KR20070016685A - 센싱회로 및 이를 갖는 표시장치 - Google Patents

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KR20070016685A
KR20070016685A KR1020050071554A KR20050071554A KR20070016685A KR 20070016685 A KR20070016685 A KR 20070016685A KR 1020050071554 A KR1020050071554 A KR 1020050071554A KR 20050071554 A KR20050071554 A KR 20050071554A KR 20070016685 A KR20070016685 A KR 20070016685A
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박상진
이주형
이명우
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삼성전자주식회사
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Abstract

터치 패널 기능을 수행하는 센싱회로 및 이를 갖는 표시장치가 개시된다. 표시장치는 표시패널 상에 형성된 센싱 어레이 및 제어부를 포함한다. 센싱 어레이는 센싱 커패시터를 형성하는 센싱전극, 센싱 커패시터를 충전시키는 제1 스위칭 소자, 외부 압력에 의한 센싱 커패시터의 변화에 상응하는 전류를 생성하는 제2 스위칭 소자 및 전류의 출력을 제어하는 제3 스위칭 소자를 포함한다. 따라서, 센싱전압의 샘플링이 이루어지지 않는 동안 센싱전압을 제어부로 출력하는 오피 앰프의 동작을 중단시키므로, 소비전력을 줄일 수 있다.

Description

센싱회로 및 이를 갖는 표시장치{SENSING CIRCUIT AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 표시장치의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시패널의 표시영역과 주변영역을 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 A부분을 나타낸 단면도이다.
도 4는 외부 압력에 의한 센싱 커패시터의 커패시턴스 변화를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 센싱 어레이와 오피 앰프를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 센싱 어레이를 동작시키기 위한 타이밍 신호를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 표시장치 200 : 어레이 기판
210 : 제1 기판 220 : 화소 어레이
230 : 센싱 어레이 300 : 대향기판
330 : 공통전극 400 : 액정층
500 : 표시패널 600 : 게이트 구동회로
700 : 데이터 구동회로 800 : 오피 앰프
본 발명은 센싱회로 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터치 패널 기능을 수행하는 센싱회로 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 터치 패널이란, 표시장치의 화면상에 나타낸 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택할 수 있도록, 표시장치의 최 상측에 구비된다. 터치패널에 손 또는 물체가 접촉된 위치를 파악하고, 표시장치는 접촉된 위치에서 지시하는 내용을 입력신호로 받아들여 입력신호에 따라서 구동된다.
터치 패널을 갖는 표시장치는 키보드 및 마우스와 같이 표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력 장치를 필요로 하지 않기 때문에 사용이 증대되고 있는 추세이다.
그러나, 일반적으로 터치 패널은 표시패널과 별로도 이루어져 표시패널의 상부에 구비되어 표시장치의 전체적인 두께를 증가시킨다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 표시패널에 구비된 액정층의 두께 변화를 통해 외부 입력신호가 제공된 위치 정보를 검출하는 센싱회로를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 센싱회로를 갖는 표시장치를 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 표시패널, 센싱 어레이 및 제어부를 포함한다. 상기 표시패널은 어레이 기판, 상기 어레이 기판과 마주하고 공통전압을 제공받는 공통전극을 갖는 대향기판 및 상기 어레이 기판과 상기 대향기판과의 사이에 개재된 액정층으로 이루어진다.
상기 센싱 어레이는 상기 어레이 기판 상에 구비되어 상기 액정층을 사이에 두고 상기 공통전극과 마주하여 센싱 커패시터를 형성하는 센싱전극, 상기 센싱전극에 전기적으로 연결되고, 제1 스위칭 신호에 따라 동작되어 상기 센싱 커패시터를 충전시키는 제1 스위칭 소자, 상기 센싱전극에 전기적으로 연결되고, 상기 외부 압력에 의한 상기 센싱 커패시터의 변화에 상응하는 전류를 생성하는 제2 스위칭 소자 및 제2 스위칭 신호에 따라 스위칭 동작되어 상기 전류의 출력을 제어하는 제3 스위칭 소자를 포함하고, 상기 센싱 커패시터의 변화에 상응하는 전류가 상기 센싱신호이다.
이러한 표시장치에 따르면, 센싱전압의 샘플링이 이루어지지 않는 동안 센싱전압을 제어부로 출력하는 오피 앰프의 동작을 중단시키므로, 소비전력을 줄일 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면들을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 표시장치의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 표시패널의 표시영역과 주변영역을 구체적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 A부분을 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 표시장치(100)는 어레이 기판(200), 대향기판(300) 및 액정층(400)으로 이루어진 표시패널(500)을 포함한다. 이때, 표시패널(500)은 터치 패널 기능을 갖는다.
상기 어레이 기판(200)은 제1 기판(210), 화소 어레이(220) 및 센싱 어레이(230)를 포함한다. 상기 제1 기판(210)은 영상을 표시하는 표시영역(DA) 및 표시영역(DA)에 인접한 주변영역(PA)으로 구분된다.
상기 화소 어레이(220)는 표시영역(DA)에 대응하여 제1 기판(210) 상에 매트릭스 형태로 형성된다. 상기 화소 어레이(220)는 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn), 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm) 및 다수의 화소 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: 이하, TFT)(PT)를 포함한다.
상기 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)은 제1 방향(D1)과 직교하는 제2 방향(D2)으로 연장되어 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)과 절연되게 교차한다. 상기 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn) 및 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm) 중 인접하는 2개의 게이트 라인과 데이터 라인에 의해 다수의 화소영역(PA)이 정의된다.
상기 다수의 화소 TFT(PT)는 각각의 화소영역(PA)에 대응하는 제1 기판(210) 상에 형성된다. 또한, 다수의 화소 TFT(PT)는 각각 대응하는 게이트 라인에 전기적으로 연결되는 게이트 전극(미도시), 대응하는 데이터 라인에 전기적으로 연결된 소오스 전극(미도시) 및 상기 소오스 전극과 이격되어 형성된 드레인 전극(미도시) 으로 이루어진다.
이때, 상기 게이트 전극이 형성된 제1 기판(210) 상에는 게이트 절연막(250)이 형성되고, 상기 소오스 전극 및 상기 드레인 전극이 형성된 제1 기판(210) 상에는 보호막(260)이 형성된다. 또한, 보호막(260) 상에는 소정 형태로 패터닝된 화소전극(미도시)이 형성된다.
한편, 센싱 어레이(230)는 센싱전극(SE), 제1 TFT(ST1), 제2 TFT(ST2) 및 제3 TFT(ST3)를 포함한다.
상기 센싱전극(SE)은 표시영역(DA)에 대응하여 제1 기판(210) 상에 형성된다. 상기 센싱전극(SE)은 상기 화소 TFT(PT)의 상기 소오스 전극 및 상기 드레인 전극 형성시 동일 공정에서 동일한 물질로 이루어진다. 또한, 센싱전극(SE)은 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)과 평행하게 연장된다.
본 실시예에서는 센싱전극(SE)이 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)에 평행하도록 형성된 경우를 예로 들었으나, 센싱전극(SE)은 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)에 평행하도록 형성될 수 있다. 이때, 센싱전극(SE)은 상기 화소 TFT(PT)의 상기 게이트 전극 형성시 동일 공정에서 동일한 물질로 이루어진다. 또한, 센싱전극(SE)은 상기 화소전극 형성시 동일 공정에서 동일한 물질로 이루어진다.
상기 제1 내지 제3 TFT(ST1,ST2,ST3)는 주변영역(PA)에 대응하여 제1 기판(210) 상에 형성된다. 상기 제1 TFT(ST1)는 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)의 제1 단부와 인접하는 주변영역(PA)의 제1 영역(A1)에 형성된다. 또한, 제2 및 제3 TFT(ST2,ST3)는 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)의 제2 단부와 인접하는 주변영역 (PA)의 제2 영역(A2)에 형성된다.
또한, 센싱 어레이(230)는 제1 전원전압 라인(VL1), 제2 전원전압 라인(VL2), 제1 스위칭 라인(SL1), 제2 스위칭 라인(SL2) 및 출력 라인(OL)을 더 포함한다. 이때, 제1 전원전압 라인(VL1)은 제1 TFT(ST1)에 제1 전원전압(Vsensor)을 제공하고, 제2 전원전압 라인(VL2)은 제2 TFT(ST2)에 제2 전원전압(VDD)을 제공한다. 상기 제1 스위칭 라인(SL1)은 제1 TFT(ST1)에 제1 스위칭 신호(S1)를 제공하고, 제2 스위칭 라인(SL2)은 제3 TFT(ST3)에 제2 스위칭 신호(S2)를 제공한다. 또한, 출력 라인(OL)은 표시패널(500)에 가해지는 외부 압력에 따른 센싱신호를 오피 앰프(800 : 도 5 참조)로 출력한다.
상기 제1 TFT(ST1)의 게이트 전극은 제1 스위칭 라인(SL1)에 연결되고, 소오스 전극은 제1 전원전압 라인(VL1)에 연결되며, 드레인 전극은 센싱전극(SE)에 연결된다. 상기 제2 TFT(ST2)의 게이트 전극은 센싱전극(SE)에 연결되고, 드레인 전극은 제2 전원전압 라인(VL2)에 연결된다. 상기 제3 TFT(ST3)의 게이트 전극은 제2 스위칭 라인(SL2)에 연결되고, 드레인 전극은 제2 TFT(ST2)의 소오스 전극과 연결되며, 소오스 전극은 출력 라인(OL)에 연결된다.
상기 대향기판(300)은 제2 기판(310), 컬러필터층(320) 및 공통전극(330)으로 이루어져 어레이 기판(200)과 마주한다. 상기 컬러필터층(320)은 제2 기판(310) 상에 형성되고, 다수의 색화소들(미도시)로 이루어진다. 상기 공통전극(330)은 투명성 도전 물질로 이루어져 컬러필터층(320) 상에 형성된다.
또한, 대향기판(300)은 컬러필터층(320)의 상기 색화소들 사이에 매트릭스 형태로 형성되어 상기 색화소들 사이로 광이 누설되는 것을 차단하도록 어레이 기판(200)의 표시영역(DA)에 대응하는 제1 차광패턴(미도시)과 컬러필터층(320)을 외곽에서 둘러싸도록 어레이 기판(200)의 주변영역(PA)에 대응하도록 형성된 제2 차광패턴(미도시)을 더 포함한다. 그러므로, 센싱 어레이(230)의 제1 내지 제3 TFT(ST1,ST2,ST3)는 상기 제2 차광패턴에 대응하도록 형성된다.
상기 액정층(400)은 어레이 기판(200)과 대향기판(300)과의 사이에 개재된다. 따라서, 공통전극(330)은 액정층(400)을 사이에 두고 상기 화소전극과 마주한다. 또한, 공통전극(330)은 액정층(400)을 사이에 두고 센싱전극(SE)과 마주한다.
이로써, 공통전극(330), 액정층(400) 및 상기 화소전극에 의해서 액정 커패시터(Clc)가 정의된다. 또한, 공통전극(330), 액정층(400) 및 센싱전극(SE)에 의해서 센싱 커패시터(Cs)가 정의된다. 이외에도 다양한 기생 커패시터가 형성된다. 도 3에서와 같이, 센싱전극(SE), 게이트 절연막(250) 및 제n 게이트 라인(GLn)에 의해 기생 커패시터(Cp)가 정의된다. 이때, 센싱 커패시터(Cs)와 기생 커패시터(Cp)는 제1 노드(N1)를 통해 서로 연결된 형상을 갖는다.
상기 센싱 커패시터(Cs)는 외부로부터 제공되는 압력에 의해 커패시턴스가 변화된다.
도 4는 외부 압력에 의한 센싱 커패시터의 커패시턴스 변화를 나타낸 도면이다.
도 4에서와 같이, 소정의 사용자에 의한 외부 압력이 표시패널(100)에 제공되면 센싱 커패시터(Cs)의 커패시턴스가 변화된다. 즉, 상기 외부 압력에 의해 센 싱 커패시터(Cs)의 상부전극과 하부전극과의 거리가 감소함에 따라 커패시턴스가 증가한다.
Figure 112005043264750-PAT00001
여기서, C는 커패시턴스, ε은 유전율, A는 전극 면적, d는 전극 간격을 나타낸다.
상기의 수학식 1에서와 같이, 전극 간격이 줄어듦에 따라 커패시턴스가 증가함을 알 수 있다.
따라서, 상기 외부 압력이 제공됨에 따라 센싱 커패시터(Cs)의 상부전극인 공통전극(330)과 하부전극인 센싱전극(SE) 간의 간격이 줄어듦에 따라 센싱 커패시터(Cs)의 커패시턴스가 증가한다.
상기 센싱 어레이(230)는 센싱 커패시터(Cs)의 커패시턴스 변화를 감지함에 따라 표시패널(100)에 가해지는 외부 압력의 위치 정보를 검출한다.
한편, 표시장치(100)는 게이트 구동회로(600)와 데이터 구동회로(700)를 더 포함한다. 상기 게이트 구동회로(600)는 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)에 전기적으로 연결되고, 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)에 게이트 신호를 순차적으로 제공한다. 상기 게이트 구동회로(600)는 박막 공정을 통해 화소 어레이(220)를 형성할 때 제1 기판(210) 상에 함께 형성된다.
상기 데이터 구동회로(700)는 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)에 전기적으로 연결되고, 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)에 데이터 신호를 제공한다. 상기 데이터 구동회로(700)는 칩에 내장되어 형성된다. 이때, 데이터 구동회로(700)가 내장된 상기 칩은 제1 기판(210)의 주변영역(PA) 상에 실장된다.
도 5는 도 1에 도시된 센싱 어레이와 오피 앰프를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 센싱 어레이를 동작시키기 위한 타이밍 신호를 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 센싱 어레이(230)는 사용자가 표시패널(500)을 터치함에 따라 센싱 커패시터(Cs)의 커패시턴스 변화에 상응하는 센싱신호를 출력한다. 오피 앰프(800)는 센싱 어레이(230)에 연결되어 센싱신호를 입력받고, 상기 센싱신호를 증폭하여 센싱전압(Vs)을 출력한다. 이때, 오피 앰프(800)는 데이터 구동회로(700) 내에 구성된다.
구체적으로, 사용자가 표시패널(100)을 터치하기 전 제1 TFT(ST1)는 제1 스위칭 신호(S1)와 제1 전원전압(Vsensor)에 응답하여 턴-온된다. 또한, 공통전극(330)에 공통전압(Vcom)이 제공되면, 제1 노드(N1)의 전위는 센싱 커패시터(Cs)에 의해 제1 전원전압(Vsensor)으로 초기화된다.
여기서, 공통전압(Vcom)은 하이 상태 및 로우 상태가 교호적으로 반복하여 제공된다. 상기 제1 스위칭 신호(S1)는 공통전압(Vcom)과 동일한 위상을 갖는다. 또한, 제1 스위칭 신호(S1)는 공통전압(Vcom)이 하이 상태에서 로우 상태로 변환되기 소정 시간(t) 이전에 로우 상태로 변환된다.
상기에서 공통전압(Vcom)이 하이 상태에서 로우 상태로 변화되기 이전에 제1 스위칭 신호(S1)가 로우 상태로 됨에 따라 제1 노드(N1)가 제1 전원전압(Vsensor) 으로 플로팅(floating)된다.
이후, 사용자가 표시패널(500)을 터치하면 액정층(400)의 두께가 변화되고, 그 결과 제1 노드(N1)의 전압값이 변화된다. 즉, 액정층(400)의 두께가 눌림에 의해 센싱 커패시터(Cs)의 커패시턴스가 증가된다. 이때, 기생 커패시터(Cp)의 커패시턴스는 변화하지 않으므로, 제1 노드(N1)의 전압값이 감소된다.
상기 제1 노드(N1)의 전압값이 감소됨에 따라 제2 TFT(ST2)에 흐르는 센싱전류(is)가 감소하고, 센싱전류(is)가 오피 앰프(800)로 입력된다. 상기 오피 앰프(800)는 입력되는 센싱전류(is)를 증폭함에 따른 센싱전압(Vs)을 출력한다. 상기 오피 앰프(800)로부터 출력된 센싱전압(Vs)은 데이터 구동회로(700) 내의 제어부(미도시)로 제공한다. 이때, 상기 제어부로부터 제공되는 리드아웃(Readout) 신호에 의해 오피 앰프(800)에서 출력된 센싱전압(Vs)이 데이터 구동회로(700)로 제공된다.
상기 제3 TFT(ST2)는 제2 스위칭 신호(S2)에 응답하여 턴온된다. 상기 제2 스위칭 신호(S2)는 제1 스위칭 신호(S1)에 대하여 반전 위상을 갖는다. 즉, 제2 스위칭 신호(S2)는 제1 스위칭 신호(S1)가 하이 상태일 때 로우상태를 유지하고, 제1 스위칭 신호(S1)가 로우 상태일 때 하이 상태를 유지한다. 또한, 제1 및 제2 전원전압(Vsensor,VDD)은 직류 전압 레벨을 갖는다.
상기 리드아웃(Readout) 신호는 제2 스위칭 신호(S2)와 동일한 위상을 갖는다. 따라서, 센싱전압(Vs)은 리드아웃(Readout) 신호가 하이 상태일 때 상기 제어부로 출력되는 샘플링(Sampling) 동작이 이루어진다. 그러므로, 상기 샘플링 동작 이 이루어지지 않는 동안에는 오피 앰프(800)의 동작이 불필요하다.
이때, 제3 TFT(ST3)는 제2 스위칭 신호(S2)가 하이 상태일 때 턴온되어, 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3)를 연결한다. 이에 따라, 제2 TFT(ST2)와 오피 앰프(800)가 전기적으로 연결되고, 센싱전류(Vs)가 오피 앰프(800)로 입력된다. 여기서, 제2 스위칭 신호(S2)가 하이 상태일 때 리드아웃(Readout) 신호도 하이 상태이므로, 오피 앰프(800)에서의 센싱전압(Vs)이 데이터 구동회로(700)로 출력된다.
한편, 제3 TFT(ST3)는 제2 스위칭 신호(S2)가 로우 상태일 때 턴-오프되고, 제3 TFT(ST3)가 턴-오프됨에 따라 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3)의 연결이 끊어진다. 따라서, 센싱전류(is)가 오피 앰프(800)로 입력되지 못하고, 이에 따라 오피 앰프(800)의 증폭동작이 이루어지지 않는다. 이때, 제2 스위칭 신호(S2)가 로우 상태일 때 리드아웃(Readout) 신호도 로우 상태이므로, 오피 앰프(800)에서 출력되는 센싱전압(Vs)이 데이터 구동회로(700)내로 출력되는 샘플링 동작이 이루어지지 않는다.
이처럼, 제3 TFT(ST3)에 의해 센싱전압(Vs)이 데이터 구동회로(700) 내로 출력되는 샘플링 동작이 이루어지지 않는 동안에 오피 앰프(800)의 동작이 이루어지지 않는다. 따라서, 오피 앰프(800)의 불필요한 리드아웃(Readout) 신호의 로우 상태 구간에서 오피 앰프(800)의 동작이 이루어지지 않으므로, 소비전력을 줄일 수 있다.
상기에서는 액정표시장치를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 다른 표시장치에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 상부기판과 하부기판을 가지고, 하나의 기판 상에 일 전극이 형성되며, 상기 두 기판 사이에 소정의 절연층이 형성된 경우에도 본 발명이 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 센싱전극 및 제1 내지 제3 TFT로 이루어진 센싱 어레이를 포함한다. 이때, 공통전극, 액정층 및 센싱전극에 의해 센싱 커패시터가 형성된다. 또한, 본 발명은 센싱 어레이에 의해 검출된 센싱전압을 데이터 구동회로로 출력하는 오피 앰프를 더 포함한다.
상기 제3 TFT는 센싱 어레이에 의해 검출된 센싱전압의 샘플링이 이루어지지 않는 동안 턴 오프되어 오피 앰프의 동작을 중단시킨다.
그러므로, 센싱 어레이에 의해 외부 압력에 의한 액정층의 두께 변화에 따른 센싱 커패시터의 커패시턴스 변화에 따른 전류 변화량을 검출하여 외부 압력이 제공된 위치 정보를 생성함으로써 외부 입력신호가 제공된 위치 정보를 정확하게 검출할 수 있다. 이로써, 터치 패널 기능을 갖는 표시장치를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 제3 TFT에 의해 센싱전압의 샘플링이 이루어지지 않는 동안 오피 앰프의 동작을 중단시킬 수 있어, 소비전력을 줄일 수 있는 효과가 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 제1 기판, 상기 제1 기판과 마주하고 소정전압을 제공받는 소정전극을 갖는 제2 기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재된 절연층을 갖는 패널에 가해지는 외부 압력을 감지하는 센싱회로에서,
    상기 어레이 기판 상에 구비되어 상기 액정층을 사이에 두고 상기 공통전극과 마주하여 센싱 커패시터를 형성하는 센싱전극;
    상기 센싱전극에 전기적으로 연결되고, 제1 스위칭 신호에 따라 동작되어 상기 센싱 커패시터를 충전시키는 제1 스위칭 소자;
    상기 센싱전극에 전기적으로 연결되고, 상기 외부 압력에 의한 상기 센싱 커패시터의 변화에 상응하는 전류를 생성하는 제2 스위칭 소자; 및
    제2 스위칭 신호에 따라 스위칭 동작되어 상기 전류의 출력을 제어하는 제3 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 스위칭 신호와 상기 제2 스위칭 신호는 서로 반전 위상을 갖는 것을 특징으로 하는 센싱회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 커패시턴스 변화에 따른 상기 전류를 증폭하여 센싱전압을 생성하는 오피 앰프를 더 포함하는 센싱회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 오피 앰프는 상기 제2 스위칭 신호와 동일한 위상을 갖는 리드아웃 신호에 의해 상기 센싱전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 센싱회로.
  5. 제1항에 있어서, 상기 센싱 어레이는
    상기 제1 스위칭 소자에 제1 전원전압을 제공하는 제1 전원전압 라인;
    상기 제1 스위칭 소자에 상기 제1 스위칭 신호를 제공하는 제1 스위칭 라인;
    상기 제2 스위칭 소자에 제2 전원전압을 제공하는 제2 전원전압 라인; 및
    상기 제3 스위칭 소자에 상기 제2 스위칭 신호를 제공하는 제2 스위칭 라인을 포함하는 센싱회로.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 스위칭 소자는
    상기 제1 전원전압이 제공되는 제1 전극;
    상기 제1 스위칭 신호가 제공되는 제2 전극; 및
    상기 센싱전극에 전기적으로 연결된 제3 전극을 포함하는 센싱회로.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제2 스위칭 소자는
    상기 센싱전극에 전기적으로 연결된 제1 전극;
    상기 제2 전원전압이 제공되는 제2 전극; 및
    상기 제3 스위칭 소자와 연결된 제3 전극을 포함하는 센싱회로.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제3 스위칭 소자는
    상기 제2 스위칭 신호가 제공되는 제1 전극;
    상기 제2 스위칭 소자와 연결된 제2 전극; 및
    상기 커패시턴스 변화에 따른 상기 전류의 변화량을 출력하는 제3 전극을 포함하는 센싱회로.
  9. 어레이 기판, 상기 어레이 기판과 마주하고 공통전압을 제공받는 공통전극을 갖는 대향기판 및 상기 어레이 기판과 상기 대향기판과의 사이에 개재된 액정층으로 이루어진 표시패널;
    상기 표시패널 내에 구비되고, 외부 압력에 의한 상기 액정층의 두께 변화에 따른 센싱신호를 출력하는 센싱 어레이; 및
    상기 센싱신호에 따라 상기 외부 압력이 제공된 위치정보를 생성하는 제어부를 포함하고,
    상기 센싱 어레이는
    상기 어레이 기판 상에 구비되어 상기 액정층을 사이에 두고 상기 공통전극과 마주하여 센싱 커패시터를 형성하는 센싱전극;
    상기 센싱전극에 전기적으로 연결되고, 제1 스위칭 신호에 따라 동작되어 상기 센싱 커패시터를 충전시키는 제1 스위칭 소자;
    상기 센싱전극에 전기적으로 연결되고, 상기 외부 압력에 의한 상기 센싱 커 패시터의 변화에 상응하는 전류를 생성하는 제2 스위칭 소자; 및
    제2 스위칭 신호에 따라 스위칭 동작되어 상기 전류의 출력을 제어하는 제3 스위칭 소자를 포함하고,
    상기 센싱 커패시터의 변화에 상응하는 전류가 상기 센싱신호인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 스위칭 신호와 상기 제2 스위칭 신호는 서로 반전 위상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 센싱신호를 증폭하여 센싱전압을 생성하고, 상기 생성된 센싱전압을 상기 제어부로 출력하는 오피 앰프를 더 포함하는 표시장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 오피 앰프는 상기 제2 스위칭 신호와 동일한 위상을 갖는 리드아웃 신호에 의해 상기 센싱전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 어레이 기판은
    표시영역과 상기 표시영역에 인접한 주변영역으로 구분되는 기판; 및
    상기 표시영역에 대응하여 상기 기판 상에 구비된 화소 어레이를 포함하고,
    상기 센싱전극은 상기 표시영역에 형성되고,
    상기 제1 내지 제3 스위칭 소자는 상기 주변영역에 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 화소 어레이는
    게이트 라인;
    상기 게이트 라인과 절연되게 교차하는 데이터 라인;
    상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인에 전기적으로 연결된 화소 스위칭 소자; 및
    상기 화소 스위칭 소자에 전기적으로 연결된 화소전극을 포함하는 표시장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 센싱전극은 상기 게이트 라인 또는 상기 데이터 라인 중 어느 하나와 동일한 물질로 이루어져 동일한 층에 구비되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 센싱전극은 상기 데이터 라인과 평행하게 연장되고, 상기 제1 스위칭 소자는 상기 데이터 라인의 제1 단부와 인접하는 상기 주변영역의 제1 영역에 구비되며, 상기 제2 및 제3 스위칭 소자는 상기 데이터 라인의 제2 단부와 인접하는 상기 주변영역의 제2 영역에 구비되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제14항에 있어서, 상기 센싱전극은 상기 화소전극과 동일한 물질로 이루어져 동일한 층에 구비되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 제9항에 있어서, 상기 센싱 어레이는
    상기 제1 스위칭 소자에 제1 전원전압을 제공하는 제1 전원전압 라인;
    상기 제1 스위칭 소자에 상기 제1 스위칭 신호를 제공하는 제1 스위칭 라인;
    상기 제2 스위칭 소자에 제2 전원전압을 제공하는 제2 전원전압 라인; 및
    상기 제3 스위칭 소자에 상기 제2 스위칭 신호를 제공하는 제2 스위칭 라인을 포함하는 표시장치.
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KR101478045B1 (ko) * 2007-11-26 2014-12-31 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린
KR101539961B1 (ko) * 2007-12-21 2015-07-29 가부시키가이샤 재팬 디스프레이 전기 광학 장치 및 전자 기기

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101478045B1 (ko) * 2007-11-26 2014-12-31 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린
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