したように、前記第1区間F−1の間に前記第1表示領域DA1に発生したタッチイベントは前記第2タッチ部TPP2で感知し、前記第2表示領域DA2に発生したタッチイベントは前記第1タッチ部TPP1で感知する。前記第2区間F−2の間に前記第1表示領域DA1に発生したタッチイベントは前記第1タッチ部TPP1で感知し、前記第2表示領域DA2に発生したタッチイベントは前記第2タッチ部TPP2で感知する。
このように、第1及び第2区間F−1、F−2及び第1及び第2表示領域DA1、DA2にしたがって前記第1タッチ部TPP1と前記第2タッチ部TPP2とが独立的に動作することによって、前記表示パネルDP又は前記第1タッチ部TPP1で誘発されたノイズが除去されることができる。以下、図63乃至図65を参照してさらに詳細に説明する。
図63は第2タッチ部TPP2に影響を与えるノイズの発生経路を示した等価回路図である。図64A及び図64Bはノイズと感知信号との関係を示したグラフである。図65は本発明の一実施形態による表示装置のノイズ除去経路を示した等価回路図である。
図63は前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)と前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)とを含む第2タッチ部TPP2(図59B参照)の等価回路図である。図63は前記第2タッチ部TPP2に影響を及ぼすノイズ経路NPを図示した。第1抵抗Rtxは第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)の等価抵抗を示し、第2抵抗Rrxは第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)の等価抵抗を示す。
前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)と前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)との間に可変キャパシターCmが形成される。前記第2スキャン信号TS20(図59Bの第2スキャン信号TS20(1)〜TS20(k)に対応する)によって前記可変キャパシターCmに充電された電荷量は外部入力によって変化する。前記可変キャパシターCmに充電された電荷量の変化量は第2感知信号SS20(図59Bの第2感知信号SS20(1)〜SS20(r)に対応する)のレベルから算出され得る。
第1ノイズNVcomは前記共通電極の電位が前記画素電圧の影響を受けて発生する。第2ノイズNTS10は前記第1タッチ部TPP1の前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)(図59A参照)に印加される第1スキャン信号TS10(1)〜TS10(p)によって発生する。
前記第1ノイズNVcomと前記第2ノイズNTS10とは前記第1タッチ電極TE1(1)〜TE1(k)と前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)との間に発生した第1寄生キャパシターPCtxと前記第2タッチ電極TE2(1)〜TE2(r)と前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)との間に発生した第2寄生キャパシターPCrxとを通じて前記第2タッチ部TPP2に影響を及ぼす。
図64A及び図64Bはノイズ信号NSと第2感知信号SS20とを示す。前記ノイズ信号NSは前記第1ノイズNVcomと前記第2ノイズNTS10との少なくともいずれか1つによって発生する。
図64Aに示したように前記ノイズ信号NSと前記第2感知信号SS20とが重畳すれば、前記第2感知信号SS20が識別されない。図64Bに図示された信号から前記第2感知信号SS20を検出する時、前記ノイズ信号NSのレベルが前記第2感知信号SS20と類似であれば、前記ノイズ信号NSは前記第2感知信号SS20に誤認されることがあり得る。このように、前記第1ノイズNVcomと前記第2ノイズNTS10とが発生すれば、前記第2タッチ部TPP2のタッチ感度は低下する。
図65は前記第1区間F−1(図60参照)の間に現れる前記第1表示領域DA1の等価回路を図示した。5番目ゲートラインGL5に対応する画素行を例示的に図示した。前記5番目ゲートラインGL5に対応する画素行は複数個の画素PX51〜PX5jを含む。前記複数個の画素PX51〜PX5jの各々は薄膜トランジスターTFTと液晶キャパシターCliqとを含む。前記液晶キャパシターCliqは画素電極、共通電極、及び前記画素電極と前記共通電極との間に配置された液晶層を含む。
前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)と前記共通電極との間に第3寄生キャパシターPCeが発生する。前記第3抵抗Rcomは前記共通電極の等価抵抗を示す。前記第4抵抗Reは前記第1タッチコイルTC1(1)〜TC1(p)の等価抵抗を示す。
前記第1区間F−1(図60及び図62A参照)の間に前記第1表示領域DA1に重畳する第1グループの第1タッチコイルに対応する第1スキャン信号(図65の図面符号TS10)を提供しない。したがって、前記第2ノイズNTS10は発生しない。
前記複数個の画素PX51〜PX5jに印加された画素電圧によって前記共通電極の電位は瞬間的に変化する。前記共通電極の電位変化によって発生した前記第1ノイズNVcomは前記第1グループの第1タッチコイルによって接地される。即ち、前記第1グループの第1タッチコイルは前記第1区間F−1の間に機能的に前記第2タッチ部TPP2のノイズ除去層と同一である。図65には前記第1ノイズNVcomの接地経路GPが図示された。
上述したように、前記第1ノイズNVcomと前記第2ノイズNTS10は前記第2タッチ部TPP2に影響を及ばないので、前記第1区間F−1の間に前記第2タッチ部TPP2は前記第1表示領域DA1で発生するタッチイベントを感知することができる。
別に図示しないが、前記第1区間F−1の間に前記第1タッチ部TPP1は前記第2表示領域DA2で発生するタッチイベントを感知する。この時、前記第2表示領域DA2に重畳する前記第2グループの第1タッチ電極と前記表示パネルDPからノイズは発生しない。
前記第2区間F−2(図60及び図62A参照)の間に前記第1タッチ部TPP1は前記第1表示領域DA1で発生するタッチイベントを感知する。この時、前記第1表示領域DA1に重畳する前記第2グループの第1タッチ電極と前記表示パネルDPからノイズは発生しない。前記第2区間F−2の間に、前記第2グループの第1タッチ電極に対応する第2スキャン信号が提供されずに、前記第1表示領域DA1に重畳する前記表示パネルDPの画素PXが非活性化されるためである。
前記第2区間F−2の間に前記第2タッチ部TPP2は前記第2表示領域DA2で発生するタッチイベントを感知する。この時、前記第2表示領域DA2に対応する前記表示装置の等価回路は図65に図示されたことと同一である。したがって、前記表示パネルDPから発生したノイズは除去され、前記第2タッチ部TPP2のタッチ感度は向上される。
各々のフレーム区間FRn−1、FRn、FRn+1(図60参照)毎に前記第1タッチ部TPP1と前記第2タッチ部TPP2とは前記第1表示領域DA1及び前記第2表示領域DA2を各々スキャニングする。したがって、他のタイプの入力手段によるタッチイベントを全て感知することができる。また、前記第1タッチ部TPP1は機能的に前記第2タッチ部TPP2に及ぶノイズを除去することによって前記第2タッチ部TPP2のタッチ感度が向上される。
図66は本発明の一実施形態による表示装置に印加される信号のタイミング図である。以下、図66を参照して本発明の一実施形態による表示装置の駆動方法を説明する。
図66に示したように、フレーム区間FRn−1、FRn、FRn+1は表示区間DSPと非表示区間BPとを含む。前記非表示区間BPはデータ電圧VRGBが出力されない区間である。前記非表示区間BPの間に前記表示パネルDPはブランクイメージを表示することができる。
選択信号SSは前記表示区間DSPの間にハイレベルを有し、前記非表示区間BPの間にローレベルを有する。前記選択信号SSに応答して、前記第1タッチ部TPP1(図59A参照)と前記第2タッチ部TPP2(図59B参照)とは互いに異なる区間でオンーオフされる。
前記表示区間DSPの間に前記第1タッチ部TPP1が動作する。電磁気誘導方式でタッチイベントを感知する前記第1タッチ部TPP1はイメージを表示する過程で発生する前記共通電極の電位変化に影響を及ぼさない。したがって、前記第1タッチ部TPP1は前記表示区間DSPの間に前記表示パネルで発生したノイズに影響を及ぼさずに、タッチイベントを感知することができる。本実施形態で前記第1タッチ部TPP1は図59Aを参照して説明した相互スキャン(mutual scaning)方式のみならず、磁気スキャン(self scaning)方式で動作することができる。
図66に図示されたものと異なりに、前記第1スキャン信号出力部410T2は前記表示区間DSPの間に第1スキャン信号TS10(1)〜TS10(p)を複数回、例えば2回、提供することもできる。前記表示区間DSPの間に前記第1表示領域DA1及び前記第2表示領域DA2が複数回スキャニングされることによってタッチ感度が向上される。
前記非表示区間BPの間に前記第2タッチ部TPP2が動作する。前記非表示区間BPの間に前記データ電圧VRGBが前記画素に印加されないので、前記表示パネルDPからノイズが発生しない。また、前記非表示区間BPの間に前記第1タッチ部TPP1が動作しないので、前記第1タッチ部からノイズが発生しない。したがって、前記非表示区間BPの間に前記第2タッチ部TPP2のタッチ感度が向上される。
図67乃至図69は本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。以下、図67乃至図69を参照して本実施形態による表示装置を説明する。但し、図55乃至図66を参照して説明した構成と同一である構成に対する詳細な説明は省略する。
図67に示したように、第1表示基板DS1は液晶層LCLの上側に配置され、第2表示基板DS2は前記液晶層LCLの下側に配置され得る。タッチパネルTP10は前記第1表示基板DS1上に配置される。前記タッチパネルTP10は第1タッチ部TPP1、絶縁層IL、第2タッチ部TPP2及びタッチ基板TSS(図57の第2タッチ基板TSS2に対応する)を含む。
前記第2表示基板DS2の上面に前記第1タッチ部TPP1が直接配置される。別々に製造された後に、表示パネルDPに付着される図57のタッチパネルTPと異なり、前記タッチパネルTP10は前記第2表示基板DS2の上面に直接製造される。前記第2表示基板DS2の上面に前記第1タッチ部TPP1を形成した後、前記絶縁層IL、前記第2タッチ部TPP2及び前記タッチ基板TSSを順次的に積層する。
図68に示したように、第1表示基板DS1は液晶層LCLの上側に配置され、第2表示基板DS2は前記液晶層LCLの下側に配置される。タッチパネルTP20は第1タッチ部TPP1、第2タッチ部TPP2及びタッチ基板TSS(図57の第2タッチ基板TSS2に対応する)を含む。
前記第1タッチ部TPP1は第2ベース基板SUB2の下面上に配置される。前記第1タッチ部TPP1の下側に絶縁層5が配置される。前記絶縁層5の下側に画素PXが配置される。他の実施形態で前記絶縁層5は前記ブラックマトリックスBM及び前記カラーフィルターCFで代替され得る。
前記第2タッチ部TPP2は前記第2ベース基板SUB2の上面上に配置される。前記第2ベース基板SUB2は前記第1タッチ部TPP1と前記第2タッチ部TPP2を分離させる絶縁層機能を有する。
前記第2タッチ部TPP2上に前記タッチ基板TSSが配置される。一方、前記タッチパネルTP20は前記第2タッチ部TPP2と前記第2ベース基板SUB2との間に配置されるか、或いは前記第2タッチ部TPP2と前記タッチ基板TSSとの間に配置された絶縁層をさらに包含することができる。
図69に示したように、第1表示基板DS1は液晶層LCLの上側に配置され、第2表示基板DS2は前記液晶層LCLの下側に配置される。前記第1表示基板DS1は第1ベース基板SUB1、複数個の絶縁層10、20、画素PXを含む。前記第2表示基板DS2は第2ベース基板SUB2、ブラックマトリックスBM、及びカラーフィルターCFを含む。
前記タッチパネルTP30は第1タッチ部TPP1、絶縁層IL、及び第2タッチ部TPP2を含む。前記第1タッチ部TPP1、前記絶縁層IL、及び前記第2タッチ部TPP2は前記第1ベース基板SUB1の下面上に配置される。
前記第1ベース基板SUB1の下面に前記第2タッチ部TPP2が配置され、前記第2タッチ部TPP2の下側に前記絶縁層ILが配置される。前記絶縁層ILの下側に前記第1タッチ部TPP1が配置される。前記第2タッチ部TPP2の下側に付加的な絶縁層5が配置される。前記絶縁層5上に画素PXが配置される。
以上では本発明の望ましい実施形態を参照して説明したが、該当技術分野の熟練された当業者又は該当技術分野で通常の知識を有する者であれば、後述される特許請求の範囲に記載された本発明のマッピング及び技術領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変形できることは理解できる。
したがって、本発明の技術的範囲は明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定まれなければならない。
DP・・・表示パネル
TP・・・タッチパネル
100・・・信号制御部
200・・・ゲート駆動部
300・・・データ駆動部
400・・・タッチパネル駆動部
500・・・タッチ感知部
600・・・タッチ感知部

Claims (10)

  1. 第1表示基板及び前記第1表示基板に対向する第2表示基板を含み、遮光領域と複数個の透過領域とに区分される表示パネルと、
    第1導電層及び前記第1導電層に絶縁された第2導電層を含み、前記第1表示基板と前記第2表示基板のいずれかに配置され、入力面を提供するタッチパネルと、を含み、
    前記タッチパネルは、
    第1スキャン信号を受信する複数個の第1タッチ電極と、
    前記複数個の第1タッチ電極と交差し、静電容量変化にしたがう第1感知信号を出力する複数個の第2タッチ電極と、
    前記遮光領域に重畳するように配置され、第2スキャン信号を受信する複数個の第1タッチコイルと、
    前記遮光領域に重畳するように配置され、前記複数個の第1タッチコイルと交差し、入力手段の共振周波数にしたがう第2感知信号を出力する複数個の第2タッチコイルと、を含み、
    前記第1導電層は、前記複数個の第2タッチ電極と前記複数個の第1タッチコイルとのいずれか1つと前記複数個の第1タッチ電極とを含む表示装置。
  2. 前記入力面を提供する、前記第1表示基板と前記第2表示基板とのいずれかは、ベース基板を含み、
    前記第1導電層及び前記第2導電層は、前記ベース基板の一側に配置されたことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記タッチパネルは、
    前記ベース基板の上側に配置された第1タッチ基板と、
    前記第1導電層と前記第2導電層との間に配置された絶縁層と、
    前記絶縁層を間に置いて前記第1タッチ基板と対向する第2タッチ基板と、を含む請求項2に記載の表示装置。
  4. 前記タッチパネルは、
    前記ベース基板の上側に配置され、前記第1導電層と前記第2導電層を絶縁させる絶縁層と、
    前記絶縁層を間に置いて前記ベース基板と対向するタッチ基板と、を含み、
    前記第1導電層は、前記ベース基板の上面に配置されたことを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
  5. 前記第1導電層と前記第2導電層は、クロム酸化物(Chromium oxide)、クロム窒化物(Chromium nitride)、チタニウム酸化物(Titanium oxide)、及びチタニウム窒化物(Titanium nitride)の中のいずれか1つ又はこれらの合金等を含むことを特徴とする請求項3または4に記載の表示装置。
  6. 前記第1導電層と前記第2導電層は、前記ベース基板の下側に配置されたことを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
  7. 前記入力面を提供する、前記第1表示基板と前記第2表示基板とのいずれかは、
    前記複数個の透過領域に対応する複数個の開口部を具備するブラックマトリックスと、
    前記複数個の開口部に重畳するように配置された複数個のカラーフィルターと、を含むことを特徴とする請求項6に記載の表示装置。
  8. 前記ブラックマトリックスと前記複数個のカラーフィルターとは、前記ベース基板の下面上に配置され、
    前記第1導電層と前記第2導電層とは、前記ブラックマトリックスに重畳するように配置されたことを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
  9. 前記複数個のカラーフィルターは、前記ブラックマトリックスをカバーし、
    前記第1導電層と前記第2導電層とのいずれか1つの導電層は、前記複数個のカラーフィルター上に配置されたことを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
  10. 前記入力面を提供する表示基板は、少なくとも1つの絶縁層をさらに含み、
    前記第1導電層と前記第2導電層とのいずれか1つの導電層は、前記ブラックマトリックス上に配置され、
    前記少なくとも1つの絶縁層は、前記いずれか1つの導電層をカバーし、
    前記第1導電層と前記第2導電層との中で他の1つの導電層は、前記少なくとも1つの絶縁層上に配置されたことを特徴とする請求項7に記載の表示装置。


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