KR20130057014A

KR20130057014A - 터치 스크린 패널 및 이를 포함하는 표시 장치

Info

Publication number: KR20130057014A
Application number: KR1020110122717A
Authority: KR
Inventors: 김종희; 이철곤
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2013-05-31
Also published as: US20130127787A1

Abstract

터치 스크린 패널은 단위 픽셀 및 광 센싱부를 포함한다. 단위 픽셀은 제N 게이트 라인 및 제M 데이터 라인에 연결된다. 광 센싱부는 단위 픽셀에 이웃하여 배치된다. 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자 및 제2 센싱 스위칭 소자를 포함한다. 제1 센싱 스위칭 소자의 게이트 전극은 제N 게이트 라인에 연결되고, 드레인 전극은 제P 리드 아웃 라인에 연결되며, 소스 전극은 제1 노드에 연결된다. 제2 스위칭 소자의 게이트 전극에는 제1 전압이 인가되고, 드레인 전극은 제1 노드에 연결되며, 소스 전극은 제X 게이트 라인에 연결된다. N, M, P, X는 자연수이다. 이에 따라, 터치 스크린 패널의 개구율을 향상시킬 수 있다.

Description

터치 스크린 패널 및 이를 포함하는 표시 장치 {TOUCH SCREEN PANEL AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 터치 스크린 패널 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 센싱부를 포함하는 터치 스크린 패널 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.

최근, 별도의 입력 장치 없이, 스타일러스 펜, 레이저 펜, 손가락 등의 터치 수단에 의해 신호를 입력하는 터치 스크린 패널을 장착한 표시 장치가 널리 사용되고 있다.

상기 표시 장치는 표시 패널 및 상기 표시 패널 상에 배치되는 터치 스크린 패널을 포함할 수 있다. 이와는 달리 상기 표시 장치는 상기 표시 패널과 일체로 형성되는 터치 스크린 패널을 포함할 수 있다.

표시 패널과 일체로 형성되는 터치 스크린 패널은 단위 픽셀 및 광 센싱부를 포함할 수 있다. 상기 광 센싱부는 센싱 스위칭 소자 및 상기 센싱 스위칭 소자에 신호를 공급하는 신호 배선들을 포함한다. 상기 신호 배선들에 의해 개구율이 감소하는 문제점이 있다. 또한, 상기 센싱 스위칭 소자에 공급되는 신호를 생성하는 회로가 필요하므로, 상기 터치 스크린 패널의 구동부의 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 향상된 개구율을 갖는 터치 스크린 패널을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 터치 스크린 패널을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널은 단위 픽셀 및 광 센싱부를 포함한다. 상기 단위 픽셀은 제N 게이트 라인 및 제M 데이터 라인에 연결된다. 상기 광 센싱부는 상기 단위 픽셀에 이웃하여 배치된다. 상기 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자 및 제2 센싱 스위칭 소자를 포함한다. 상기 제1 센싱 스위칭 소자의 게이트 전극은 상기 제N 게이트 라인에 연결되고, 드레인 전극은 제P 리드 아웃 라인에 연결되며, 소스 전극은 제1 노드에 연결된다. 상기 제2 스위칭 소자의 게이트 전극에는 제1 전압이 인가되고, 드레인 전극은 상기 제1 노드에 연결되며, 소스 전극은 제X 게이트 라인에 연결된다. N, M, P, X는 자연수이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 스위칭 소자는 산화물 반도체 박막 트랜지스터일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전압은 펄스 신호를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 스위칭 소자는 비정질 실리콘 반도체 박막 트랜지스터일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광 센싱부는 상기 제1 노드에 연결되는 리드 아웃 스토리지 캐패시터를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 X는 상기 N보다 작을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자의 상기 게이트 전극은 제Y 게이트 라인에 연결될 수 있다. Y는 자연수일 수 있다. 상기 Y는 상기 X와 서로 다른 값을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 Y는 상기 N보다 클 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자의 상기 게이트 전극은 상기 제X 게이트 라인에 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 단위 픽셀은 제1 스위칭 소자, 제2 스위칭 소자 및 제3 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 상기 제1 스위칭 소자는 상기 제N 게이트 라인, 상기 제M 데이터 라인 및 제1 픽셀 전극에 연결될 수 있다. 상기 제2 스위칭 소자는 상기 제N 게이트 라인, 상기 제M 데이터 라인 및 제2 픽셀 전극에 연결될 수 있다. 상기 제3 스위칭 소자는 제N 챠지 셰어링 게이트 라인에 연결되는 게이트 전극, 다운 캐패시터에 연결되는 소스 전극 및 상기 제2 픽셀 전극에 연결되는 드레인 전극을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자의 상기 게이트 전극은 상기 제N 챠지 셰어링 게이트 라인에 연결될 수 있다. 상기 제N 챠지 셰어링 게이트 라인은 제Y 게이트 라인에 연결될 수 있다. Y는 자연수일 수 있다. 상기 Y는 상기 X와 서로 다른 값을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제N 챠지 셰어링 게이트 라인은 상기 터치 스크린 패널의 비표시 영역에서 상기 제Y 게이트 라인에 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 단위 픽셀은 상기 제N 게이트 라인에 연결되는 게이트 전극, 상기 제M 데이터 라인에 연결되는 소스 전극 및 액정 캐패시터의 제1 단 및 스토리지 캐패시터의 제1 단에 연결되는 드레인 전극을 갖는 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 상기 액정 캐패시터의 상기 제1 단에 반대되는 제2 단에는 공통 전압이 인가될 수 있다. 상기 스토리지 캐패시터의 상기 제1 단에 반대되는 제2 단에는 스토리지 전압이 인가될 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 터치 스크린 패널, 게이트 구동부, 데이터 구동부 및 터치 감지부를 포함한다. 상기 터치 스크린 패널은 단위 픽셀 및 광 센싱부를 포함한다. 상기 단위 픽셀은 제N 게이트 라인 및 제M 데이터 라인에 연결된다. 상기 광 센싱부는 상기 단위 픽셀에 이웃하여 배치된다. 상기 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자 및 제2 센싱 스위칭 소자를 포함한다. 상기 제1 센싱 스위칭 소자의 게이트 전극은 상기 제N 게이트 라인에 연결되고, 드레인 전극은 제P 리드 아웃 라인에 연결되며, 소스 전극은 제1 노드에 연결된다. 상기 제2 스위칭 소자의 게이트 전극에는 제1 전압이 인가되고, 드레인 전극은 상기 제1 노드에 연결되며, 소스 전극은 제X 게이트 라인에 연결된다. 상기 게이트 구동부는 상기 제N 게이트 라인에 제N 게이트 신호를 제공한다. 상기 데이터 구동부는 상기 제M 데이터 라인에 제M 데이터 전압을 제공한다. 상기 터치 감지부는 상기 제P 리드 아웃 라인에 연결되어 터치를 감지한다. N, M, P, X는 자연수이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 터치 감지부는 상기 데이터 구동부 내에 배치될 수 있다.

이와 같은 터치 스크린 패널 및 이를 포함하는 표시 장치에 따르면, 터치 스크린 패널의 개구율을 향상시킬 수 있다. 또한, 터치 스크린 패널의 구동부의 구성을 단순화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 1의 터치 감지부 및 게이트 구동부의 구동 신호를 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 터치 스크린 패널(100), 타이밍 컨트롤러(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400), 데이터 구동부(500) 및 터치 감지부(600)를 포함한다.

상기 터치 스크린 패널(100)은 복수의 게이트 라인들(GL), 복수의 데이터 라인들(DL) 및 상기 게이트 라인들(GL)과 상기 데이터 라인들(DL) 각각에 전기적으로 연결된 복수의 단위 픽셀들을 포함한다. 상기 게이트 라인들(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인들(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된다.

각 단위 픽셀은 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자에 전기적으로 연결된 액정 캐패시터 및 스토리지 캐패시터를 포함할 수 있다. 상기 단위 픽셀들은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.

상기 터치 스크린 패널(100)은 리드 아웃 라인들(RL) 및 상기 리드 아웃 라인들(RL)에 전기적으로 연결되며 상기 단위 픽셀들과 이웃하여 배치되는 광 센싱부를 포함한다. 상기 리드 아웃 라인들(RL)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다.

상기 광 센싱부는 상기 단위 픽셀들과 동일한 개수로 형성될 수 있다. 이와는 달리, 상기 광 센싱부는 상기 단위 픽셀들보다 적은 개수로 형성될 수 있다. 상기 광 센싱부는 수 개의 단위 픽셀들마다 하나씩 형성될 수 있다.

상기 단위 픽셀 및 광 센싱부의 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

상기 타이밍 컨트롤러(200)는 외부의 장치(미도시)로부터 입력 영상 데이터(RGB) 및 입력 제어 신호(CONT)를 수신한다. 상기 입력 영상 데이터는 적색 영상 데이터(R), 녹색 영상 데이터(G) 및 청색 영상 데이터(B)를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 마스터 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 포함할 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 입력 영상 데이터(RGB) 및 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 제1 제어 신호(CONT1), 제2 제어 신호(CONT2), 제3 제어 신호(CONT3), 제4 제어 신호 및 데이터 신호(DATA)를 생성한다.

상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 게이트 구동부(300)의 동작을 제어하기 위한 상기 제1 제어 신호(CONT1)를 생성하여 상기 게이트 구동부(300)에 출력한다. 상기 제1 제어 신호(CONT1)는 수직 개시 신호 및 게이트 클럭 신호를 포함할 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 데이터 구동부(500)의 동작을 제어하기 위한 상기 제2 제어 신호(CONT2)를 생성하여 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다. 상기 제2 제어 신호(CONT2)는 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 입력 영상 데이터(RGB)를 근거로 데이터 신호(DATA)를 생성한다. 상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다.

상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 감마 기준 전압 생성부(400)의 동작을 제어하기 위한 상기 제3 제어 신호(CONT3)를 생성하여 상기 감마 기준 전압 생성부(400)에 출력한다.

상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 터치 감지부(600)의 동작을 제어하기 위한 상기 제4 제어 신호(CONT4)를 생성하여 상기 터치 감지부(600)에 출력한다.

상기 게이트 구동부(300)는 상기 타이밍 컨트롤러(200)로부터 입력 받은 상기 제1 제어 신호(CONT1)에 응답하여 상기 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부(300)는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 출력한다.

상기 게이트 구동부(300)는 상기 터치 스크린 패널(100)에 직접 실장(mounted)되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 상기 터치 스크린 패널(100)에 연결될 수 있다. 한편, 상기 게이트 구동부(300)는 상기 터치 스크린 패널(100)에 집적(integrated)될 수도 있다.

상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 타이밍 컨트롤러(200)로부터 입력 받은 상기 제3 제어 신호(CONT3)에 응답하여 감마 기준 전압(VGREF)을 생성한다. 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 상기 데이터 구동부(500)에 제공한다. 상기 감마 기준 전압(VGREF)은 각각의 데이터 신호(DATA)에 대응하는 값을 갖는다.

상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 타이밍 컨트롤러(200) 내에 배치될 수 있다. 이와는 달리, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 데이터 구동부(500) 내에 배치될 수 있다.

상기 데이터 구동부(500)는 상기 타이밍 컨트롤러(200)로부터 상기 제2 제어 신호(CONT2) 및 상기 데이터 신호(DATA)를 입력 받고, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)로부터 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 입력 받는다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 이용하여 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.

상기 데이터 구동부(500)는 쉬프트 레지스터(미도시), 래치(미도시), 신호 처리부(미도시) 및 버퍼부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 쉬프트 레지스터는 래치 펄스를 상기 래치에 출력한다. 상기 래치는 상기 데이터 신호(DATA)를 일시 저장한 후 상기 신호 처리부에 출력한다. 상기 신호 처리부는 상기 디지털 형태인 상기 데이터 신호(DATA) 및 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 근거로 아날로그 형태의 상기 데이터 전압을 생성하여 상기 버퍼부에 출력한다. 상기 버퍼부는 상기 데이터 전압의 레벨이 일정한 레벨을 갖도록 보상하여 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.

상기 데이터 구동부(500)는 상기 터치 스크린 패널(100)에 직접 실장되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 상기 터치 스크린 패널(100)에 연결될 수 있다. 한편, 상기 데이터 구동부(500)는 상기 터치 스크린 패널(100)에 집적될 수도 있다.

상기 터치 감지부(600)는 상기 리드 아웃 라인들(RL)에 의해 상기 광 센싱부에 연결된다. 상기 터치 감지부(600)는 상기 타이밍 컨트롤러(200)로부터 입력 받은 상기 제4 제어 신호(CONT4)에 응답하여 상기 리드 아웃 라인들(RL)을 통해 터치를 감지한다.

도시한 바와 달리, 상기 터치 감지부(600)는 상기 데이터 구동부(500)가 배치된 상기 터치 스크린 패널(100)의 일면에 형성될 수 있다. 상기 터치 감지부(600)는 상기 데이터 구동부(500) 내에 배치될 수 있다.

도시하지는 않았으나, 상기 표시 장치는 상기 터치 스크린 패널(100)의 상기 광 센싱부에 구동 전압을 전달하기 위한 터치 스크린 패널 구동부를 더 포함할 수 있다. 상기 터치 스크린 패널 구동부는 상기 타이밍 컨트롤러(200) 내에 배치될 수 있다. 이와는 달리, 상기 터치 스크린 패널 구동부는 상기 데이터 구동부(500) 내에 배치될 수 있다.

도 2는 도 1의 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 단위 픽셀은 제1 서브 픽셀 및 제2 서브 픽셀을 포함한다. 상기 제1 서브 픽셀은 하이 픽셀일 수 있다. 상기 제2 서브 픽셀은 로우 픽셀일 수 있다.

상기 제1 서브 픽셀은 제1 스위칭 소자(T1), 제1 액정 캐패시터(CLC1) 및 제1 스토리지 캐패시터(CST1)를 포함한다. 상기 제2 서브 픽셀은 제2 스위칭 소자(T2), 제2 액정 캐패시터(CLC2), 제2 스토리지 캐패시터(CST2), 제3 스위칭 소자(T3) 및 다운 캐패시터(CDOWN)를 포함한다.

상기 제1 내지 제3 스위칭 소자들(T1 내지 T3)은 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 내지 제3 스위칭 소자들(T1 내지 T3)은 비정질 실리콘 박막 트랜지스터 또는 산화물 반도체 박막 트랜지스터일 수 있다.

상기 제1 스위칭 소자(T1)는 제N 게이트 라인(GLN), 제M 데이터 라인(DLM) 및 제1 픽셀 전극에 연결된다. 여기서, N 및 M은 자연수이다. 구체적으로, 상기 제1 스위칭 소자(T1)의 게이트 전극은 상기 제N 게이트 라인(GLN)에 연결되고, 상기 제1 스위칭 소자(T1)의 소스 전극은 상기 제M 데이터 라인(DLM)에 연결되며, 상기 제1 스위칭 소자(T1)의 드레인 전극은 상기 제1 픽셀 전극이 배치되는 상기 제1 액정 캐패시터(CLC1)의 제1 단 및 제1 스토리지 캐패시터(CST1)의 제1 단에 연결된다. 상기 제1 액정 캐패시터(CLC1)의 상기 제1 단에 반대되는 제2 단에는 공통 전압(VCOM)이 인가된다. 상기 제1 스토리지 캐패시터(CST1)의 상기 제1 단에 반대되는 제2 단에는 스토리지 전압(VCST)이 인가된다. 예를 들어, 상기 공통 전압(VCOM)은 상기 스토리지 전압(VCST)과 동일한 값을 가질 수 있다.

상기 제2 스위칭 소자(T2)는 상기 제N 게이트 라인(GLN), 상기 제M 데이터 라인(DLM) 및 제2 픽셀 전극에 연결된다. 구체적으로, 상기 제2 스위칭 소자(T2)의 게이트 전극은 상기 제N 게이트 라인(GLN)에 연결되고, 상기 제2 스위칭 소자(T2)의 소스 전극은 상기 제M 데이터 라인(DLM)에 연결되며, 상기 제2 스위칭 소자(T2)의 드레인 전극은 상기 제2 픽셀 전극이 배치되는 상기 제2 액정 캐패시터(CLC2)의 제1 단 및 제2 스토리지 캐패시터(CST2)의 제1 단에 연결된다. 상기 제2 액정 캐패시터(CLC2)의 상기 제1 단에 반대되는 제2 단에는 공통 전압(VCOM)이 인가된다. 상기 제2 스토리지 캐패시터(CST2)의 상기 제1 단에 반대되는 제2 단에는 스토리지 전압(VCST)이 인가된다.

상기 제3 스위칭 소자(T3)의 게이트 전극은 챠지 셰어링 게이트 라인(CSGLN)에 연결되고, 상기 제3 스위칭 소자(T3)의 소스 전극은 제1 단에 상기 스토리지 전압(VCST)이 인가되는 다운 캐패시터(CDOWN)의 제2 단에 연결되며, 상기 제3 스위칭 소자(T3)의 드레인 전극은 상기 제2 픽셀 전극이 배치되는 상기 제2 액정 캐패시터(CLC2)의 제1 단 및 제2 스토리지 캐패시터(CST2)의 제1 단에 연결된다.

상기 챠지 셰어링 게이트 라인(CSGLN)은 상기 제N 게이트 라인(GLN)을 제외한 다른 게이트 라인 중 어느 하나에 연결된다. 상기 챠지 셰어링 게이트 라인(CSGLN)은 상기 제N 게이트 라인(GLN)의 후단의 게이트 라인 중 어느 하나에 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 챠지 셰어링 게이트 라인(CSGLN)은 제N+1 게이트 라인에 연결될 수 있다.

상기 챠지 셰어링 게이트 라인(CSGLN)은 상기 터치 스크린 패널(100)의 비표시 영역에서 상기 제N 게이트 라인(GLN)을 제외한 다른 게이트 라인 중 어느 하나에 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 및 제 2 스토리지 캐패시터들(CST1, CST2) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. 상기 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자(S1) 및 제2 센싱 스위칭 소자(S2)를 포함한다. 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 광을 센싱하는 포토 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에서 센싱한 정보를 제P 리드 아웃 라인(RLP)을 통해 상기 터치 감지부(600)로 전달한다. 여기서 P는 자연수이다.

상기 제1 내지 제2 센싱 스위칭 소자들(S1 및 S2)은 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터 또는 산화물 반도체 박막 트랜지스터일 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 산화물 반도체 박막 트랜지스터이다. 상기 산화물 반도체 박막 트랜지스터의 셀프 캐패시턴스 특성 상, 상기 광 센싱부는 스토리지 캐패시터를 포함하지 않을 수 있다.

예를 들어, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 아연 산화물(Zinc Oxide), 주석 산화물(Tin Oxide), 갈륨-인듐-아연 산화물(Ga-In-Zn Oxide), 인듐-아연 산화물(In-Zn Oxide), 인듐-주석 산화물(In-Sn Oxide), 인듐-주석-아연 산화물(In-Sn-Zn Oxide) 등과 같은 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 혼합되어 사용될 수 있다. 또한, 이들 산화물 반도체 물질에 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo), 하프늄(Hf), 티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 등과 같은 금속을 도핑한 물질을 포함할 수도 있다. 그러나, 본 발명에 사용될 수 있는 산화물 반도체 물질은 여기에 한정되지 않는다.

상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)의 게이트 전극은 상기 제N 게이트 라인(GLN)에 연결되고, 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)의 소스 전극은 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 드레인 전극에 연결되며, 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)의 드레인 전극은 상기 제P 리드 아웃 라인(RLP)에 연결된다.

상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 셀프 캐패시턴스 특성에 의해, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 전류가 리드 아웃된 이후에도 턴 온 상태를 유지한다. 따라서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)를 턴 오프하기 위한 리셋 전압(VR)이 필요하다.

상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 게이트 전극에는 상기 리셋 전압(VR)이 인가된다. 상기 리셋 전압(VR)은 펄스 신호를 포함할 수 있다.

상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 소스 전극은 제X 게이트 라인(GLX)에 연결되고, 상기 제X 게이트 라인(GLX)에 인가되는 제X 게이트 신호가 인가된다. 여기서 X는 N과 다른 자연수이다. 예를 들어, X는 N보다 작을 수 있다. 예를 들어, X는 N-1일 수 있다.

상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 드레인 전극은 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)의 상기 소스 전극에 연결된다.

도 3은 도 1의 터치 감지부(600) 및 게이트 구동부(400)의 구동 신호를 나타내는 타이밍도이다.

상기 도 1 내지 도 3을 참조하면, ROICRS 신호는 상기 터치 감지부(600)를 리셋하는 신호이다. GN-1 신호는 제N-1 게이트 라인에 인가되는 제N-1 게이트 신호이다. GN 신호는 제N 게이트 라인에 인가되는 제N 게이트 신호이다. SN-1 신호는 상기 제N-1 게이트 신호에 대응하여 상기 리드 아웃 라인의 전류를 센싱하는 신호이다. SN 신호는 상기 제N 게이트 신호에 대응하여 상기 리드 아웃 라인의 전류를 센싱하는 신호이다.

상기 SN-1 신호는 상기 GN-1 신호와 대응하는 타이밍을 가지며, 상기 SN-1 신호의 하이 구간은 상기 GN-1 신호의 하이 구간 내에 포함될 수 있다. 상기 SN 신호는 상기 GN 신호와 대응하는 타이밍을 가지며, 상기 SN 신호의 하이 구간은 상기 GN 신호의 하이 구간 내에 포함될 수 있다.

예를 들어, 상기 제N 게이트 신호가 하이가 되어, 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)가 턴 온이 되면, 약간의 시간이 지난 후, 상기 터치 감지부(600)는 상기 제P 리드 아웃 라인(RLP)에 흐르는 전류를 센싱하여 상기 단위 픽셀 내의 터치 여부를 판정한다.

본 실시예에 따르면, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 소스 전극에는 상기 제X 게이트 신호가 인가되므로, 광 센싱을 위한 별도의 소스 전압이 불필요하다. 따라서, 상기 터치 스크린 패널(100)의 구동부를 단순화할 수 있다.

또한, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 소스 전극은 상기 제X 게이트 라인에 연결되므로, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에 상기 별도의 소스 전압을 제공하는 별도의 신호 배선이 불필요하다. 따라서, 상기 터치 스크린 패널(100)의 개구율을 향상시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

도 4의 표시 장치는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 상기 게이트 전극이 제Y 게이트 라인에 연결되는 것을 제외하면, 도 1 내지 도 3의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자(S1) 및 제2 센싱 스위칭 소자(S2)를 포함한다. 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 광을 센싱하는 포토 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에서 센싱한 정보를 제P 리드 아웃 라인(RLP)을 통해 상기 터치 감지부(600)로 전달한다. 여기서 P는 자연수이다.

본 실시예에서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 산화물 반도체 박막 트랜지스터이다. 상기 산화물 반도체 박막 트랜지스터의 셀프 캐패시턴스 특성 상, 상기 광 센싱부는 스토리지 캐패시터를 포함하지 않을 수 있다.

상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)의 게이트 전극은 제N 게이트 라인(GLN)에 연결되고, 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)의 소스 전극은 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 드레인 전극에 연결되며, 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)의 드레인 전극은 상기 제P 리드 아웃 라인(RLP)에 연결된다.

상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 게이트 전극은 제Y 게이트 라인(GLY)에 연결되고, 상기 제Y 게이트 라인(GLY)에 인가되는 제Y 게이트 신호가 인가된다. 상기 제Y 게이트 신호는 펄스 신호를 포함한다. 여기서 Y는 N과 다른 자연수이다. 예를 들어, Y는 N보다 클 수 있다. 예를 들어, Y는 N+1일 수 있다. 이와는 달리, Y는 N보다 작을 수 있다.

상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 소스 전극은 제X 게이트 라인(GLX)에 연결되고, 상기 제X 게이트 라인(GLX)에 인가되는 제X 게이트 신호가 인가된다. 여기서 X는 N 및 Y와 다른 자연수이다. 예를 들어, X는 N보다 작을 수 있다. 예를 들어, X는 N-1일 수 있다. 이와는 달리, X는 N보다 클 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 상기 게이트 전극에는 상기 제Y 게이트 신호가 인가되고, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 상기 소스 전극에는 상기 제X 게이트 신호가 인가되므로, 광 센싱을 위한 별도의 리셋 전압 및 별도의 소스 전압이 불필요하다. 따라서, 상기 터치 스크린 패널(100)의 구동부를 단순화할 수 있다.

또한, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 상기 게이트 전극은 상기 제Y 게이트 라인에 연결되고, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 상기 소스 전극은 상기 제X 게이트 라인에 연결되므로, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에 상기 별도의 리셋 전압 및 상기 별도의 소스 전압을 제공하는 별도의 신호 배선들이 불필요하다. 따라서, 상기 터치 스크린 패널(100)의 개구율을 향상시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

도 5의 표시 장치는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 상기 게이트 전극이 챠지 셰어링 게이트 라인에 연결되는 것을 제외하면, 도 4의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자(S1) 및 제2 센싱 스위칭 소자(S2)를 포함한다. 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 광을 센싱하는 포토 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에서 센싱한 정보를 제P 리드 아웃 라인(RLP)을 통해 상기 터치 감지부(600)로 전달한다. 여기서 P는 자연수이다.

상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 게이트 전극은 제N 챠지 셰어링 게이트 라인(CSGLN)에 연결된다. 상기 제N 챠지 셰어링 게이트 라인(CSGLN)은 제Y 게이트 라인(GLY)에 연결된다. 따라서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 게이트 전극에는 상기 제Y 게이트 라인(GLY)에 인가되는 제Y 게이트 신호가 인가된다. 상기 제Y 게이트 신호는 펄스 신호를 포함한다. 여기서 Y는 N과 다른 자연수이다. 예를 들어, Y는 N보다 클 수 있다. 예를 들어, Y는 N+1일 수 있다. 이와는 달리, Y는 N보다 작을 수 있다.

상기 제N 챠지 셰어링 게이트 라인(CSGLN)은 상기 터치 스크린 패널(100)의 비표시 영역에서 상기 제Y 게이트 라인(GLY)에 연결된다.

또한, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 상기 게이트 전극은 상기 제N 챠지 셰어링 게이트 라인(CSGLN)에 연결되고, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 상기 소스 전극은 상기 제X 게이트 라인에 연결되므로, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에 상기 별도의 리셋 전압 및 상기 별도의 소스 전압을 제공하는 별도의 신호 배선들이 불필요하다. 따라서, 상기 터치 스크린 패널(100)의 개구율을 향상시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

도 6의 표시 장치는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 상기 게이트 전극이 제X 게이트 라인에 연결되는 것을 제외하면, 도 1 내지 도 3의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 6을 참조하면, 상기 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자(S1) 및 제2 센싱 스위칭 소자(S2)를 포함한다. 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 광을 센싱하는 포토 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에서 센싱한 정보를 제P 리드 아웃 라인(RLP)을 통해 상기 터치 감지부(600)로 전달한다. 여기서 P는 자연수이다.

상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 게이트 전극 및 소스 전극은 제X 게이트 라인(GLX)에 연결되고, 상기 제X 게이트 라인(GLX)에 인가되는 제X 게이트 신호가 인가된다. 여기서 X는 N과 다른 자연수이다. 예를 들어, X는 N보다 작을 수 있다. 예를 들어, X는 N-1일 수 있다. 이와는 달리, X는 N보다 클 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 상기 게이트 전극 및 상기 소스 전극에는 상기 제X 게이트 신호가 인가되므로, 광 센싱을 위한 별도의 리셋 전압 및 별도의 소스 전압이 불필요하다. 따라서, 상기 터치 스크린 패널(100)의 구동부를 단순화할 수 있다.

또한, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 상기 게이트 전극 및 상기 소스 전극은 상기 제X 게이트 라인에 연결되므로, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에 상기 별도의 리셋 전압 및 상기 별도의 소스 전압을 제공하는 별도의 신호 배선들이 불필요하다. 따라서, 상기 터치 스크린 패널(100)의 개구율을 향상시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

도 7의 표시 장치는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 상기 게이트 전극 및 상기 소스 전극이 챠지 셰어링 게이트 라인에 연결되는 것을 제외하면, 도 6의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 7을 참조하면, 상기 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자(S1) 및 제2 센싱 스위칭 소자(S2)를 포함한다. 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 광을 센싱하는 포토 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에서 센싱한 정보를 제P 리드 아웃 라인(RLP)을 통해 상기 터치 감지부(600)로 전달한다. 여기서 P는 자연수이다.

상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 게이트 전극 및 소스 전극은 제N 챠지 셰어링 게이트 라인(CSGLN)에 연결된다. 상기 제N 챠지 셰어링 게이트 라인(CSGLN)은 제Y 게이트 라인(GLY)에 연결된다. 따라서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 게이트 전극 및 소스 전극에는 상기 제Y 게이트 라인(GLY)에 인가되는 제Y 게이트 신호가 인가된다. 상기 제Y 게이트 신호는 펄스 신호를 포함한다. 여기서 Y는 N과 다른 자연수이다. 예를 들어, Y는 N보다 클 수 있다. 예를 들어, Y는 N+1일 수 있다. 이와는 달리, Y는 N보다 작을 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 상기 게이트 전극 및 상기 소스 전극에는 상기 제Y 게이트 신호가 인가되므로, 광 센싱을 위한 별도의 리셋 전압 및 별도의 소스 전압이 불필요하다. 따라서, 상기 터치 스크린 패널(100)의 구동부를 단순화할 수 있다.

또한, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 상기 게이트 전극 및 상기 소스 전극은 상기 제N 챠지 셰어링 게이트 라인(CSGLN)에 연결되므로, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에 상기 별도의 리셋 전압 및 상기 별도의 소스 전압을 제공하는 별도의 신호 배선들이 불필요하다. 따라서, 상기 터치 스크린 패널(100)의 개구율을 향상시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

도 8의 표시 장치는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)가 비정질 실리콘 박막 트랜지스터이고, 상기 광 센싱부가 리드 아웃 스토리지 캐패시터를 더 포함하는 것을 제외하면, 도 1 내지 도 3의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 8을 참조하면, 상기 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자(S1) 및 제2 센싱 스위칭 소자(S2)를 포함한다. 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 광을 센싱하는 포토 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에서 센싱한 정보를 제P 리드 아웃 라인(RLP)을 통해 상기 터치 감지부(600)로 전달한다. 여기서 P는 자연수이다.

본 실시예에서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 비정질 실리콘 반도체 박막 트랜지스터이다. 상기 광 센싱부는 리드 아웃 스토리지 캐패시터(CR)를 더 포함한다. 상기 리드 아웃 스토리지 캐패시터(CR)는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에서 센싱한 정보를 리드 아웃 시까지 유지한다.

상기 리드 아웃 스토리지 캐패시터(CR)의 제1 단은 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)의 소스 전극 및 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 드레인 전극에 연결된다. 상기 리드 아웃 스토리지 캐패시터(CR)의 상기 제1 단에 반대되는 제2 단에는 스토리지 전압(VCST)이 인가된다. 이와는 달리, 상기 리드 아웃 스토리지 캐패시터(CR)의 상기 제2 단에는 공통 전압(VCOM)이 인가될 수 있다.

상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)의 게이트 전극에는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)를 턴 오프 상태로 유지하기 위한 유지 전압(VM)이 인가된다. 상기 유지 전압(VM)은 직류 전압일 수 있다. 이와는 달리, 상기 유지 전압(VM)은 펄스 신호를 포함할 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

도 9의 표시 장치는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)가 비정질 실리콘 박막 트랜지스터이고, 상기 광 센싱부가 리드 아웃 스토리지 캐패시터를 더 포함하는 것을 제외하면, 도 4의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 9를 참조하면, 상기 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자(S1) 및 제2 센싱 스위칭 소자(S2)를 포함한다. 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 광을 센싱하는 포토 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에서 센싱한 정보를 제P 리드 아웃 라인(RLP)을 통해 상기 터치 감지부(600)로 전달한다. 여기서 P는 자연수이다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

도 10의 표시 장치는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)가 비정질 실리콘 박막 트랜지스터이고, 상기 광 센싱부가 리드 아웃 스토리지 캐패시터를 더 포함하는 것을 제외하면, 도 5의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 10을 참조하면, 상기 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자(S1) 및 제2 센싱 스위칭 소자(S2)를 포함한다. 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 광을 센싱하는 포토 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에서 센싱한 정보를 제P 리드 아웃 라인(RLP)을 통해 상기 터치 감지부(600)로 전달한다. 여기서 P는 자연수이다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

도 11의 표시 장치는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)가 비정질 실리콘 박막 트랜지스터이고, 상기 광 센싱부가 리드 아웃 스토리지 캐패시터를 더 포함하는 것을 제외하면, 도 6의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 11을 참조하면, 상기 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자(S1) 및 제2 센싱 스위칭 소자(S2)를 포함한다. 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 광을 센싱하는 포토 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에서 센싱한 정보를 제P 리드 아웃 라인(RLP)을 통해 상기 터치 감지부(600)로 전달한다. 여기서 P는 자연수이다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

도 12의 표시 장치는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)가 비정질 실리콘 박막 트랜지스터이고, 상기 광 센싱부가 리드 아웃 스토리지 캐패시터를 더 포함하는 것을 제외하면, 도 7의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 12를 참조하면, 상기 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자(S1) 및 제2 센싱 스위칭 소자(S2)를 포함한다. 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 광을 센싱하는 포토 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에서 센싱한 정보를 제P 리드 아웃 라인(RLP)을 통해 상기 터치 감지부(600)로 전달한다. 여기서 P는 자연수이다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

도 13의 표시 장치는 상기 단위 픽셀의 구성을 제외하면, 도 1 내지 도 3의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 13을 참조하면, 상기 단위 픽셀은 스위칭 소자(T), 액정 캐패시터(CLC) 및 스토리지 캐패시터(CST)를 포함한다.

상기 스위칭 소자(T)는 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 스위칭 소자(T)는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터 또는 산화물 반도체 박막 트랜지스터일 수 있다.

상기 스위칭 소자(T)는 제N 게이트 라인(GLN), 제M 데이터 라인(DLM) 및 픽셀 전극에 연결된다. 구체적으로, 상기 스위칭 소자(T)의 게이트 전극은 상기 제N 게이트 라인(GLN)에 연결되고, 상기 스위칭 소자(T)의 소스 전극은 상기 제M 데이터 라인(DLM)에 연결되며, 상기 스위칭 소자(T)의 드레인 전극은 상기 픽셀 전극이 배치되는 상기 액정 캐패시터(CLC)의 제1 단 및 스토리지 캐패시터(CST)의 제1 단에 연결된다. 상기 액정 캐패시터(CLC)의 상기 제1 단에 반대되는 제2 단에는 공통 전압(VCOM)이 인가된다. 상기 스토리지 캐패시터(CST)의 상기 제1 단에 반대되는 제2 단에는 스토리지 전압(VCST)이 인가된다. 예를 들어, 상기 공통 전압(VCOM)은 상기 스토리지 전압(VCST)과 동일한 값을 가질 수 있다.

상기 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자(S1) 및 제2 센싱 스위칭 소자(S2)를 포함한다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

도 14의 표시 장치는 상기 단위 픽셀의 구성을 제외하면, 도 4의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 14를 참조하면, 상기 단위 픽셀은 스위칭 소자(T), 액정 캐패시터(CLC) 및 스토리지 캐패시터(CST)를 포함한다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

도 15의 표시 장치는 상기 단위 픽셀의 구성을 제외하면, 도 6의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 15를 참조하면, 상기 단위 픽셀은 스위칭 소자(T), 액정 캐패시터(CLC) 및 스토리지 캐패시터(CST)를 포함한다.

도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

도 16의 표시 장치는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)가 비정질 실리콘 박막 트랜지스터이고, 상기 광 센싱부가 리드 아웃 스토리지 캐패시터를 더 포함하는 것을 제외하면, 도 13의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 16을 참조하면, 상기 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자(S1) 및 제2 센싱 스위칭 소자(S2)를 포함한다. 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 광을 센싱하는 포토 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에서 센싱한 정보를 제P 리드 아웃 라인(RLP)을 통해 상기 터치 감지부(600)로 전달한다. 여기서 P는 자연수이다.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

도 17의 표시 장치는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)가 비정질 실리콘 박막 트랜지스터이고, 상기 광 센싱부가 리드 아웃 스토리지 캐패시터를 더 포함하는 것을 제외하면, 도 14의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 17을 참조하면, 상기 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자(S1) 및 제2 센싱 스위칭 소자(S2)를 포함한다. 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 광을 센싱하는 포토 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에서 센싱한 정보를 제P 리드 아웃 라인(RLP)을 통해 상기 터치 감지부(600)로 전달한다. 여기서 P는 자연수이다.

도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위 픽셀 및 광 센싱부를 나타내는 회로도이다.

도 18의 표시 장치는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)가 비정질 실리콘 박막 트랜지스터이고, 상기 광 센싱부가 리드 아웃 스토리지 캐패시터를 더 포함하는 것을 제외하면, 도 15의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 18을 참조하면, 상기 광 센싱부는 제1 센싱 스위칭 소자(S1) 및 제2 센싱 스위칭 소자(S2)를 포함한다. 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)는 광을 센싱하는 포토 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 센싱 스위칭 소자(S1)는 상기 제2 센싱 스위칭 소자(S2)에서 센싱한 정보를 제P 리드 아웃 라인(RLP)을 통해 상기 터치 감지부(600)로 전달한다. 여기서 P는 자연수이다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 터치 스크린 패널 및 이를 포함하는 표시 장치에 따르면, 터치 스크린 패널의 개구율을 향상시킬 수 있다. 또한, 터치 스크린 패널의 구동부의 구성을 단순화할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 터치 스크린 패널 200: 타이밍 컨트롤러
300: 게이트 구동부 400: 감마 기준 전압 생성부
500: 데이터 구동부 600: 터치 감지부

Claims

제N 게이트 라인 및 제M 데이터 라인에 연결되는 단위 픽셀; 및
상기 단위 픽셀에 이웃하여 배치되고, 게이트 전극이 상기 제N 게이트 라인에 연결되고 드레인 전극이 제P 리드 아웃 라인에 연결되며 소스 전극이 제1 노드에 연결되는 제1 센싱 스위칭 소자 및 게이트 전극에 제1 전압이 인가되고 드레인 전극이 상기 제1 노드에 연결되며 소스 전극이 제X 게이트 라인에 연결되는 제2 스위칭 소자를 포함하는 광 센싱부를 포함하는 터치 스크린 패널(N, M, P, X는 자연수).
제1항에 있어서, 상기 제2 스위칭 소자는
산화물 반도체 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
제2항에 있어서, 상기 제1 전압은
펄스 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
제1항에 있어서, 상기 제2 스위칭 소자는
비정질 실리콘 반도체 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
제4항에 있어서, 상기 광 센싱부는
상기 제1 노드에 연결되는 리드 아웃 스토리지 캐패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
제1항에 있어서, 상기 X는 상기 N보다 작은 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
제1항에 있어서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자의 상기 게이트 전극은 제Y 게이트 라인에 연결되고(Y는 자연수),
상기 Y는 상기 X와 서로 다른 값을 갖는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
제7항에 있어서, 상기 Y는 상기 N보다 큰 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
제1항에 있어서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자의 상기 게이트 전극은
상기 제X 게이트 라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
제1항에 있어서, 상기 단위 픽셀은
상기 제N 게이트 라인, 상기 제M 데이터 라인 및 제1 픽셀 전극에 연결되는 제1 스위칭 소자;
상기 제N 게이트 라인, 상기 제M 데이터 라인 및 제2 픽셀 전극에 연결되는 제2 스위칭 소자; 및
제N 챠지 셰어링 게이트 라인에 연결되는 게이트 전극, 다운 캐패시터에 연결되는 소스 전극 및 상기 제2 픽셀 전극에 연결되는 드레인 전극을 갖는 제3 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
제10항에 있어서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자의 상기 게이트 전극은 상기 제N 챠지 셰어링 게이트 라인에 연결되고,
상기 제N 챠지 셰어링 게이트 라인은 제Y 게이트 라인에 연결되며(Y는 자연수),
상기 Y는 상기 X와 서로 다른 값을 갖는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
제11항에 있어서, 상기 제N 챠지 셰어링 게이트 라인은
상기 터치 스크린 패널의 비표시 영역에서 상기 제Y 게이트 라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
제1항에 있어서, 상기 단위 픽셀은 상기 제N 게이트 라인에 연결되는 게이트 전극, 상기 제M 데이터 라인에 연결되는 소스 전극 및 액정 캐패시터의 제1 단 및 스토리지 캐패시터의 제1 단에 연결되는 드레인 전극을 갖는 스위칭 소자를 포함하고,
상기 액정 캐패시터의 상기 제1 단에 반대되는 제2 단에는 공통 전압이 인가되고,
상기 스토리지 캐패시터의 상기 제1 단에 반대되는 제2 단에는 스토리지 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
제N 게이트 라인 및 제M 데이터 라인에 연결되는 단위 픽셀 및 상기 단위 픽셀에 이웃하여 배치되고, 게이트 전극이 상기 제N 게이트 라인에 연결되고 드레인 전극이 제P 리드 아웃 라인에 연결되며 소스 전극이 제1 노드에 연결되는 제1 센싱 스위칭 소자 및 게이트 전극에 제1 전압이 인가되고 드레인 전극이 상기 제1 노드에 연결되며 소스 전극이 제X 게이트 라인에 연결되는 제2 스위칭 소자를 포함하는 광 센싱부를 포함하는 터치 스크린 패널;
상기 제N 게이트 라인에 제N 게이트 신호를 제공하는 게이트 구동부;
상기 제M 데이터 라인에 제M 데이터 전압을 제공하는 데이터 구동부; 및
상기 제P 리드 아웃 라인에 연결되어 터치를 감지하는 터치 감지부를 포함하는 표시 장치(N, M, P, X는 자연수).
제14항에 있어서, 상기 제2 스위칭 소자는
산화물 반도체 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제15항에 있어서, 상기 제1 전압은
펄스 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제14항에 있어서, 상기 제2 스위칭 소자는
비정질 실리콘 반도체 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제17항에 있어서, 상기 광 센싱부는
상기 제1 노드에 연결되는 리드 아웃 스토리지 캐패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제14항에 있어서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자의 상기 게이트 전극은 제Y 게이트 라인에 연결되고(Y는 자연수),
상기 Y는 상기 X와 서로 다른 값을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제14항에 있어서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자의 상기 게이트 전극은
상기 제X 게이트 라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제14항에 있어서, 상기 단위 픽셀은
상기 제N 게이트 라인, 상기 제M 데이터 라인 및 제1 픽셀 전극에 연결되는 제1 스위칭 소자;
상기 제N 게이트 라인, 상기 제M 데이터 라인 및 제2 픽셀 전극에 연결되는 제2 스위칭 소자; 및
제N 챠지 셰어링 게이트 라인에 연결되는 게이트 전극, 다운 캐패시터에 연결되는 소스 전극 및 상기 제2 픽셀 전극에 연결되는 드레인 전극을 갖는 제3 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제21항에 있어서, 상기 제2 센싱 스위칭 소자의 상기 게이트 전극은 상기 제N 챠지 셰어링 게이트 라인에 연결되고,
상기 제N 챠지 셰어링 게이트 라인은 제Y 게이트 라인에 연결되며(Y는 자연수),
상기 Y는 상기 X와 서로 다른 값을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제22항에 있어서, 상기 제N 챠지 셰어링 게이트 라인은
상기 터치 스크린 패널의 비표시 영역에서 상기 제Y 게이트 라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제14항에 있어서, 상기 터치 감지부는
상기 데이터 구동부 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.