KR101365491B1 - 디스플레이장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스플레이장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 디스플레이장치는 외부의 압력에 대응하여 소정의 인에이블 신호를 출력하는 터치 패널과; 외부의 광에 반응하여 광이 제공된 위치정보를 갖는 소정의 전기적 신호를 발생시키는 광감지부를 포함하는 표시패널과; 상기 인에이블 신호가 입력되는 경우, 상기 전기적 신호에 대응하는 영상을 상기 표시패널에 형성하는 패널 구동부를 포함한다. 이에 의해 정밀도가 우수하고 터치감이 양호한 디스플레이장치가 제공된다.

Description

디스플레이장치{DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 개략도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 표시패널의 평면도이고,
도 3은 도2의 Ⅲ-Ⅲ에 따른 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 제어블럭도이고,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 연산부를 설명하기 위한 표이고,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이장치의 표시패널의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 터치패널 130 : 라이트팬
200 : 표시패널 300 : 제1기판
400 : 액정층 500 : 제2기판
600 : 패널 구동부 610, 620 : 전류-전압 컨버터
630 : 연산부 650 : 패널 구동부
본 발명은 디스플레이장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치패널을 포함하는 디스플레이장치에 관한 것이다.
일반적으로 터치패널은 디스플레이장치의 화면상에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택할 수 있도록 디스플레이장치의 최상측에 구비되어 손 및 물체와 직접적으로 접촉된다. 터치패널을 포함하는 디스플레이장치는 키보드 및 마우스와 같이 디스플레이장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 필요로 하지 않기 때문에 사용이 증대되고 있다.
이처럼, 외부 물체의 접촉에 의하여 화상신호를 형성하는 터치패널은 물체의 접촉성에 정도에 따라 입력신호로서 정밀도가 떨어지고, 표면에 스크래치가 유발될 수 있는 문제점이 있다.
한편, 최근 외부 광을 이용하여 화상을 형성하는 정전식 터치패널이 널리 사용되고 있으나 사용자가 터치패널 상에 직접 압력을 가하는 터치감이 없어 활용도가 높지 않은 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 정밀도가 우수하고 터치감이 양호한 디스플레이장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 외부의 압력에 대응하여 소정의 인에이블 신 호를 출력하는 터치 패널과; 외부의 광에 반응하여 광이 제공된 위치정보를 갖는 소정의 전기적 신호를 발생시키는 광감지부를 포함하는 표시패널과; 상기 인에이블 신호가 입력되는 경우, 상기 전기적 신호에 대응하는 영상을 상기 표시패널에 형성하는 패널 구동부를 포함하는 디스플레이장치에 의해 달성된다.
상기 표시패널은 다수의 화소를 포함하고, 상기 화소는 복수의 화소를 형성하는 게이트선 및 데이터선과, 상기 게이트선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소전극과; 유지 용량을 형성하는 유지전극을 포함한다.
상기 광감지부는 광에 의하여 구동되는 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자에 연결되어 상기 게이트선과 나란한 제1신호선과, 상기 데이터선과 나란한 제2신호선을 포함할 수 있다.
상기 전기적 신호는 전류를 포함하며, 상기 패널 구동부는 전류를 전압으로 변경시키고, 변경된 전압이 소정 레벨을 초과하는 경우 소정 제어값을 출력하는 전류-전압 컨버터를 포함한다.
상기 전류-전압 컨버터는 상기 제1신호선에 연결되어 있는 제1 전류-전압 컨버터 및 상기 제2신호선에 연결되어 있는 제2 전류-전압 컨버터를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 표시패널은 상기 제1 전류-전압 컨버터 및 상기 제2 전류-전압 컨버터로부터 상기 제어값이 출력되는 경우, 상기 위치정보에 대응하는 제어신호를 출력하는 연산부를 포함할 수 있다.
상기 제어값은 하이값이며, 상기 연산부는 낸드(NAND)게이트 회로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어값은 로우값이며, 상기 연산부는 노어(NOR)게이트 회로를 포함할 수 있다.
상기 스위칭 소자는 PN 접합 다이오드일 수 있다.
상기 PN접합 다이오드는 제1전극, 제2전극 및 상기 P+ 영역, N+ 영역 및 상기 P+ 영역과 N+ 영역 사이에 형성되어 있는 진성 실리콘영역을 포함하는 반도체층을 포함할 수 있다.
상기 유지전극에는 포지티브 전압이 인가되고, 포토 다이오드에 역바이어스를 인가하기 위하여 상기 N+ 영역은 상기 유지전극과 전기적으로 연결되어 있는 것이 바람직하다.
상기 스위칭 소자는 금속산화막 반도체(metal-oxide-semiconductor; MOS)일 수 있다.
상기 터치 패널은 제1레벨의 전원이 인가되어 있는 제1패널과 상기 제2레벨의 전원이 인가되어 있는 제2패널을 포함할 수 있다.
상기 제1레벨 및 상기 제2레벨 중 어느 하나는 접지단과 연결될 수 있다.
진성 실리콘 영역에서 발생하는 전류의 증가시키기 위하여 상기 광은 적외선인 것이 바람직하다.
또한, 적외선을 출사하는 라이트 팬을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 표시패널은 상기 화소가 형성되어 있는 제1기판, 제2기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2기판 사이에 형성되어 있는 액정층을 포함할 수 있다.
상기 표시패널은 상기 화소 상에 형성되어 있는 발광층을 더 포함할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.
여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 개략도이다.
도시되어 있는 바와 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이장치는 터치패널(100), 터치패널(100)의 하부에 마련되어 있는 표시패널(200), 표시패널(200)에 형성되어 있는 광감지부 및 패널구동부(600)를 포함한다.
터치패널(100)은 제1패널(110), 제1패널(110)과 대향하는 제2패널(120) 및 라이트팬(130)을 포함하며, 소정 압력이 터치패널(100)의 표면에 가해지는 경우 패널 구동부(600)로 인에이블 신호를 출력한다. 종래 터치패널의 경우, 표면에 가해지는 압력에 응답하여 압력이 가해지는 위치 정보를 패널 구동부(600)로 출력하였다. 즉, 라이트팬과 같은 물질이 닿는 경우 물질의 움직임에 따라 변경되는 위치 정보를 패널 구동부로 출력하였다. 반면, 본 실시예에 따른 디스플레이장치는 후술한 광감지부에 의하여 입력신호에 해당하는 전기적 신호가 전달되기 때문에 터치패널(100)은 단지 광감지부에 의한 전기적 신호를 인에이블 시키는 역할을 한다. 따 라서, 터치패널(100)은 종래의 터치패널을 포함할 수도 있으며, 종래와 같은 압력 감지를 위한 정교한 시스템을 구비하지 않더라도 터치 또는 노터치만을 구별할 수 있는 구조를 가질 수도 있다.
제1패널(110) 및 제2패널(120)에는 서로 상이한 레벨의 전원이 인가된다. 제1패널(110)에는 제1레벨을 갖는 소정의 전원단이 연결되어 있으며, 제2패널(120)에는 제2레벨, 도시되어 있는 바와 같이 0V에 해당하는 접지단이 연결되어 있다. 제1패널(110)은 패널 구동부(600)에 연결되어 있으며, 터치패널(100)에 압력이 가해지지 않는 경우 제1레벨의 전원에 해당하는 소정의 아날로그 신호를 패널 구동부(600)로 출력한다. 터치패널(100)에 소정 압력이 가해져 제1패널(110)과 접지단과 연결되어 있는 제2패널(120)이 접촉되는 경우, 제1패널(110)로부터 패널 구동부(600)로 출력되는 아날로그 신호는 변경될 것이다. 이러한 변경된 아날로그 신호는 광감지부의 전기적 신호를 활성화시키는 인에이블 신호가 된다.
라이트팬(130)은 표시패널(200)의 광감지부가 감지할 수 있는 적외선을 출사한다. 또한, 라이트팬(130)은 터치패널(100)에 소정의 압력을 가할 수 있으므로 사용자는 라이트팬(130)을 사용하여 표시패널(200) 상의 영상을 선택하거나 문자나 기호를 입력하는 터치감을 느낄 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 디스플레이장치는 라이트팬(130)으로부터 출사되는 광을 통하여 영상을 정확하게 제어하고, 라이트팬(130)을 터치패널(100)에 이동시킴으로써 사용자에게 터치감을 줄 수 있다. 라이트팬(130)으로부터 출사되는 광의 파장은 약 800 내지 1000nm 이고, 상기 범위의 적외선은 후술할 진성 실리콘 영역을 자극하여 전류를 생성한다. 하지만, 라이트팬(130)으로부터 출사되는 광의 파장이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 자외선 또는 가시광선 역시 가능하다. 다만, 이러한 광의 파장범위는 광감지부가 광에 반응하는 최대의 효율을 고려하여 선택될 것이다.
라이트팬(130)은 디스플레이장치에 필수적인 구성요소는 아니며, 적외선을 제공하는 하나의 수단으로 사용된다.
표시패널(200)은 다수의 화소를 포함하여 영상을 표시하고, 외부의 광에 반응하는 광감지부를 포함한다. 광감지부는 외부의 광에 반응하여 광이 제공된 위치정보를 갖는 소정의 전기적 신호를 발생시킨다. 이하, 도2 및 도3을 참조하여 표시패널(200) 및 광감지부에 대하여 상세히 기술하겠다. 도2는 본 실시예에 따른 디스플레이장치의 표시패널의 평면도이고, 도 3은 도2의 Ⅲ-Ⅲ에 따른 단면도이다.
본 실시예에 따른 표시패널(200)은 다수의 화소가 형성되어 있는 제1기판(300), 제1기판(300)에 대향하는 제2기판(500) 및 양 기판(300, 500) 사이에 형성되어 있는 액정층(400)을 포함하는 액정패널이다.
우선, 제1기판(300)을 살펴보면, 제1절연기판(310) 위에 게이트 배선(320, 321, 330, 340, 341, 342)이 형성되어 있으며, 게이트 배선(320, 321, 330, 340, 341, 342)은 금속 단일층 또는 다중층일 수 있다. 게이트 배선(320, 321, 330, 340, 341, 342)은 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선(320), 게이트선(320)로부터 연장되어 있는 게이트 전극(321), 화소전극(391)과 중첩되어 유지용량을 형성하는 유지전극선(330), 게이트선(320)과 나란하게 형성되어 있는 제1신호선(340), 제2신호선(340)으로부터 연장되어 있는 제1전극(341)과 제2전극(342)을 포함한다. 게이트 전극(321)은 박막트랜지스터의 제어단자에 해당하며, 제1전극(341) 및 제2전극(342)은 광감지부인 스위칭 소자의 양 전극에 해당한다. 본 실시예에 따른 광감지부는 포토 다이오드의 일종인 PN 접합 다이오드로 마련되며, 제1전극(341)은 P+영역(364)과 제2전극(342)는 N+영역(365)과 연결된다.
본 실시예에 따른 유지전극선(330)은 게이트선(320)과 나란하게 배열되어 있다. 유지전극선(330)에는 공통전극(550)에 인가되는 공통전압이 인가되면, 다양한 레벨 범위의 전압이 인가될 수 있으며, 본 실시예에 따를 경우, 약 0 내지 5V의 포지티브 전압이 인가된다.
제1절연기판(310)위에는 실리콘 질화물(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(350)이 게이트 배선(320, 321, 330, 340, 341, 342)을 덮고 있다.
게이트 전극(321)의 게이트 절연막(350) 상부에는 비정질 실리콘 등의 반도체로 이루어진 반도체층(362)이 형성되어 있으며, 반도체층(362)의 상부에는 실리사이드 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 실리콘 등의 물질로 만들어진 저항 접촉층(363)이 형성되어 있다.
제1전극(341)의 상부에는 p형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 P+영역(364) 이 형성되어 있으며, 제2전극(342)의 상부에는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는N+영역(365)이 형성되어 있다. P+영역(364)과 N+영역(365)의 사이의 게이트 절연막(350)의 상부에는 비정질 실리콘으로 이루어진 진성 실리콘영역(360)이 형성되어 있다.
진성 실리콘영역(360)은 제1신호선(340)과 나란하게 마련되며, 게이트 전극(321) 상부의 반도체층(362)과 동일한 층에 마련된다. 진성 실리콘영역(360)은 본 실시예와 같이 비정질 실리콘으로 마련될 수도 있으며, 폴리 실리콘으로 마련될 수도 있다. 진성 실리콘영역(360)은 라이트팬(130)으로부터 출사되는 적외선에 반응하여 P+영역(364)과 N+영역(365) 사이에 전류를 발생시키고, 이렇게 생성된 전류는 제1신호선(340) 및 후술할 제2신호선(375)로 전달된다. 진성 실리콘은 적외선, 약 800 내지 1000nm의 파장 범위의 광이 입사되는 경우 최대의 출력 전류량을 갖는다. 즉, 진성 실리콘은 적외선이 입사될 때 최대의 반응성(responsibility)을 가지며, 반응성이란 광량 대비 출력전류 비율을 의미한다. 한편, 실리콘 영역의 물질은 표시패널(200)로 입사되는 광의 파장범위에 따라 달라질 수 있다.
P+영역(364)과 N+영역(365)은 진성 실리콘영역(360)의 증착 후, 마스크 등을 이용하여 특정 영역에 불순물을 도핑하는 과정을 통하여 형성된다.
진성 실리콘영역(360), 저항 접촉층(363), P+영역(364), N+영역(365) 및 게이트 절연막(350) 위에는 데이터 배선(370, 371, 372, 375)이 형성되어 있다. 데이터 배선(370, 371, 372, 375) 역시 금속층으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있다. 데이터 배선(370, 371, 372, 375)은 세로 방향으로 형성되어 게이트선(320)과 교차하여 화소를 형성하는 데이터선(370), 소스 전극(371), 소스 전극(371)와 분리되어 있으며 소스 전극(371)의 반대쪽 저항 접촉층(363) 상부에 형성되어 있는 드레인 전극(372), 데이터선(370)과 나란하게 형성되어 있는 제2신호선(375)을 포함한다.
드레인 전극(372)은 데이터선(370)으로부터 분지되어 U자 형상으로 형성되며, 소스 전극(371)은 접촉구(374)를 통하여 화소전극(391)과 연결되어 있다.
제2신호선(375)은 제1신호선(340)과 교차하며, 교차 영역에 형성되어 있는 접촉구(376)를 통하여 제1신호선(340)과 전기적으로 연결되어 있다. 진성 실리콘영역(364)을 통하여 흐르는 전류는 제1신호선(340) 및 제2신호선(375)으로 전달된다. 전류가 출력되는 위치에 관한 정보가 광감지부가 형성되어 있는 위치 정보에 해당한다.
데이터 배선(370, 371, 372, 375) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(362)의 상부에는 보호막(380)이 형성되어 있다. 보호막(380)에는 소스 전극(362), 유지전극선(330) 및 PN접합 다이오드의 제2전극(342)을 드러내는 접촉구(374, 394, 395)가 형성되어 있다.
보호막(380)의 상부에는 화소전극(391) 및 유지전극선(330)과 제2전극(342)를 연결하는 브릿지 전극(393)이 형성되어 있다. 화소전극(391)은 통상 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 도전물질로 이루어진다.
브릿지 전극(393)에 의하여 제2전극(342)이 유지전극선(330)에 연결되어 있으므로 제2전극(342)에는 유지전극선(330)에 인가되는 포지티브 전압이 인가된다. 즉, N+영역(365)에 포지티브 전압을 연결함으로써 PV 접합 다이오드에는 역바이어스가 인가된다. 통상적으로 광이 입사되는 경우에만 전류를 발생시키기 위하여 포토 다이오드에는 역바이어스가 인가된다. N+영역(365)에 인가된 역바이어스는P+영역(364)과 N+영역(364) 사이의 전기장을 강화시켜 진성 실리콘영역(360)이 적외선에 반응할 때 많은 캐리어를 이동시키는 역할을 한다.
정리하면, 본 실시예에 따른 광감지부는 PN 접합 다이오드로 마련되며, P+영역(364), N+영역(365) 및 진성 실리콘영역(360), 제1전극(341), 제2전극(342), 제1신호선(340) 및 제2신호선(375)로 구성된다. 적외선에 반응하는 진성 실리콘영역(360)은 적외선에 반응하여 전기적 신호의 일종인 전류를 발생시키고, 발생된 전류는 제1신호선(340) 및 제2신호선(375)로 전달되어 광감지부의 위치를 패널구동부(600)에 제공한다.
또한, 다른 실시예에 따르면 광감지부는 PN 접합 다이오드가 아닌 다른 소자로 마련될 수도 있다. 박막트랜지스터와 같이 금속산화막 반도체(metal-oxide-semiconductor; MOS)로 마련될 수도 있으며, 광을 감지하여 소정의 전기적 신호를 출력할 수 있는 어떠한 형태를 포함하여 구성될 수 있다.
이어 제2기판(500)에 대하여 설명하겠다.
제2절연기판(510) 위에 블랙 매트릭스(520)가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(520)는 일반적으로 적색, 녹색 및 청색 필터 사이를 구분하며, 제1기판(300)에 위치하는 박막 트랜지스터로의 직접적인 광조사를 차단하는 역할을 한다. 블랙 매트릭스(520)는 통상 검은색 안료가 첨가된 감광성 유기물질로 이루어져 있다. 상기 검은색 안료로는 카본블랙이나 티타늄 옥사이드 등을 사용한다.
컬러필터층(530)은 블랙 매트릭스(520)를 경계로 하여 적색, 녹색 및 청색 필터가 반복되어 형성된다. 컬러필터층(530)은 백라이트 유닛(도시하지 않음)으로부터 조사되어 액정층(400)을 통과한 빛에 색상을 부여하는 역할을 한다. 컬러필터층(530)은 통상 감광성 유기물질로 이루어져 있다. 컬러필터층(530)은 제2기판(500)이 아닌 제1기판(300) 상에 형성될 수도 있으며, 백라이트 유닛(미도시)의 구동 형태에 따라 생략될 수도 있다.
컬러필터층(530)과 컬러필터층(530)이 덮고 있지 않은 블랙 매트릭스(520)의 상부에는 오버코트막(540)이 형성되어 있다. 오버코트막(540)은 컬러필터층(530)을 평탄화하면서, 컬러필터층(530)을 보호하는 역할을 하며 통상 아크릴계 에폭시 재료가 많이 사용된다.
오버코트막(540)의 상부에는 공통전극(550)이 형성되어 있다. 공통전극(550)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 도전물질로 이 루어진다. 공통전극(550)은 박막 트랜지스터 기판의 화소전극(391)과 함께 액정층(400)에 직접 전압을 인가한다.
제1 기판(300)과 제2 기판(500)의 사이에는 액정분자(410)를 포함하는 액정층(400)이 위치한다.
다른 실시예에 따르면, 박막트랜지스터의 반도체층은 폴리 실리콘을 포함하여 형성될 수도 있다.
또, 다른 실시예에 따르면, 유지전극선이 형성되어 있는 부분에 반도체층이 더 형성되어 유지전극선과 함께 유지용량을 형성할 수도 있다.
또한, 화소는 본 실시예에와 같은 투명전도물질인 화소전극(391) 이외에 반사전극을 더 포함할 수도 있으며, 화소전극(391) 및 공통전극(550)에는 소정의 절개패턴이 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 제어블럭도이다. 도4는 참조하여 광감지부와 연결되어 있는 패널구동부(600)에 대하여 살펴보겠다.
도시된 바와 같이, 패널구동부(600)는 전류-전압 컨버터(610, 620), 전류-전압 컨버터(610, 620)에 연결되어 있는 연산부(630) 및 연산부(630)로부터 출력되는 제어신호에 따라 영상을 표시패널(200)에 표시하는 데이터 구동부(650)를 포함한다.
전류-전압 컨버터(610, 620)는 제1신호선(340)에 연결되어 있는 제1전류-전압 컨버터(610)와 제2신호선(375)에 연결되어 있는 제2 전류-전압 컨버터(620)를 포함하며, 각 신호선(340, 375)로부터 입력되는 전류를 전압을 변경시킨다.
광감지부는 도시되어 있는 것과 같이 모든 화소마다 형성되는 것은 아니며, 하나의 광감지부는 세 개의 화소에 걸쳐 소정의 간격으로 이격되어 있다. 광감지부가 배열되는 간격은 라이트팬(130)의 직경을 고려하여 조절된다. 예컨대, 라이트팬(130)의 반경이 약 0.8mm 인 경우, 광감지부는 약 2mm2 간격마다 형성될 수 있으며 이는 감지에 대한 정밀도 및 표시패널(200)의 크기에 따라 설정될 수 있다. 제1 전류-전압 컨버터(610)는 복수 개로 마련되어 광감지부가 형성되어 있는 모든 제1신호선(340) 마다 연결되며, 복수의 제2 전류-전압 컨버터(620) 역시 모든 제2신호선(375)에 연결되어 있다.
전류-전압 컨버터(610, 620)는 입력되는 전류를 전압으로 변경시키고, 변경된 전압이 소정 레벨을 초과하는 경우 소정 제어값을 연산부(630)로 출력한다. 적외선에 의한 전류가 아니라 인접한 다른 광감지부에 의해 발생된 미약한 전류 및 누설전류의 가능성을 고려하여 소정 레벨 이상이 경우에만 제어값을 출력한다.
하나의 제1 전류-전압 컨버터(610)는 하나의 제2 전류-전압 컨버터(620)와 개별적으로 연결되어 있으며, 쌍으로 연결된 제1 전류-전압 컨버터(610)와 제2 전류-전압 컨버터(610, 620)는 하나의 연산부(630)에 연결되어 있다. 도시된 바와 같 이 a번째 제1 전류-전압 컨버터(610a)와 a번째 제2 전류-전압 컨버터(620a)는 제1 연산부(aa;631)에 연결되어 있으며, a번째 제1 전류-전압 컨버터(610a)와 m번째 제2 전류-전압 컨버터(620m)는 제2 연산부(am;632)에 연결되어 있다. 즉, n개의 제1 전류-전압 컨버터(610)와 m개의 제2 전류-전압 컨버터(620)가 마련될 경우 모두 n*m개의 연산부(630)가 마련된다.
각 연산부(630)는 제1 전류-전압 컨버터(610)와 제2 전류-전압 컨버터(620)로부터 제어값이 출력되는 경우에만 위치정보에 대응하는 제어신호를 데이터 구동부(640)로 출력한다. 즉, 제1 전류-전압 컨버터(610) 및 제2 전류-전압 컨버터(620) 중 어느 하나로부터 제어값이 입력되는 경우에는 제어신호를 출력하지 않는다.
도 5는 본 실시예에 따른 디스플레이장치의 연산부를 설명하기 위한 표이다. 연산부는 (a)와 같이 낸드(NAND) 게이트로 마련될 수도 있고, (b)와 같이 노어(NOR) 게이트로 마련될 수도 있다. 전류를 변경한 전압값이 소정 범위를 초과하는 경우 하이 신호를 제어값으로 출력하는 전류-전압 컨버터(610, 620)에는 (a)와 같이 낸드 게이트가 연결된다. 즉, 연산부(630)는 입력되는 두 개의 제어값이 모두 하이 신호 "1"인 경우에만 데이터 구동부(650)로 로우 제어신호(0)를 출력한다. 데이터 구동부(650)는 입력되는 제어신호가 "0"인 경우, 광감지부로부터 제어신호가 입력된 것을 판단하고 영상을 제어한다.
반대로, 전류를 변경한 전압값이 소정 범위를 초과하는 경우 로우 신호를 제어값으로 출력하는 전류-전압 컨버터(610, 620)에는 (b)와 같이 노어 게이트가 연 결된다. 즉, 연산부(630)는 입력되는 두 개의 제어값이 모두 로우 신호 "0"인 경우에만 데이터 구동부(650)로 하이 제어신호(1)를 출력한다. 데이터 구동부(650)는 입력되는 제어신호가 "1"인 경우, 광감지부로부터 제어신호가 입력된 것을 판단한다. 이처럼, 데이터 구동부(650)는 제어신호가 출력되는 연산부(630)를 통하여 광감지부의 위치를 파악할 수 있다.
데이터 구동부(650)는 연산부(630)로부터 출력되는 제어신호와 함께 터치패널(100)로부터 제어신호를 활성화시키는 인에이블 신호가 입력되는 경우, 제어신호에 대응하는 영상을 표시패널(200)에 형성한다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이장치의 표시패널의 단면도이다.
본 실시예에 따른 디스플레이장치는 화소전극(391) 상부에 형성되어 있는 유기층(720)을 포함하는 유기발광소자(organic light emitting diode)이다.
인접한 화소전극(391) 간에는 격벽(710)이 형성되어 있다. 격벽(710)은 화소전극(391) 간을 구분하여 화소영역을 정의한다. 격벽(710)은 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 등의 내열성, 내용매성이 있는 감광물질이나 SiO2, TiO2와 같은 무기재료로 이루어질 수 있으며 유기층과 무기층의 2층 구조도 가능하다.
격벽(710)이 가리지 않은 화소전극(391) 상에는 유기층(720)이 형성되어 있다. 유기층(720)은 정공주입층(721, hole injecting layer)과 유기발광층(722, organic light emitting layer)으로 이루어져 있다. 정공주입층(721)은 강한 형광 을 가진 아민(amine)유도체, 예를 들면 트리페닐디아민 유도체, 스티릴 아민 유도체, 방향족 축합환을 가지는 아민 유도체를 사용할 수 있다.
도시하지는 않았지만 유기층(720)은 정공주입층(721)과 유기발광층(722) 사이에 정공수송층을, 유기발광층(722)의 상부에 전자수송층 및/또는 전자주입층을 더 포함할 수도 있다.
유기발광층(722)은 백색을 발광하는 저분자 물질로서 오픈 마스크를 사용하여 증착된다. 또한 도시하지 않았지만 유기발광층(722)로부터 발광된 빛은 제1기판(300)에 형성되어 있는 컬러필터층을 통과하면서 적색, 녹색 및 청색의 빛으로 출사된다.
격벽(710) 및 유기 발광층(722)의 상부에는 공통전극(730)이 위치한다. 공통전극(730)은 양극(cathode)이라고도 불리며 유기 발광층(722)에 전자를 공급한다. 공통전극(730)은 칼슘층과 알루미늄층으로 적층되어 구성될 수 있다. 화소전극(391)에서 전달된 정공과 공통전극(730)에서 전달된 전자는 유기 발광층(722)에서 결합하여 여기자(exciton)가 된 후, 여기자의 비활성화 과정에서 빛을 발생시킨다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 정밀도가 우수하고 터치감이 양호한 디스플레이장치가 제공된다.

Claims (18)

  1. 외부의 압력에 대응하여 소정의 인에이블 신호를 출력하는 터치 패널과;
    외부의 광에 반응하여 광이 제공된 위치정보를 갖는 소정의 전기적 신호를 발생시키는 광감지부를 포함하는 표시패널과;
    상기 인에이블 신호가 입력되는 경우, 상기 전기적 신호에 대응하는 영상을 상기 표시패널에 형성하는 패널 구동부를 포함하고,
    상기 터치 패널은 제1레벨의 전원이 인가되어 있는 제1패널과 제2레벨의 전원이 인가되어 있는 제2패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시패널은 다수의 화소를 포함하고,
    상기 화소는 복수의 화소를 형성하는 게이트선 및 데이터선과, 상기 게이트선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소전극과; 유지 용량을 형성하는 유지전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광감지부는 광에 의하여 구동되는 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자에 연결되어 상기 게이트선과 나란한 제1신호선과, 상기 데이터선과 나란한 제2신호선을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전기적 신호는 전류를 포함하며,
    상기 패널 구동부는 전류를 전압으로 변경시키고, 변경된 전압이 소정 레벨을 초과하는 경우 소정 제어값을 출력하는 전류-전압 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전류-전압 컨버터는 상기 제1신호선에 연결되어 있는 제1 전류-전압 컨버터 및 상기 제2신호선에 연결되어 있는 제2 전류-전압 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 표시패널은 상기 제1 전류-전압 컨버터 및 상기 제2 전류-전압 컨버터로부터 상기 제어값이 출력되는 경우, 상기 위치정보에 대응하는 제어신호를 출력하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어값은 하이값이며, 상기 연산부는 낸드(NAND)게이트 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어값은 로우값이며, 상기 연산부는 노어(NOR)게이트 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 PN 접합 다이오드인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 PN접합 다이오드는 제1전극, 제2전극 및 P+ 영역, N+ 영역 및 상기 P+ 영역과 N+ 영역 사이에 형성되어 있는 진성 실리콘영역을 포함하는 반도체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유지전극에는 포지티브 전압이 인가되고,
    상기 N+ 영역은 상기 유지전극과 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 금속산화막 반도체(metal-oxide-semiconductor; MOS)인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1레벨 및 상기 제2레벨 중 어느 하나는 접지단과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 광은 적외선인 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  16. 제15항에 있어서,
    적외선을 출사하는 라이트 팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  17. 제2항에 있어서,
    상기 표시패널은 상기 화소가 형성되어 있는 제1기판, 제2기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2기판 사이에 형성되어 있는 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  18. 제2항에 있어서,
    상기 표시패널은 상기 화소 상에 형성되어 있는 발광층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
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