JP5513779B2 - タッチスクリーン表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、タッチスクリーン表示装置に関するものであり、より詳細には製造原価が節減されたタッチスクリーン表示装置に関するものである。

タッチスクリーン表示装置は、タッチスクリーン機能が装着された表示装置であって、ユーザはタッチスクリーン表示装置上の任意の部分を直接手でタッチして、所望する作業を命令することができる。タッチスクリーン機能を有する表示装置は、簡単にユーザが情報を入力できる直感的なインターフェースを有しているため広く使用されている。

タッチスクリーン表示装置は、映像を表すための多数の画素の他に、ユーザがタッチした部分を感知するための多数のタッチ感知素子を含む。各画素にはゲート信号とデータ信号とが印加されて、各タッチ感知素子は外部タッチの可否によって他の出力信号を送る。したがって、ゲート信号及びデータ信号を印加するためのゲート駆動部及びデータ駆動部と、各タッチ感知素子の出力信号を読み出するためのリードアウト部とを必要とする。

大韓民国特許公開２００８−００１６１７６号公報

本発明が解決しようとする課題は、製造原価を節減できるタッチスクリーン表示装置を提供することにある。

本発明が解決しようとする課題は、上で言及した課題に制限されなく、言及されていないまた他の課題は以下の記載から当業者に明確に理解できるものであろう。

前記技術的課題を達成するための本発明のタッチスクリーン表示装置の一実施形態は、第１方向に伸びる多数のゲートラインと、第２方向に伸びる多数のデータラインと、多数の画素と、第１方向と実質的に平行に伸びる多数の第１センシングラインと、第２方向と実質的に平行に伸びる多数の第２センシングラインと、多数のタッチ感知素子と、各ゲートラインにゲート信号を印加するゲート駆動部及び各第１センシングラインの出力信号の入力を受ける第１リードアウト部を含む第１駆動部と、各データラインに映像データ電圧を印加するデータ駆動部及び各第２センシングラインの出力信号の入力を受ける第２リードアウト部を含む第２駆動部と、を含む。

前記技術的課題を達成するための本発明のタッチスクリーン表示装置の他の実施形態は、第１方向に伸びる多数のゲートラインと、第２方向に伸びる多数のデータラインと、多数の画素と、第１方向と実質的に平行に伸びる多数の第１センシングラインと、第２方向と実質的に平行に伸びる多数の第２センシングラインと、多数のタッチ感知素子と、各ゲートラインにゲート信号を印加するゲート駆動部と、各第１センシングラインの出力信号の入力を受ける第１リードアウト部を含む第１駆動部と、各データラインに映像データ電圧を印加するデータ駆動部及び各第２センシングラインの出力信号の入力を受ける第２リードアウト部を含む第２駆動部と、を含む。

その他実施形態の具体的な内容は詳細な説明および図に含まれている。

上述したようなタッチスクリーン表示装置によれば、タッチスクリーン表示装置の製造原価が節減されることができる。

本発明の一実施形態によるタッチスクリーン表示装置を説明するためのブロック図である。 図１のタッチスクリーン表示パネルに含まれる第１表示板のレイアウトである。 図１のタッチスクリーン表示パネルに含まれる第２表示板のレイアウトである。 図１のタッチスクリーン表示パネルを図２のＩＩｂ−ＩＩｂ´線に沿って切開した断面図である。 図４のタッチスクリーン表示パネルの特定地点を押して位置情報を入力する過程を示す断面図である。 図１の第１センシングラインおよび第２センシングラインと第１リードアウト部および第２リードアウト部とを説明するためのブロック図である。 図６のあるセンシングラインとこれと接続されたレベルディテクターとを説明するための回路図である。 図６の第２リードアウト部に／から入力／出力される信号のタイミング図である。 図６の第２リードアウト部に／から入力／出力される信号のタイミング図である。 本発明の他の実施形態によるタッチスクリーン表示装置を説明するためのブロック図である。

本発明の利点、特徴、並びにそれらを達成する方法は、図面と共に詳細に後述される実施形態を参照すると明確になる。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現されることが可能である。本実施形態は、単に本発明の開示が完全になるように、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に対して発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範囲によってのみ定義される。なお、明細書全体にかけて、同一の参照符号は同一の構成要素を指すものとする。

一つの素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）が、他の素子と「接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」または「カップリングされた（ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」と言及されるときは、他の素子と直接接続またはカップリングされた場合、あるいは中間に他の素子を介在させた場合のすべてを含む。これに対し、一つの素子が異なる素子と「直接接続された（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」または「直接カップリングされた（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」と言及されるときは、間に他の素子を介在させないことを表わす。明細書全体にかけて、同一の参照符号は、同一の構成要素を参照する。「および／または」は、言及されたアイテムの各々および１つ以上のすべての組合せを含む。

第１、第２などが、多様な素子、構成要素および／またはセクションを説明するために使用される。しかしながら、これら素子、構成要素および／またはセクションは、これらの用語によって制限されないことは明白である。これらの用語は単に一つの素子、構成要素、またはセクションを他の素子、構成要素、またはセクションと区別するために使用されるものである。したがって、以下で言及される第１素子、第１構成要素、または第１セクションは、本発明の技術的思想内で第２素子、第２構成要素、または第２セクションであり得ることは明白である。

本明細書で使用される用語は、実施形態を説明するためであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において単数形は、文言で特別に言及しない限り、複数形をも含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及した構成要素、段階、動作、および／または素子は、一つ以上の他の構成要素、段階、動作、および／または素子の存在または追加を排除しない。

他に定義されなければ、本明細書で使用されるすべての用語（技術および科学的用語を含む）は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に共通に理解され得る意味において使用されるものである。また、一般的に使用される辞典に定義されている用語は、明確に特別に定義されていない限り理想的にまたは過度に解釈されない。

図１を参照して本発明の一実施形態によるタッチスクリーン表示装置を説明する。図１は、本発明の一実施形態によるタッチスクリーン表示装置１を説明するためのブロック図である。

図１を参照すると、タッチスクリーン表示装置１は、タッチスクリーン表示パネル３００、信号制御部４００、第１集積回路チップ６００、及び第２集積回路チップ５００を含む。

タッチスクリーン表示パネル３００は、第１方向に伸びる多数のゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｋ、図示せず）と、第１方向と交差する第２方向に伸びる多数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬ３ｊ、図示せず）と、各ゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｋ）と各データライン（ＤＬ１〜ＤＬ３）とが交差する領域に定義された多数の画素（ＰＸ）と、第１方向と実質的に平行に伸びる多数の第１センシングライン（ＳＬｘ１〜ＳＬｘｋ、図示せず）と、第２方向と実質的に平行に伸びる多数の第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｊ、図示せず）と、各第１センシングライン（ＳＬｘ１〜ＳＬｘｋ）と各第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｊ）とが交差する領域に定義された多数のタッチ感知素子（ＴＳ）と、を含む。

各ゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｋ）は第１集積回路チップ６００から各ゲート信号（Ｇ１〜Ｇｋ）の入力を受けて、各データライン（ＤＬ１〜ＤＬ３ｊ）は第２集積回路チップ５００から各映像データ電圧（Ｄ１〜Ｄ３ｊ）の入力を受ける。また、各第１センシングライン（ＳＬｘ１〜ＳＬｘｋ）は第１集積回路チップ６００に各出力信号（Ｖｘ１〜Ｖｘｋ）を出力して、各第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｊ）は第２集積回路チップ５００に各出力信号（Ｖｙ１〜Ｖｙｊ）を出力する。

図１には、ｆ番目（ｆ＝１〜ｋ）のゲートライン（ＧＬｆ）と、３ｇ番目（ｇ＝１〜ｊ）のデータライン（ＤＬ３ｇ）と、これらが交差する領域に定義された画素（ＰＸ）と、ｆ番目（ｆ＝１〜ｋ）の第１センシングライン（ＳＬｘｆ）と、ｇ番目（ｇ＝１〜ｊ）第２センシングライン（ＳＬｙｇ）と、これらが交差する領域に定義されたタッチ感知素子（ＴＳ）とを図示している。以下、これらを例にあげて、多数のゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｋ）と、多数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬ３ｊ）と、多数の画素（ＰＸ）と、多数の第１センシングライン（ＳＬｘ１〜ＳＬｘｋ）と、多数の第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｊ）と、多数のタッチ感知素子（ＴＳ）とを説明する。

図１に図示された画素（ＰＸ）の等価回路を参照すると、画素（ＰＸ）は、ゲートライン（ＧＬｆ）およびデータライン（ＤＬ３ｇ）に接続されたスイッチング素子（Ｑｐ）と、これに接続された液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｌｃ）と、ストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｓｔ）とを含む。液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の他端は共通電圧（Ｖｃｏｍ）を有してもよく、ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）の他端はグランド（ｇｒｏｕｎｄ）と接続されてもよい。

図１に図示されたタッチ感知素子（ＴＳ）を参照すると、タッチ感知素子（ＴＳ）は、第１センシングライン（ＳＬｘｆ）から延長された第１センサ電極２９と、第２センシングライン（ＳＬｙｇ）から延長された第２センサ電極６３と、外部タッチによって第１センサ電極２９および第２センサ電極６３と接触するセンサスペーサ９２とを含む。ここで、センサスペーサ９２は共通電圧（Ｖｃｏｍ）を有してもよい。したがって、外部タッチによってセンサスペーサ９２が第１センサ電極２９および第２センサ電極６３に接触すると、第１センシングライン（ＳＬｘｆ）および第２センシングライン（ＳＬｙｇ）からの出力信号が有する電圧レベルは共通電圧（Ｖｃｏｍ）の電圧レベルになってもよい。

また図１を参照すると、信号制御部４００は、第１映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の入力を受けてこれに対応する第２映像信号（ＩＤＡＴ）を出力してもよい。信号制御部４００はまた、外部から外部制御信号（Ｖｓｙｎｃ、Ｈｓｙｎｃ、Ｍｃｌｋ、ＤＥ）の入力を受けてデータ制御信号（ＣＯＮＴ１）およびゲート制御信号（ＣＯＮＴ２）を生成してもよい。外部制御信号の例としては、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、メインクロック信号（Ｍｃｌｋ）、データイネーブル信号（ＤＥ）などがある。ゲート制御信号（ＣＯＮＴ２）はゲート駆動部６１０の動作を制御するための信号であり、データ制御信号（ＣＯＮＴ１）はデータ駆動部５１０の動作を制御するための信号である。

信号制御部４００は、また、タッチセンシング制御信号（ＣＯＮＴ３）を生成して、第１リードアウト部６２０と第２リードアウト部５２０とに提供してもよい。タッチセンシング制御信号（ＣＯＮＴ３）は、ローディング信号（図６のＬＯＡＤ参照）及びシフトクロック信号（図６のＳＣＬＫ参照）を含んでもよく、これらについては第１リードアウト部６２０及び第２リードアウト部５２０を説明するときに後述する。

第１集積回路チップ６００は、各ゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｋ）に各ゲート信号（Ｇ１〜Ｇｋ）を印加するゲート駆動部６１０と、各第１センシングライン（ＳＬｘ１〜ＳＬｘｋ）から出力信号（Ｖｘ１〜Ｖｘｋ）の入力を受ける第１リードアウト部６２０とを含む。

ゲート駆動部６１０は、信号制御部４００からゲート制御信号（ＣＯＮＴ２）の供給を受けて、ゲート信号（Ｇ１〜Ｇｋ）をゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｋ）に印加する。ここで、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ２）は、ゲート駆動部６１０の動作を制御するための信号として、ゲート駆動部６１０の動作を開始させる垂直開始信号（図８ＡのＳＴＶ参照）、ゲートオン電圧の出力時期を決定するゲートクロック信号、およびゲートオン電圧のパルス幅を決定する出力イネーブル信号などを含んでもよい。そして、ゲート信号（Ｇ１〜Ｇｋ）は、ゲートオン／オフ電圧生成部（図示せず）から提供されたゲートオン電圧（Ｖｏｎ）とゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）とを含んでもよい。

第１リードアウト部６２０は、各第１センシングライン（ＳＬｘ１〜ＳＬｘｋ）から出力信号（Ｖｘ１〜Ｖｘｋ）の入力を受けて、第１リードアウト信号（ＲＯｘ）を出力してもよい。第１リードアウト部６２０は、外部から基準電圧（Ｖｒｅｆ）及びリセット電圧（Ｖｒｓｔ）の供給を受けて駆動されてもよい。第１リードアウト部６２０については、図６から図８Ｂを参照して詳細に後述する。

第１集積回路チップ６００は、各ゲート信号（Ｇ１〜Ｇｋ）が出力される多数のピン（図示せず）と各第１センシングライン（ＳＬｘ１〜ＳＬｘｋ）からの出力信号（Ｖｘ１〜Ｖｘｋ）が入力される多数のピン（図示せず）を含んでもよい。そして、ゲート信号（Ｇ１〜Ｇｋ）が出力されるピンと、第１センシングライン（ＳＬｘ１〜ＳＬｘｋ）からの出力信号（Ｖｘ１〜Ｖｘｋ）が入力されるピンとは、１つずつ交互に配置されてもよい。ただし、第１集積回路チップ６００に含まれる多数のピンの配置は、これに限定されず、実現しようとするタッチスクリーン機能の解像度に応じて変更されてもよい。例えば、ゲート信号（Ｇ１〜Ｇｋ）が出力されるピン２つと、第１センシングライン（ＳＬｘ１〜ＳＬｘｋ）からの出力信号（Ｖｘ１〜Ｖｘｋ）が入力されるピン１つとを交互に配置してもよい。

また、第１集積回路チップ６００のゲート駆動部６１０と第１リードアウト部６２０とは、互いに分離されて独立的に駆動されてもよい。

このように、ゲート駆動部６１０と第１リードアウト部６２０とが１つのチップとして実装されるため、製造原価を節減することができる。

第２集積回路チップ５００は、各データライン（ＤＬ１〜ＤＬｋ）に各映像データ電圧（Ｄ１〜Ｄ３ｊ）を印加するデータ駆動部５１０と、各第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｋ）の出力信号（Ｖｙ１〜Ｖｙｋ）の入力を受ける第２リードアウト部５２０とを含む。

データ駆動部５１０は、信号制御部４００からデータ制御信号（ＣＯＮＴ１）の供給を受けて、第２映像信号（ＩＤＡＴ）に対応する映像データ電圧（Ｄ１〜Ｄ３ｊ）をデータライン（ＤＬ１〜ＤＬ３ｊ）に印加する。ここで、データ制御信号（ＣＯＮＴ１）は、データ駆動部５１０の動作を制御する信号である。データ制御信号（ＣＯＮＴ１）は、データ駆動部５１０の動作を開始する水平開始信号および映像データ電圧（Ｄ１〜Ｄ３ｊ）の出力を指示する出力指示信号などを含んでもよい。

第２リードアウト部５２０は、各第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｋ）からの出力信号（Ｖｙ１〜Ｖｙｋ）の入力を受けて、第２リードアウト信号（ＲＯｙ）を出力してもよい。第２リードアウト部５２０は、基準電圧（Ｖｒｅｆ）とリセット電圧（Ｖｒｓｔ）とを外部から供給されて動作してもよい。第２リードアウト部５２０については、図６から図８Ｂを参照して詳細に後述する。

一方、第２集積回路チップ５００は、各映像データ電圧（Ｄ１〜Ｄ３ｊ）が出力される多数のピン（図示せず）と各第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｋ）からの出力信号（Ｖｙ１〜Ｖｙｋ）が入力される多数のピンとを含んでもよい。ここで、映像データ電圧（Ｄ１〜Ｄ３ｊ）は、レッド映像データ電圧、グリーン映像データ電圧およびブルー映像データ電圧に区分されてもよい。例えば、図１において、Ｄ１，Ｄ４，…，Ｄ３ｊ−２はレッド映像データ電圧、Ｄ２，Ｄ５，…、Ｄ３ｊ−１はグリーン映像データ電圧、Ｄ３，Ｄ６，…，Ｄ３ｇ，…，Ｄ３ｊはブルー映像データ電圧であってもよい。そして、レッド映像データ電圧、グリーン映像データ電圧、およびブルー映像データ電圧が出力される３つのピンと、各第２センシングラインからの出力信号が入力される１つのピンとが交互に配置されてもよい。ただし、第１集積回路チップ６００と同様に、第２集積回路チップ５００に含まれる多数のピンの配置は、これに限定されず、実現しようとするタッチスクリーン機能の解像度に応じて変更されてもよい。

また、第２集積回路チップ５００のデータ駆動部５１０と第２リードアウト部５２０とは互いに分離されて、独立的に駆動されてもよい。

このように、データ駆動部５１０と第２リードアウト部５２０とが１つのチップとして実装されるため、製造原価を節減することができる。

図２から図５を参照して、図１のタッチスクリーン表示パネル３００をより詳細に説明する。図２は、図１のタッチスクリーン表示パネル３００に含まれる第１表示板１００のレイアウトであり、図３は、図１のタッチスクリーン表示パネル３００に含まれる第２表示板２００のレイアウトである。図４は、図１のタッチスクリーン表示パネル３００を図２のＩＩｂ−ＩＩｂ’線に沿って切開した断面図であり、図５は、図４のタッチスクリーン表示パネル３００の特定地点を押して位置情報を入力する過程を示す断面図である。

タッチスクリーン表示パネル３００は、多数のゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｋ）と、多数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬ３ｊ）と、多数の画素（ＰＸ）と、多数の第１センシングライン（ＳＬｘ１〜ＳＬｘｋ）と、多数の第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｊ）とが具備される第１表示板（図４の１００参照）と、第１表示板１００と対向し、共通電極（図４の９０参照）とセンサスペーサ（図４の９２参照）とを具備する第２表示板（図４の２００参照）と、第１表示板と第２表示板との間に介在された液晶分子層（図４の１５０参照）とを含む。

先ず、図２および図４を参照して第１表示板１００を説明すると、絶縁基板１０の上に第１方向に配置されたゲートライン（ＧＬｆ）と、ゲートライン（ＧＬｆ）から突起形状で突出しているゲート電極２６が形成される。そして、ゲートライン（ＧＬｆ）の端部には外部からゲート信号（図１のＧｆ参照）の印加を受けてゲートライン（ＧＬｆ）に伝達するゲートライン終端２４が形成されている。

また、絶縁基板１０の上にはゲートライン（ＧＬｆ）と分離されて横方向に配置された第１センシングライン（ＳＬｘｆ）と、第１センシングライン（ＳＬｘｆ）から突起形状で形成されて幅が拡張された第１センサ電極２９が形成されている。第１センサ電極２９は、タッチ感知素子（図１のＴＳ参照）の一端子であり、第１センサパッド８４とコンタクトホール７２を通じて接続される。第１センサ電極２９は、外部から圧力が印加される場合、センサスペーサ９２上の共通電極９０と電気的に接続されて、外部圧力が印加された位置情報を提供する。

ゲートライン（ＧＬｆ）、ゲートライン終端２４、ゲート電極２６、第１センシングライン（ＳＬｘｆ）、第１センサ電極２９の上にゲート絶縁膜３０が形成されて、ゲート絶縁膜３０の上にはアクティブ層４０が形成され、アクティブ層４０の上にはオーミックコンタクト層５５、５６が形成される。

オーミックコンタクト層５５、５６およびゲート絶縁膜３０の上には、データライン（ＤＬ３ｇ）およびドレイン電極６６が形成される。データライン（ＤＬ３ｇ）は第２方向に延長されており、ゲートライン（ＧＬｆ）と交差する。データライン（ＤＬ３ｇ）から枝形状でアクティブ層４０の上部まで延長されたソース電極６５が形成されている。データライン（ＤＬ３ｇ）の端部には、外部から映像データ電圧（図１のＤ３ｇ参照）の印加を受けてデータライン（ＤＬ３ｇ）に伝達するデータライン終端６８が形成されている。ドレイン電極６６は、ソース電極６５と分離されており、ゲート電極２６を中心にソース電極６５と対向するようにアクティブ層４０上部に位置する。ドレイン電極６６は、コンタクトホール７６が位置するドレイン電極拡張部６７を含む。

ゲート絶縁膜３０の上には、データライン（ＤＬ３ｇ）と分離されて第２方向に延長された第２センシングライン（ＳＬｙｇ）と、第２センシングライン（ＳＬｙｇ）から突起形状で形成されて幅が拡張された第２センサ電極６３が形成されている。第２センサ電極６３は、タッチ感知素子（図１のＴＳ参照）の一端子であり、第２センサパッド８５とコンタクトホール７３を通じて接続される。第２センサ電極６３は、外部から圧力が印加される場合、センサスペーサ９２上の共通電極９０と電気的に接続されて、外部圧力が印加された位置情報を提供する。

ソース電極６５はアクティブ層４０と少なくとも一部分がオーバーラップされ、ドレイン電極６６はゲート電極２６を中心にソース電極６５と対向し、アクティブ層４０と少なくとも一部分がオーバーラップされる。ここで、オーミックコンタクト層５５、５６は、アクティブ層４０とソース電極６５との間、およびアクティブ層４０とドレイン電極６６との間に介在してこれらの間の接触抵抗を低くする役割を果たす。

データライン（ＤＬ３ｇ）、ソース電極６５、ドレイン電極６６、ドレイン電極拡張部６７、データライン終端６８、第２センサ電極６３、第２センシングライン（ＳＬｙｇ）および露出されたアクティブ層４０の上には、絶縁膜からなる保護膜７０が形成されている。

保護膜７０には第２センサ電極６３、ドレイン電極６６およびデータライン終端６８を各々露出するコンタクトホール７３，７６，７８が形成されており、保護膜７０とゲート絶縁膜３０とには、第１センサ電極２９およびゲートライン終端２４を露出するコンタクトホール７２，７４が形成されている。

保護膜７０の上にはコンタクトホール７６を通じてドレイン電極６６と電気的に接続され、画素の形状に沿った画素電極８２が形成されている。また、保護膜７０の上にはコンタクトホール７４，７８を通じて、各々ゲートライン終端２４とデータライン終端６８とに接続されているゲートラインパッド８６およびデータラインパッド８８が形成されている。そして、保護膜７０の上にはコンタクトホール７２，７３を通じて各々第１センサ電極２９と第２センサ電極６３とに接続されている第１センサパッド８４および第２センサパッド８５が形成されている。

次に、図３および図４を参照して第２表示板２００を説明すると、絶縁基板９６の上に、光漏れを防止するためのブラックマトリックス９４と画素上に配置された色フィルタ９８とが形成されている。色フィルタ９８の上には、センサスペーサ９２が形成されている。ブラックマトリックス９４、色フィルタ９８およびセンサスペーサ９２の上には透明な導電物質から成る共通電極９０が形成されている。共通電極９０の上には、支持スペーサ９３が形成される。支持スペーサ９３は、第１表示板１００と第２表示板２００との間を支持し、一定のセルギャップ（ｃｅｌｌ ｇａｐ）を形成する。

次に、図４および図５を参照して、タッチスクリーン表示パネル３００の特定位置をタッチして位置情報が入力されることを説明する。

外部圧力が印加されない初期状態では、センサスペーサ９２は、第１表示板１００と分離されており、外部圧力が印加されると、センサスペーサ９２上の共通電極９０が第１センサパッド８４および第２センサパッド８５と電気的に接続される。すなわち、図５に図示されているように、ユーザが指やペン１７０などで特定地点を押すと、前記地点でセンサスペーサ９２上の共通電極９０と第１表示板１００上の第１および第２センサパッド８４，８５が電気的に接続して、前記地点に対する位置情報信号が提供される。

図６から図８Ｂを参照して図１の多数の第１センシングライン（ＳＬｘ１〜ＳＬｘｋ）及びこれらの出力信号（Ｖｘ１〜Ｖｘｋ）の入力を受ける第１リードアウト部６２０、並びに、多数の第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｊ）及びこれらの出力信号（Ｖｙ１〜Ｖｙｊ）の入力を受ける第２リードアウト部５２０について、より詳細に説明する。

図６は、図１の第１センシングラインおよび第２センシングラインと、第１リードアウト部および第２リードアウト部５２０，６２０とを説明するためのブロック図である。図６におけるタッチスクリーン表示パネル３００は、簡明な説明のために図１とは異なり、多数のゲートライン及び多数のデータラインおよび多数の画素は図示していない。図７は、図６におけるあるセンシングライン（ＳＬｙｇ）とこれに接続されたレベルディテクター５３０を説明するための回路図である。図７は、ｇ番目第の２センシングライン（ＳＬｙｇ）及びこれから出力信号（Ｖｙｇ）の入力を受けるレベルディテクター５３０の一部を図示している。

図６におけるタッチスクリーン表示パネル３００に配置されたいずれか１つのタッチ感知素子（ＴＳ）が、外部タッチによってオンされると、このタッチ感知素子（ＴＳ）が接続された第１センシングライン（ＳＬｘ１〜ＳＬｘｋ）からの出力信号（Ｖｘ１〜Ｖｘｋ）及び第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｋ）からの出力信号（Ｖｙ１〜Ｖｙｋ）の電圧レベルが第１電圧レベルから第２電圧レベルに変化する。

図７をさらに参照してこれを詳細に説明する。図６の各タッチ感知素子（ＴＳ）は、図７において、外部タッチによってオンされるスイッチング素子（ＴＳ）として図示されている。図７において、ｇ番目の第２センシングライン（ＳＬｙｇ）が有する抵抗とキャパシタンスとを各々ＲｓとＣｓで示している。

外部タッチによって、ｇ番目の第２センシングライン（ＳＬｙｇ）に接続されたいずれか１つのタッチ感知素子（ＴＳ）がオンされれば、タッチ感知素子（ＴＳ）、すなわちスイッチング素子（ＴＳ）が閉じられて、例えば、共通電圧（Ｖｃｏｍ）がｇ番目の第２センシングライン（ＳＬｙｇ）に印加されてもよく、ｇ番目の第２センシングライン（ＳＬｙｇ）からの出力信号（Ｖｙｇ）の電圧レベルは、第２電圧レベル、例えば、共通電圧（Ｖｃｏｍ）の電圧レベルになる。

外部タッチがなければ、ｇ番目の第２センシングライン（ＳＬｙｇ）に接続されたタッチ感知素子（ＴＳ）、すなわち、スイッチング素子（ＴＳ）がすべてオープンになり、ｇ番目の第２センシングライン（ＳＬｙｇ）の出力信号（Ｖｙｇ）はフローティングされて、ｇ番目の第２センシングライン（ＳＬｙｇ）からの出力信号（Ｖｙｇ）の電圧レベルは、第１電圧レベルになる。

再び図６を参照すると、第１リードアウト部６２０は、レベルディテクター６３０とシフトレジスター６４０と出力バッファ（Ｂｕｆｆｅｒ）とを含む。

レベルディテクター６３０は、第１センシングライン（ＳＬｘ１〜ＳＬｘｋ）からの出力信号（Ｖｘ１〜Ｖｘｋ）を論理ハイ（ｌｏｇｉｃ ｈｉｇｈ）または論理ロー（ｌｏｇｉｃ ｌｏｗ）のデジタルデータ（ＳＤｘ１〜ＳＤｘｋ）に変換して出力する。シフトレジスター６４０は、デジタルデータ（ＳＤｘ１〜ＳＤｘｋ）を順次に出力して、出力バッファは、シフトレジスター６４０から出力されたデジタルデータ（ＳＤｘ１〜ＳＤｘｋ）を増幅して、第１リードアウト信号（ＲＯｘ）を出力する。

第２リードアウト部５２０は、レベルディテクター５３０とシフトレジスター５４０と出力バッファとを含む。

レベルディテクター５３０は、第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｊ）からの出力信号（Ｖｙ１〜Ｖｙｊ）を論理ハイまたは論理ローのデジタルデータ（ＳＤｙ１〜ＳＤｙｊ）に変換して出力する。シフトレジスター５４０は、デジタルデータ（ＳＤｙ１〜ＳＤｙｊ）を順次に出力して、出力バッファは、シフトレジスター５４０から出力されたデジタルデータ（ＳＤｙ１〜ＳＤｙｊ）を増幅して、第２リードアウト信号（ＲＯｙ）を出力する。

図７をさらに参照して、レベルディテクター５３０をより詳細に説明する。以下の説明は、第１リードアウト部６２０に含まれるレベルディテクター６３０にも同一に適用されてもよい。

レベルディテクター５３０は、第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｊ）からの出力信号（Ｖｙ１〜Ｖｙｊ）を論理ハイまたは論理ローのデジタルデータ（ＳＤｙ１〜ＳＤｙｊ）に変換する比較器（ｃｏｍｐ）を含んでもよい。

比較器は、基準電圧（Ｖｒｅｆ）と第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｊ）からの出力信号（Ｖｙ１〜Ｖｙｊ）の入力を受けて論理ハイまたは論理ローのデジタルデータ（ＳＤｙ１〜ＳＤｙｊ）を出力する。ここで、基準電圧（Ｖｒｅｆ）は、第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｊ）からの出力信号（Ｖｙ１〜Ｖｙｊ）が有しうる電圧レベルである第１電圧レベルと第２電圧レベルとの間の電圧レベルを有してもよい。また、基準電圧（Ｖｒｅｆ）は、第１電圧レベル及び第２電圧レベルに応じて、外部調節ができるように設計されてもよい。

比較器は、第１電圧レベルが入力されると、論理ハイのデジタルデータ（ＳＤｙ１〜ＳＤｙｊ）を出力してもよく、第２電圧レベルが入力されると、論理ローのデジタルデータ（ＳＤｙ１〜ＳＤｙｊ）を出力してもよい。

レベルディテクター５３０は、また、第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｊ）からの出力信号（Ｖｙ１〜Ｖｙｊ）を出力するノードに接続されたリセット素子（ＲＳＱ）をさらに含んでもよい。

リセット素子（ＲＳＱ）にリセット電圧（ＲＳＴ）が印加されると、第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｊ）に充電された電荷は、放電されてもよい。第２リードアウト部５２０（または、第１リードアウト部６２０）は、後述するように、ローディング信号によってリードアウト（ｒｅａｄ−ｏｕｔ）動作を開始するが、このようなリードアウト動作の前に、リセット素子（ＲＳＱ）にリセット電圧（ＲＳＴ）を印加して、リセット素子（ＲＳＱ）が動作させてもよい。このように、リセット素子（ＲＳＱ）が第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｊ）（リセット素子（ＲＳＱ）がレベルディテクター６３０にある場合は、第１センシングライン（ＳＬｘ１〜ＳＬｘｋ））からの出力信号（Ｖｙ１〜Ｖｙｊ）（またはＶｘ１〜Ｖｘｋ）を第１電圧レベルにリセットすることによって、第２リードアウト部５２０（または第１リードアウト部６２０）の誤動作を防止することができる。

図６，図８Ａ、および図８Ｂを参照して、第１リードアウト部６２０及び第２リードアウト部５２０の動作をより詳細に説明する。以下、第２リードアウト部５２０に対してのみ説明する。

図８Ａ及び図８Ｂは、図６の第２リードアウト部５２０に／から入力／出力される信号のタイミング図である。図８Ｂは、図８Ａのｂｂ´区間に該当するタイミング図である。

図８Ａにおいて、タッチスクリーン表示パネル３００に映像が表示される１フレーム（１ ｆｒａｍｅ）は、垂直開始信号（ＳＴＶ）のパルスによって開始される。垂直開始信号（ＳＴＶ）のあるパルスのライジングエッジと次のパルスのライジングエッジとの間の時間は、１フレーム（１ ｆｒａｍｅ）に該当してもよい。

１フレームの間、数個のパルスを有するローディング信号（ＬＯＡＤ）が第２リードアウト部５２０に入力される。第２リードアウト部５２０は、ローディング信号（ＬＯＡＤ）に応答してリードアウト動作を開始する。ここで、ローディング信号（ＬＯＡＤ）が有するパルスの数と同じ数だけ第２リードアウト部５２０はリードアウト動作を実行してもよい。例えば、図８Ａに図示されたローディング信号（ＬＯＡＤ）は６個のパルスを有するため、第２リードアウト部５２０が６回のリードアウト動作をすることができる。

図８Ａにおいて、ｇ番目の第２センシングライン（ＳＬｙｇ）からの出力信号（Ｖｙｇ）の電圧レベルは、外部タッチによって第１電圧レベル（ＶＬ１）から第２電圧レベル（ＶＬ２）に変化している。ローディング信号（ＬＯＡＤ）がハイレベルであり、第２センシングライン（ＳＬｙｇ）からの出力信号（Ｖｙｇ）の電圧レベルが第２電圧レベル（ＶＬ２）である区間は、レベルディテクター５３０が出力したデジタルデータ（ＳＤｙｇ）が論理ハイである地点を含んでいる。

図８Ｂを参照すると、シフトクロック信号（ＳＣＬＫ）は、ローディング信号（ＬＯＡＤ）がハイレベルである区間の間で多数のパルスを含む。各パルスは、シフトレジスター５４０に順次に論理ハイまたは論理ローのデジタルデータ（ＳＤｙ１〜ＳＤｙｊ）を出力させる。すなわち、シフトレジスター５４０は、シフトクロック信号（ＳＣＬＫ）の各ライジングエッジに同期し、各論理ハイまたは論理ローのデジタルデータ（ＳＤｙ１〜ＳＤｙｊ）を出力させるようにするタイミング信号（Φｙ１，Φｙ２，…，Φｙｇ，…，Φｙｊ）の印加を受けて、論理ハイまたは論理ローのデジタルデータ（ＳＤｙ１〜ＳＤｙｊ）を順次に出力してもよい。

したがって、シフトレジスター５４０は、ｇ番目の第２センシングライン（ＳＬｙｇ）に接続されたタッチ感知素子（ＴＳ）がタッチされたという情報が入った第２リードアウト信号（Ｒｏｙ）を出力する。

同様に、第１リードアウト部６２０からもｆ番目の第１センシングライン（ＳＬｘｆ）に接続されたタッチ感知素子（ＴＳ）がタッチされたとの情報が入った第１リードアウト信号（Ｒｏｘ）が出力されてもよい。そして、第１リードアウト信号（Ｒｏｘ）と第２リードアウト信号（Ｒｏｙ）との入力を受けた判断部（図示せず）がｆ番目の第１センシングライン（ＳＬｘｆ）とｇ番目の第２センシングライン（ＳＬｙｇ）とが交差する地点で外部からのタッチがあったと判断してもよい。

以下、図９を参照して、本発明の他の実施形態によるタッチスクリーン表示装置２を説明する。図９は、本発明の他の実施形態によるタッチスクリーン表示装置２を説明するためのブロック図である。本発明による一実施形態と同一の構成要素に対しては同一の参照符号を使用し、本発明による一実施形態と実質的に重複する説明は便宜上省略する。

図９を参照すると、タッチスクリーン表示装置２は、タッチスクリーン表示パネル３０２、信号制御部４００、クロック生成部６３０、第１集積回路チップ６０２、および第２集積回路チップ５００を含む。

タッチスクリーン表示パネル３０２は、映像が表示される表示部（ＤＡ）と映像が表示されない非表示部（ＰＡ）とに区分される。

表示部（ＤＡ）は、本発明の第一実施形態で説明したように、多数のゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｋ、図示せず）と、多数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬ３ｊ、図示せず）と、多数の画素（ＰＸ）と、多数の第１センシングライン（ＳＬｘ１〜ＳＬｘｋ、図示せず）と、多数の第２センシングライン（ＳＬｙ１〜ＳＬｙｊ、図示せず）と、多数のタッチ感知素子（ＴＳ）とを含む。

非表示部（ＰＡ）は、第１表示板（図４の１００参照）が第２表示板（図４の２００参照）より広く形成されているため、映像が表示されない部分である。

非表示部（ＰＡ）にはゲート駆動部６１２が実装されてもよい。ゲート駆動部６１２は、第１スキャン開始信号（ＳＴＶＰ）によってイネーブルされて、クロック信号（ＣＫＶ）、クロックバー信号（ＣＫＶＢ）およびゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）を利用して多数のゲート信号（Ｇ１〜Ｇｋ）を生成して、各ゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｋ）に各ゲート信号（Ｇ１〜Ｇｋ）を順次に提供する。

信号制御部４００は、第２スキャン開始信号（ＳＴＶ）、第１クロック生成制御信号（ＯＥ）および第２クロック生成制御信号（ＣＰＶ）をクロック生成部６３０に提供してもよい。

クロック生成部６３０は、信号制御部４００から第２スキャン開始信号（ＳＴＶ）、第１クロック生成制御信号（ＯＥ）および第２クロック生成制御信号（ＣＰＶ）の入力を受けて、電圧生成部（図示せず）からゲートオン電圧（Ｖｏｎ）およびゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）の供給を受けてもよい。その後、クロック生成部６３０は、第１スキャン開始信号（ＳＴＶＰ）、クロック信号（ＣＫＶ）、クロックバー信号（ＣＫＶＢ）およびゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）をゲート駆動部６１２に供給してもよい。

具体的にクロック生成部６３０は、第２スキャン開始信号（ＳＴＶ）の供給を受けて、第１スキャン開始信号（ＳＴＶＰ）を出力してもよい。さらにクロック生成部６３０は、第１クロック生成制御信号（ＯＥ）および第２クロック生成制御信号（ＣＰＶ）の入力を受けて、クロック信号（ＣＫＶ）およびクロックバー信号（ＣＫＶＢ）を出力してもよい。ここで、クロック信号（ＣＫＶ）は、クロックバー信号（ＣＫＶＢ）と逆位相である信号である。

第１集積回路チップ６０２は、第１リードアウト部６２０を含む。本実施形態において、ゲート駆動部６１２は、前述したように、タッチスクリーン表示パネル３０２の非表示部（ＰＡ）に実装される。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明が、その技術的思想や必須の特徴を変更しない範囲で他の具体的な形態で実施され得るということを理解できるものである。したがって、以上で記述した実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的でないものと理解しなければならない。

１ タッチスクリーン表示装置
１０ 絶縁基板
２４ ゲート線終端
２６ ゲート電極
２９ 第１センサ電極
３０ ゲート絶縁膜
４０ アクティブ層
５５，５６ オーミックコンタクト層
６３ 第２センサ電極
６５ ソース電極
６６ ドレイン電極
６７ ドレイン電極拡張部
６８ データ線終端
７０ 保護膜
７２，７３，７４，７６，７８ コンタクトホール
８２ 画素電極
８４ 第１センサパッド
８５ 第２センサパッド
８６ ゲート線パッド
８８ データ線パッド
９０ 共通電極
９２ センサスペーサ
９３ 支持スペーサ
９４ ブラックマトリックス
９６ 絶縁基板
９８ 色フィルタ
１００ 第１表示板
２００ 第２表示板
１５０ 液晶分子層
１７０ ペン
３００ タッチスクリーン表示パネル
４００ 信号制御部
５００ 第２集積回路チップ
５１０ データ駆動部
５２０ 第２リードアウト部
５３０ レベルディテクター
５４０ シフトレジスター
６００ 第１集積回路チップ
６１０ ゲート駆動部
６２０ 第１リードアウト部

Claims (8)

1. 第１方向に伸びる多数のゲートラインと、
   第２方向に伸びる多数のデータラインと、
   多数の画素と、
   前記第１方向と実質的に平行に伸びる多数の第１センシングラインと、
   前記第２方向と実質的に平行に伸びる多数の第２センシングラインと、
   多数のタッチ感知素子と、
   前記各ゲートラインにゲート信号を印加するゲート駆動部と、前記各第１センシングラインからの出力信号の入力を受ける第１リードアウト部とを含む第１駆動部と、
   前記各データラインに映像データ電圧を印加するデータ駆動部と、前記各第２センシングラインからの出力信号の入力を受ける第２リードアウト部とを含む第２駆動部と、を含み、
   前記第１リードアウト部は、前記第１センシングラインからの出力信号を第１デジタルデータに変換して出力する第１レベルディテクター、前記第１デジタルデータを順次に出力する第１シフトレジスター、および前記第１シフトレジスターからの出力を増幅して第１リードアウト信号を出力する第１出力バッファを含み、
   前記第２リードアウト部は、前記第２センシングラインからの出力信号を第２デジタルデータに変換して出力する第２レベルディテクター、前記第２デジタルデータを順次に出力する第２シフトレジスター、および前記第２シフトレジスターからの出力を増幅して第２リードアウト信号を出力する第２出力バッファを含むタッチスクリーン表示装置。
2. 前記第１駆動部は、前記ゲート信号が出力される多数のピンと前記第１センシングラインからの出力信号が入力される多数のピンとを含み、
   前記ゲート信号が出力されるピンと、前記各第１センシングラインの出力信号が入力されるピンとは、１つずつ交互に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーン表示装置。
3. 前記第２駆動部は、前記映像データ電圧が出力される多数のピンと前記第２センシングラインからの出力信号が入力される多数のピンとを含み、
   前記映像データ電圧は、レッド映像データ電圧、グリーン映像データ電圧およびブルー映像データ電圧に区分され、
   各々前記レッド映像データ電圧、前記グリーン映像データ電圧および前記ブルー映像データ電圧が出力される３つのピンと、前記各第２センシングラインからの出力信号が入力される１つのピンとが交互に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーン表示装置。
4. 前記各タッチ感知素子は、外部タッチによってオンされるスイッチング素子であることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーン表示装置。
5. 前記各第１センシングラインおよび第２センシングラインに配置された何れか１つのタッチ感知素子が外部タッチによってオンされると、
   オンされた前記タッチ感知素子に接続された前記各第１センシングラインおよび第２センシングラインからの出力信号の電圧レベルが第１電圧レベルから第２電圧レベルに変化することを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーン表示装置。
6. 前記第１リードアウト部および第２リードアウト部は、各々基準電圧と前記第１センシングラインおよび第２センシングラインからの出力信号とを比較する比較器を含み、
   前記基準電圧は外部からの調節が可能であることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーン表示装置。
7. 前記第１リードアウト部と前記第１センシングラインとが接続されたノード、および第２リードアウト部と第２センシングラインとが接続されたノードに接続され、前記第１センシングラインおよび第２センシングラインに充電された電荷を放電させるリセット素子をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーン表示装置。
8. 前記第１リードアウト信号および前記第２リードアウト信号の入力を受けて外部からのタッチ地点を判断する判断部をさらに含む請求項１に記載のタッチスクリーン表示装置。
   
   
   
   
   

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