KR20190060910A - 터치 센서를 포함한 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는, 감지 영역에 서로 교차하도록 배치된 제1 감지 전극들 및 제2 감지 전극들을 포함하는 제1 터치 센서; 상기 감지 영역과 중첩되는 표시 영역에 배치된 화소들과, 상기 화소들의 사이 또는 상기 화소들의 내부에 배치된 광 센서들을 포함한 제2 터치 센서를 포함하는 표시 패널; 및 상기 제1 터치 센서 및 상기 표시 패널을 구동하기 위한 구동 회로부를 포함하며, 상기 구동 회로부는, 상기 제1 터치 센서에 의해 검출된 제1 터치 검출 값과 상기 광 센서들에 의해 검출된 제2 터치 검출 값을 비교하여 터치 입력을 검출한다.

Description

터치 센서를 포함한 표시 장치 및 그의 구동 방법{DISPLAY DEVICE INCLUDING TOUCH SENSOR AND DRIVING METHOD OF THE SAME}
본 발명의 실시예는 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것으로서, 특히 터치 센서를 포함한 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
터치 센서는 표시 장치 등에 구비되어 사용자에 의한 터치 입력을 검출한다. 일례로, 터치 센서는 표시 패널의 일면에 부착되거나, 표시 패널과 일체로 제작되어 표시 장치에 제공되는 터치 입력을 검출할 수 있다. 사용자는 표시 장치의 화면에 표시되는 이미지를 보면서 터치 센서를 누르거나 터치함으로써, 정보를 입력하거나 표시 장치를 제어할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 고감도의 터치 센서를 포함한 표시 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는, 감지 영역에 서로 교차하도록 배치된 제1 감지 전극들 및 제2 감지 전극들을 포함하는 제1 터치 센서; 상기 감지 영역과 중첩되는 표시 영역에 배치된 화소들과, 상기 화소들의 사이 또는 상기 화소들의 내부에 배치된 광 센서들을 포함한 제2 터치 센서를 포함하는 표시 패널; 및 상기 제1 터치 센서 및 상기 표시 패널을 구동하기 위한 구동 회로부를 포함하며, 상기 구동 회로부는, 상기 제1 터치 센서에 의해 검출된 제1 터치 검출 값과 상기 광 센서들에 의해 검출된 제2 터치 검출 값을 비교하여 터치 입력을 검출한다.
실시예에 따라, 상기 구동 회로부는, 상기 제1 터치 검출 값과 상기 제2 터치 검출 값의 논리곱 연산을 통해 상기 터치 입력을 검출할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 광 센서들은 상기 화소들의 발광 영역들 사이에 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 화소들 각각은, 적어도 하나의 트랜지스터를 포함한 화소 회로와, 상기 화소 회로에 연결되는 발광 소자를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 광 센서들 각각은, 상기 트랜지스터와 동일한 층 상에 배치된 센서 트랜지스터로 구현될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 화소들 각각은, 적어도 하나의 트랜지스터를 포함한 화소 회로와, 상기 화소 회로에 연결되는 발광 소자를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 광 센서들 각각은, 상기 화소들 중 어느 하나의 화소에 포함된 적어도 하나의 트랜지스터로 구현될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치는, 적어도 상기 화소들 사이의 영역 상에 배치되며 상기 광 센서들 각각에 대응하는 개구부를 포함한 블랙 매트릭스를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 터치 센서는 자가 정전용량 타입의 터치 센서일 수 있다.
실시예에 따라, 상기 구동 회로부는, 터치 감지 기간 동안 상기 제1 감지 전극들 및 상기 제2 감지 전극들 각각으로 구동 신호를 공급하기 위한 구동 신호 공급부; 상기 터치 감지 기간 동안 상기 제1 감지 전극들 및 상기 제2 감지 전극들 각각으로부터 상기 구동 신호에 대응하는 감지 신호를 수신하고, 상기 감지 신호에 대응하여 상기 제1 터치 검출 값을 생성하기 위한 제1 감지 회로; 상기 터치 감지 기간 동안 상기 광 센서들 각각에 흐르는 전류량을 검출하고, 상기 전류량에 대응하여 상기 제2 터치 검출 값을 생성하기 위한 제2 감지 회로; 및 상기 제1 터치 검출 값과 상기 제2 터치 검출 값을 비교하여 상기 터치 입력을 검출하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 감지 회로는, 상기 제1 감지 전극들 및 상기 제2 감지 전극들 각각으로부터 출력되는 감지 신호를 소정의 기준 값과 비교하고, 상기 비교 결과에 대응하여 디지털 코드 형태로 상기 제1 터치 검출 값을 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제2 감지 회로는, 상기 광 센서들 각각으로부터 출력되는 전류량 또는 상기 전류량의 변화량을 소정의 기준 전류량과 비교하고, 상기 비교 결과에 대응하여 디지털 코드 형태로 상기 제2 터치 검출 값을 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제2 감지 회로는, 상기 광 센서들 중 상기 기준 전류량 이하의 전류가 출력되는 광 센서의 위치를 검출하여 상기 제2 터치 검출 값을 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 광 센서들은 상기 화소들 및 상기 제1 터치 센서의 해상도 이하의 해상도로 상기 표시 영역에 분산될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는, 감지 영역에 서로 교차하도록 배치된 제1 및 제2 감지 전극들을 포함하는 제1 터치 센서와, 상기 감지 영역과 중첩되는 표시 영역에 화소들과 함께 배치된 광 센서들을 포함하는 제2 터치 센서를 구비한다. 그리고, 상기 표시 장치의 구동 방법은, 상기 제1 터치 센서를 구동하면서 상기 제1 터치 센서로부터 출력되는 제1 감지 신호에 대응하여 제1 터치 검출 값을 획득하는 단계; 상기 제1 터치 센서를 구동하는 기간 동안 상기 광 센서들로부터 출력되는 제2 감지 신호에 대응하여 제2 터치 검출 값을 획득하는 단계; 및 상기 제1 터치 검출 값과 상기 제2 터치 검출 값을 비교하여 터치 입력을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 터치 검출 값과 상기 제2 터치 검출 값은 디지털 코드 형태로 생성될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 터치 입력을 검출하는 단계는, 상기 제1 터치 검출 값과 상기 제2 터치 검출 값의 논리곱 연산을 통해 터치 검출 신호를 발생하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 터치 검출 값을 획득하는 단계는, 상기 제1 및 제2 감지 전극들 각각으로 구동 신호를 공급하는 단계; 상기 제1 및 제2 감지 전극들 각각으로부터 상기 제1 감지 신호를 수신하는 단계; 및 상기 제1 감지 신호에 대응하여 상기 제1 터치 검출 값을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 터치 검출 값을 생성하는 단계는, 상기 제1 감지 신호를 소정의 기준 값과 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 대응하여, 상기 제1 터치 검출 값을 디지털 코드의 형태로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제2 터치 검출 값을 획득하는 단계는, 상기 광 센서들 각각에 흐르는 전류량 또는 상기 전류량의 변화량을 검출하는 단계; 및 상기 광 센서들 각각의 전류량 또는 상기 변화량을 소정의 기준 전류량과 비교하고, 상기 비교 결과에 대응하여 상기 제2 터치 검출 값을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제2 터치 검출 값을 생성하는 단계는, 상기 광 센서들 각각의 전류량 또는 상기 변화량을 소정의 기준 전류량과 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 대응하여 상기 제2 터치 검출 값을 디지털 코드의 형태로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 표시 장치의 구동 방법은, 상기 제1 감지 신호와 상기 제2 감지 신호 중 적어도 하나에 기초하여 단일 터치 또는 멀티 터치를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 그리고, 단일 터치인 경우 상기 제1 터치 검출 값을 출력하고, 멀티 터치인 경우 상기 제1 터치 검출 값과 상기 제2 터치 검출 값을 이용하여 상기 터치 입력을 검출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 서로 다른 타입의 제1 터치 센서 및 제2 터치 센서를 포함하는 표시 장치 및 그의 구동 방법을 제공한다. 특히, 본 발명의 실시예에 의한 표시 장치 및 그의 구동 방법에 의하면, 제1 터치 센서에 의한 제1 터치 검출 값과 제2 터치 센서에 의한 제2 터치 검출 값을 비교하여 터치 입력을 검출한다. 이에 따라, 멀티 터치에 의한 오인식을 방지하고, 터치 센서의 감도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 패널부의 일례를 나타낸다.
도 3은 도 2의 I-I'선에 따른 단면의 일례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 제1 터치 센서의 구성을 나타낸다.
도 5는 도 4에 도시된 제1 터치 센서의 단일 터치 검출 방법을 나타낸다.
도 6은 도 4에 도시된 제1 터치 센서의 멀티 터치 검출 방법을 나타낸다.
도 7은 도 2에 도시된 표시 패널의 일례를 나타낸다.
도 8은 도 7에 도시된 화소의 일례를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 단면을 나타낸다.
도 10은 도 2에 도시된 표시 패널의 다른 일례를 나타낸다.
도 11은 도 1에 도시된 구동 회로부의 일례를 나타낸다.
도 12는 제1 터치 검출 값과 제2 터치 검출 값을 이용하여 터치 입력을 검출하는 방법의 실시예를 나타낸다.
도 13은 도 11에 도시된 프로세서의 내부에 구성될 수 있는 논리 회로의 일례를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 터치 검출 방법을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기에 설명하는 실시예는 그 표현 여부에 관계없이 예시적인 것에 불과하다. 즉, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있을 것이다. 또한, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
한편, 도면에서 본 발명의 특징과 직접적으로 관계되지 않은 일부 구성 요소는 본 발명을 명확하게 나타내기 위하여 생략되었을 수 있다. 또한, 도면 상의 일부 구성 요소는 그 크기나 비율 등이 다소 과장되어 도시되었을 수 있다. 도면 전반에서 동일 또는 유사한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조 번호 및 부호를 부여하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(10)는, 화면을 구현하는 패널부(100)와, 상기 패널부(100)를 구동하기 위한 구동 회로부(200)를 포함한다.
패널부(100)는 적어도 화소들을 포함하며, 상기 화소들을 이용하여 영상을 표시한다. 또한, 패널부(100)는 터치 입력을 검출하기 위한 터치 센서를 포함한다. 일례로, 본 발명의 실시예에서, 패널부(100)는 서로 다른 타입의 제1 터치 센서 및 제2 터치 센서로 구성된 하이브리드 타입의 터치 센서를 포함할 수 있다. 이에 따라, 패널부(100)는 사용자에 의한 터치 입력이 발생할 시, 상기 터치 입력에 대응하는 감지 신호를 출력할 수 있다.
구동 회로부(200)는 패널부(100)를 구동하기 위한 각종 구동 신호를 발생하고, 이를 패널부(100)로 공급한다. 일례로, 구동 회로부(200)는 호스트 등으로부터 입력되는 영상 데이터 및 각종 제어 신호에 대응하여, 주사 신호 및 데이터 신호를 생성하고, 이를 패널부(100)의 화소들로 공급할 수 있다. 또한, 패널부(100)가 적어도 하나의 터치 센서를 포함할 경우, 구동 회로부(200)는 터치 센서로 구동 신호를 공급하고, 상기 구동 신호에 대응하여 터치 센서로부터 출력되는 감지 신호를 수신하여 터치 입력을 검출할 수 있다.
한편, 도 1에서는 패널부(100)와 구동 회로부(200)를 서로 분리된 별개의 구성 요소로서 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 실시예에 따라서는 구동 회로부(200)의 일부가 패널부(100)와 일체로 제작될 수도 있다. 일례로, 주사 신호를 발생하는 주사 구동부는 화소들과 함께 패널부(100)에 형성될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 패널부를 나타내는 것으로서, 일례로, 도 1에 도시된 패널부의 일례를 나타낸다. 그리고, 도 3은 도 2의 I-I'선에 따른 단면의 일례를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 패널부(100)는, 제1 터치 센서(110)와, 표시 패널(120)을 포함한다. 한편, 도 2에서는 제1 터치 센서(110)와 표시 패널(120)을 서로 분리된 별개의 구성 요소로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 즉, 제1 터치 센서(110)는 표시 패널(120)과 별도로 제작된 이후 상기 표시 패널(120)의 일면 상에 배치되거나, 또는 표시 패널(120)과 일체로 제작될 수 있다. 일례로, 제1 터치 센서(110)는 표시 패널(120)의 상부면(영상 표시면) 상에 부착되거나, 또는 표시 패널(120)에 포함된 화소 기판, 봉지 기판(또는 박막 봉지층), 또는 편광층 등을 기재로 하여 표시 패널(120)과 일체로 구성될 수 있다.
제1 터치 센서(110)는, 터치 입력을 감지할 수 있는 감지 영역(SA)과, 상기 감지 영역(SA)에 배치된 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114)을 포함한다. 실시예에 따라, 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114)은 감지 영역(SA)에서 서로 교차하도록 서로 다른 방향을 따라 연장될 수 있다.
일례로, 제1 감지 전극들(112) 각각은 감지 영역(SA)에서 Y 방향을 따라 연장되어 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이러한 제1 감지 전극들(112) 각각에는 소정의 X 좌표 값이 부여될 수 있다.
또한, 제2 감지 전극들(114) 각각은 감지 영역(SA)에서 X 방향을 따라 연장되어 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이러한 제2 감지 전극들(114) 각각에는 소정의 Y 좌표 값이 부여될 수 있다.
한편, 도 2에서는 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114) 각각을 바(bar) 형상의 전극으로 도시하였으나, 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114)의 형상 및/또는 그 구조는 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 다른 실시예에서, 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114) 각각은 다른 형상으로 구현될 수 있다. 또는, 본 발명의 또 다른 실시예에서, 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114) 각각은 복수의 전극 셀들 및 상기 전극 셀들을 연결하는 복수의 연결부들로 구성될 수도 있다.
제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114)의 사이에는 적어도 하나의 절연막(또는 이격 공간)이 배치된다. 일례로, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 터치 센서(110)는, 센서 기판(111)과, 상기 센서 기판(111)의 일면 상에 배치된 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114)을 포함하며, 상기 제1 감지 전극들(112)과 제2 감지 전극들(114)의 사이에는 적어도 한 층의 절연막(113)이 개재될 수 있다. 이에 의해, 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114)은 서로 절연된 상태를 유지할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 터치 센서(110)는 표시 패널(120)의 전면(예컨대, 영상 표시면) 측에 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 터치 센서(110)는 실질적으로 투명하게 구현될 수 있다. 이를 위해, 센서 기판(111), 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114) 및 절연막(113)은 실질적으로 투명하게 구현될 수 있다. 일례로, 센서 기판(111)은 소정 범위의 투광성 조건을 만족하는 투명 또는 반투명한 물질로 구성될 수 있다. 예컨대, 센서 기판(111)은 유리나 플라스틱 소재 등으로 구성된 박막 기판일 수 있으며, 그 구성 물질이나 두께 범위 등이 특별히 한정되지는 않는다. 일례로, 센서 기판(111)은, PET와 같은 플라스틱 소재의 투명한 박막 필름, 투명 또는 유색 PI 기판 및 유리 기판 등을 비롯한 다양한 소재의 기판으로 구현될 수 있다.
또한, 센서 기판(111)은 표시 패널(120)과 별도로 구비되거나, 또는 표시 패널(120)을 구성하는 적어도 하나의 기판 및/또는 절연층으로 구현될 수 있다. 일례로, 센서 기판(111)은 표시 패널(120)과 분리된 별도의 센서용 기판으로 구현되거나, 또는, 표시 패널(120)의 상부 기판 또는 박막 봉지층 등과 일체로 구성될 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114)은 실질적으로 투명하게 구현될 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114)은 소정 범위의 투광성 조건을 만족하는 투명 또는 반투명한 물질로 구성되거나, 또는 상기 투광성 조건을 만족할 수 있는 구조로 형성될 수 있다.
예컨대, 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114)은 금속 물질, 투명 도전성 물질 및 그 외 다양한 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함함으로써 도전성을 가질 수 있다. 또한, 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114)이 불투명한 물질을 포함하는 경우, 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114)의 두께를 제한하거나 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114)을 메쉬 형태의 전극으로 구성함으로써, 투광성을 확보할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114) 각각은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다. 일례로, 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114) 각각은 투명 도전성 물질로 구성된 판형 전극과, 상기 판형 전극과 중첩되는 메쉬형 금속 전극의 이중층으로 이루어질 수 있다. 즉, 본 발명에서 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114)의 구성 물질, 두께 및 그 구조 등이 특별히 한정되지는 않는다.
제1 및 제2 감지 전극들(112, 114)을 구성할 수 있는 금속 물질로는, 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 타이타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 구리(Cu), 백금(Pt) 등을 비롯한 다양한 금속 물질 중 적어도 하나, 또는 이들의 합금을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114)을 구성할 수 있는 투명 도전성 물질로는, 은나노와이어(AgNW), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), SnO2(Tin Oxide), 카본나노튜브(Carbon Nano Tube), 그래핀(graphene) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 이 외에도 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114)은, 다양한 도전성 물질을 포함할 수 있다.
이러한 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114) 각각은, 주변의 도전체(예컨대, 주변의 감지 전극들(112, 114))과의 사이에 정전 용량을 형성한다. 또한, 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114) 각각은, 해당 영역에 사용자의 손가락(또는 다른 도전성 접촉 수단)이 접촉되거나, 유효 거리 이내로 손가락이 접근하게 되면, 손가락과의 사이에 정전 용량을 형성한다. 따라서, 손가락이 접촉 또는 근접하였을 때 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114) 각각에 저장된 전하량이 변동된다. 이에 따라, 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114) 각각에 형성된 정전 용량의 변화를 검출함으로써, 사용자에 의한 터치 입력을 검출할 수 있게 된다.
표시 패널(120)은 표시 영역(DA)에 배치된 다수의 화소들(122) 및 광 센서들(124)을 포함한다. 실시예에 따라, 표시 영역(DA)은 제1 터치 센서(110)의 감지 영역(SA)과 중첩될 수 있다. 예컨대, 패널부(100)의 상부에서 보았을 때, 표시 영역(DA)과 감지 영역(SA)은 일치할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 본 발명의 다른 실시예에서는 표시 영역(DA)의 일부 영역만이 감지 영역(SA)으로 설정될 수도 있다.
화소들(122)은, 일례로 유기전계발광 표시장치의 화소들일 수 있다. 다만, 본 발명에서 화소들(122)의 종류나 구동 방식이 특별히 한정되지는 않는다. 즉, 표시 패널(120)은 현재 공지된 다양한 구조 및/또는 타입의 표시 패널로 구현될 수 있다.
광 센서들(124)은 화소들(122)의 사이 또는 상기 화소들(122) 중 적어도 일부의 내부에 배치될 수 있다. 일례로, 광 센서들(124)은 인접한 화소들(122)의 발광 영역들 사이에 배치되거나, 또는 적어도 일부의 화소들(122)의 화소 회로 내부에 배치될 수 있다. 이러한 광 센서들(124)은 수광량에 대응하는 전류를 출력하는 광 감지소자로 구현되어, 제2 터치 센서를 구성할 수 있다. 일례로, 광 센서들(124)은 수광량에 대응하여 전류 특성이 변화되는(예컨대, 쉬프트되는) 트랜지스터, 또는 포토 다이오드 등으로 구성될 수 있다. 이러한 광 센서들(124)은 표시 영역(DA)에 분산되어 제2 터치 센서를 구성한다.
구체적으로, 표시 영역(DA)(및/또는 감지 영역(SA))에 사용자의 손가락이 접촉하거나 근접하게 되면, 해당 영역에 위치된 적어도 하나의 광 센서(124)에서 수광량이 감소하게 된다. 이에 따라 상기 적어도 하나의 광 센서(124)에 흐르는 전류가 감소하게 된다. 따라서, 각각의 광 센서(124)로부터 출력되는 전류를 모니터링함에 의해, 터치 입력을 검출할 수 있게 된다. 예컨대, 적어도 하나의 광 센서(124)에서 출력되는 전류가 소정의 기준 전류 값 이하로 감소하게 되면, 상기 광 센서(124)에 대응하는 위치(표시 영역(DA) 상의 좌표)에서 터치 입력이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 표시 장치(10)는 자가 정전용량 타입의 제1 터치 센서(110)와 광 감지 타입의 제2 터치 센서(광 센서들(124))를 포함한 하이브리드 타입의 터치 센서를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에 의한 표시 장치(10)는 제1 터치 센서(110)에 의한 제1 터치 검출 값과, 제2 터치 센서에 의한 제2 터치 검출 값을 이용하여 최종적으로 터치 입력을 검출한다. 이에 따라, 멀티 터치에 의한 오인식을 방지하고, 터치 센서의 감도를 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 제1 터치 센서의 구성을 나타낸다. 그리고, 도 5 및 도 6은 각각 도 4에 도시된 제1 터치 센서의 단일 터치 및 멀티 터치 검출 방법을 나타낸다. 도 4 내지 도 6을 설명함에 있어, 도 2와 유사 또는 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 터치 감지 모드가 활성화되는 터치 감지 기간 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114) 각각은 구동 신호(Td)를 공급받고, 상기 구동 신호(Td)에 대응하는 제1 감지 신호(Ts)를 출력한다. 예컨대, 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114) 각각은 구동 신호(Td)를 공급받으면서 이에 대응하는 제1 감지 신호(Ts)를 출력할 수 있다.
이를 위해, 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114)의 양단에는 각각의 배선(116)이 연결될 수 있다. 이 경우, 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114)은 일단에 연결된 배선(116)을 통해 구동 신호(Td)를 공급받고, 다른 일단에 연결된 배선(116)을 통해 제1 감지 신호(Ts)를 출력할 수 있다. 실시예에 따라, 구동 신호(Td)는 앞서 설명한 구동 회로부(200)에 의해 공급되고, 제1 감지 신호(Ts)는 상기 구동 회로부(200)로 입력될 수 있다.
한편, 다른 실시예에서는 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114)에 하나의 배선(116)만이 연결될 수도 있다. 이 경우, 각각의 배선(116)을 통해 구동 신호(Td)가 인가되는 기간과 각각의 배선(116)을 통해 제1 감지 신호(Ts)가 출력되는 기간을 시간적으로 분리하여 제1 터치 센서(110)를 구동할 수도 있다.
상술한 제1 터치 센서(110)의 일 영역에 터치 입력이 제공될 시, 해당 영역에 배치된 적어도 하나의 제1 감지 전극(112) 및 제2 감지 전극(114)에 저장된 전하량이 변동된다. 따라서, 터치 입력이 제공된 영역의 제1 감지 전극(112) 및 제2 감지 전극(114)에서 출력되는 제1 감지 신호(Ts)는 나머지 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114)에서 출력되는 제1 감지 신호(Ts)와는 상이한 형태 및/또는 크기로 변경된다. 따라서, 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114) 각각에서 출력되는 제1 감지 신호(Ts)를 서로 비교하거나, 또는 각각의 제1 감지 신호(Ts)를 소정의 기준 값과 비교함에 의해 터치 입력을 검출할 수 있다.
일례로, 도 5에 도시된 바와 같이 A 지점에서 제1 터치 센서(110)에 단일 터치 입력이 발생하였다고 할 때, 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114)로 동일한 구동 신호(Td)가 공급되더라도 A 지점의 제1 감지 전극(X2) 및 제2 감지 전극(Ym-1)로부터 출력되는 제1 감지 신호(Ts')는 나머지 제1 감지 전극들(X1, X3 내지 Xn) 및 제2 감지 전극들(Y1 내지 Ym-2, Ym)로부터 출력되는 제1 감지 신호(Ts)와는 상이한 형태 및/또는 크기를 나타내게 된다. 따라서, 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114) 각각에서 출력되는 제1 감지 신호(Ts, Ts')를 이용하여 터치 입력의 발생 유무 및 그 위치를 검출할 수 있게 된다. 예컨대, 터치 입력이 발생하였다고 판단되는 제1 감지 전극(X2) 및 제2 감지 전극(Ym-1)의 교차 지점의 좌표(즉, A 지점의 좌표)를 터치 입력이 발생한 위치로 검출할 수 있다.
상술한 제1 터치 센서(110)는 자가 정전용량 타입의 터치 센서로 구현되며, 터치 입력에 대하여 고감도로 반응한다. 또한, 손가락이나 다른 도전성 접촉 수단이 적어도 하나의 제1 및/또는 제2 감지 전극(112, 114)에 저장된 전하량의 변화를 야기할 수 있을 정도의 유효 거리 이내로 근접하게 될 경우, 이러한 터치 입력에 대해서도 고감도로 반응함으로써, 호버링(hovering)을 감지할 수 있게 된다.
추가적으로, 본 발명의 실시예에 의한 제1 터치 센서(110)는 X 또는 Y 방향으로 연장되어 서로 교차하도록 배치된 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114)을 포함한 교차형 자가 정전용량 타입의 터치 센서로 구현된다. 이 경우, 각각의 좌표 지점마다 개별적으로 분리된 도트형 감지 전극들을 형성하는 경우에 비해, 동일한 해상도를 구현하더라도 배선들(116)의 수를 획기적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 도트형 자가 정전용량 타입의 터치 센서의 경우 감지 영역(SA) 내에서 다수의 배선들이 인출되어야 하지만, 교차형 자가 정전용량 타입의 제1 터치 센서(110)의 경우에는 감지 영역(SA)외 외곽에서만 배선들(116)이 인출될 수 있다. 따라서, 교차형 자가 정전용량 타입의 터치 센서는, 도트형 자가 정전용량 타입의 터치 센서에 비해 제1 및 제2 감지 전극들(112, 114)을 감지 영역(SA) 내에 보다 밀접하여 배치할 수 있는 장점이 있다.
다만, 제1 터치 센서(110)가 교차형 자가 정전용량 타입의 터치 센서로 구현될 경우, 멀티 터치 입력에 대해서는 고스트(ghost) 현상이 발생할 수 있다. 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 각각 B 지점 및 C 지점 상에서 터치 입력이 발생하였다고 할 때, B 지점 및 C 지점에 대응하는 제1 및 제2 감지 전극들(X1, Xn-1, Y2, Ym)의 교차 지점들에서 모두에서 터치 입력이 발생한 것으로 인식될 수 있다. 즉, 실제로 터치 입력이 발생한 B 지점 및 C 지점 외에도 D 지점 및 E 지점에서도 터치 입력이 발생한 것으로 잘못 인식되어, 멀티 터치 입력을 정확하게 검출하기 어려울 수 있다.
이에, 본 발명의 실시예에서는 고감도 특성을 나타내는 교차형 자가 정전용량 타입의 제1 터치 센서(110)를 이용하여 터치 입력을 검출하되, 표시 패널(120)에 구비되는 광 센서들(124)로 이루어진 제2 터치 센서를 이용하여 고스트 현상을 제거한다. 이에 따라, 멀티 터치에 의한 오인식을 방지할 수 있다. 이러한 본 발명의 실시예에 의하면, 고감도 특성을 나타내면서도 멀티 터치 인식이 가능한 터치 센서를 제공할 수 있다. 고스트 현상을 제거하기 위한 표시 장치의 구성 및 그의 구동 방법에 대한 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 7은 도 2에 도시된 표시 패널의 일례를 나타내는 것으로서, 특히 화소들 및 광 센서들의 배치와 관련한 일 실시예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 화소들(122)은 표시 영역(DA)(또는 감지 영역(SA))에 규칙적으로 분포되고, 광 센서들(124)은 화소들(122)의 사이에 배치될 수 있다. 일례로, 광 센서들(124)은 화소들(122) 사이(예컨대, 화소들(122)의 발광 영역들 사이)의 블랙 매트릭스 영역에 배치될 수 있다. 이 경우, 블랙 매트릭스는 광 센서들(124) 각각에 대응하는 영역에서 부분적으로 개구되고, 이에 따라 광 센서들(124)로 외광이 입사될 수 있다.
실시예에 따라, 광 센서들(124)은 손가락이나 그 외 다른 접촉 수단에 의한 터치 입력을 충분히 검출할 수 있는 정도의 해상도 이상으로 표시 영역(DA)에 분포될 수 있다. 또한, 광 센서들(124)은 규칙적 또는 불규칙적으로 표시 영역(DA)에 분포될 수 있다. 이러한 광 센서들(124) 각각에는 해당 위치에 상응하는 좌표 값이 부여될 수 있다.
실시예에 따라, 광 센서들(124)은 터치 입력의 유무 및 그 위치를 개략적으로 검출할 수 있을 정도로만 배치될 수 있다. 일례로, 광 센서들(124)은 화소들(122)의 해상도(또는 밀집도) 이하의 해상도로 표시 영역(DA)에 분산될 수 있다. 예컨대, 네 개의 화소들(122) 당 하나의 광 센서(124)가 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 광 센서들(124)은 제1 터치 센서(110)의 해상도 이하의 해상도로 표시 영역(DA)에 분산될 수 있다. 예컨대, 제1 터치 센서(110)에 의해 정의되는 각 좌표 지점마다 각각의 광 센서(124)가 배치될 수 있다. 또는, 제1 터치 센서(110)에 의해 정의되는 복수의 좌표 지점들을 포괄하는 각각의 단위 영역마다 각각의 광 센서(124)가 배치될 수 있다. 예컨대, 손가락 등에 의한 개별 터치 입력에 대응하는 터치 면적(예컨대, 대략 4π)당 1개의 광 센서(124)를 배치하는 방식으로, 표시 영역(DA)에 다수의 광 센서들(124)을 배치할 수 있다.
이러한 광 센서들(124)은 제1 터치 센서(110)가 구동되는 기간 동안 외부로부터 입사되는 광량에 대응하는 전류를 발생한다. 그러면, 구동 회로부(200)는 광 센서들(124) 각각에 흐르는 전류량 또는 그 변화량을 검출하여 터치 입력을 검출한다. 구체적으로, 구동 회로부(200)는 제1 터치 센서(110)에 의해 검출된 제1 터치 검출 값과, 제2 터치 센서에 의해 검출된 제2 터치 검출 값을 종합하여 터치 입력을 검출한다.
도 8은 도 7에 도시된 화소의 일례를 나타낸다. 편의상, 도 8에서는 표시 영역(DA)의 i(i는 자연수)번째 행 및 j(j는 자연수)번째 열에 배치된 화소를 도시하였다. 도 8에서, 제i 주사선(Si)은 i번째 행의 화소들로 주사 신호를 공급하기 위한 현재 주사선일 수 있다. 그리고, 화소에 연결된 나머지 주사선들(Si-1, Si+1)은 초기화를 제어하기 위한 초기화 제어선으로 이용되며, 이들은 인접한 행의 화소들, 예컨대, i-1번째 행 및 i+1번째 행의 화소들에서는 현재 주사선으로 이용될 수 있다. 편의상, 이하에서는 i-1번째 행의 현재 주사선을 "제i-1 주사선(Si-1)"으로, i번째 행의 현재 주사선을 "제i 주사선(Si)"으로, i+1번째 행의 현재 주사선을 "제i+1 주사선(Si+1)"으로, i번째 행의 발광 제어선을 "발광 제어선(Ei)"으로, j번째 열의 데이터선을 "데이터선(Dj)"으로, 그리고, 전원선, 일례로 제1 전원(ELVDD)이 인가되는 제1 전원선을 "전원선(PL)"으로 지칭한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 화소(122)는 발광 소자(OLED)와, 상기 발광 소자(OLED)에 연결되는 화소 회로(PXLC)를 포함한다.
실시예에 따라, 발광 소자(OLED)는 유기 발광 다이오드(OLED)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 발광 소자(OLED)의 애노드 전극은 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 제1 트랜지스터(T1)에 접속되고, 캐소드 전극은 제2 전원(ELVSS)에 접속될 수 있다. 이러한 발광 소자(OLED)는 제1 트랜지스터(T1)에 의해 공급되는 화소 전류의 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다. 발광 소자(OLED)로 전류가 흐를 수 있도록 제1 전원(ELVDD)의 전압 값은 제2 전원(ELVSS)의 전압 값보다 높게 설정될 수 있다.
실시예에 따라, 화소 회로(PXLC)는 제1 내지 제7 트랜지스터(T1 내지 T7) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비할 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 초기화 전원(Vint)과 발광 소자(OLED)의 애노드 전극 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 제i+1 주사선(Si+1)에 접속될 수 있다. 이러한 제7 트랜지스터(T7)는 제i+1 주사선(Si+1)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 초기화 전원(Vint)의 전압을 발광 소자(OLED)의 애노드 전극으로 공급할 수 있다. 여기서, 초기화 전원(Vint)의 전압은 데이터 신호의 전압 이하로 설정될 수 있다. 즉, 초기화 전원(Vint)의 전압은 데이터 신호의 최저 전압 이하로 설정될 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극이 접속되는 애노드 초기화 제어선이 제i+1 주사선(Si+1)인 경우를 일례로서 개시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 제i 주사선(Si)에 접속될 수도 있다. 이 경우, 초기화 전원(Vint)의 전압은 제i 주사선(Si)으로 주사 신호가 공급될 때, 제7 트랜지스터(T7)를 경유하여 발광 소자(OLED)의 애노드 전극으로 공급될 수 있다.
제6 트랜지스터(T6)는 제1 트랜지스터(T1)와 발광 소자(OLED) 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제6 트랜지스터(T6)의 게이트 전극은 발광 제어선(Ei)에 접속될 수 있다. 이러한 제6 트랜지스터(T6)는 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호(예컨대, 게이트 오프 전압(하이 레벨 전압)의 발광 제어 신호)가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온될 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 전원선(PL)과 제1 트랜지스터(T1) 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제5 트랜지스터(T5)의 게이트 전극은 발광 제어선(Ei)에 접속될 수 있다. 이러한 제5 트랜지스터(T5)는 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온될 수 있다.
제1 트랜지스터(T1: 구동 트랜지스터)의 제1 전극은 제5 트랜지스터(T5)를 경유하여 제1 전원(ELVDD)에 접속되고, 제2 전극은 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 발광 소자(OLED)의 애노드 전극에 접속될 수 있다. 그리고, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 접속될 수 있다. 이러한 제1 트랜지스터(T1)는 제1 노드(N1)의 전압에 대응하여 제1 전원(ELVDD)으로부터 발광 소자(OLED)를 경유하여 제2 전원(ELVSS)으로 흐르는 화소 전류를 제어할 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 제1 노드(N1) 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극은 제i 주사선(Si)에 접속될 수 있다. 이러한 제3 트랜지스터(T3)는 제i 주사선(Si)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 제1 노드(N1)를 전기적으로 접속시킬 수 있다. 따라서, 제3 트랜지스터(T3)가 턴-온 될 때, 제1 트랜지스터(T1)는 다이오드 형태로 접속될 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 제1 노드(N1)와 초기화 전원(Vint) 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극은 제i-1 주사선(Si-1)에 접속될 수 있다. 이러한 제4 트랜지스터(T4)는 제i-1 주사선(Si-1)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온 되어 제1 노드(N1)로 초기화 전원(Vint)의 전압을 공급할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 노드, 즉 제1 노드(N1)를 초기화하기 위한 초기화 제어선으로서 제i-1 주사선(Si-1)을 이용하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서는 제i-2 주사선(Si-2)과 같은 다른 제어선을 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 노드를 초기화하기 위한 초기화 제어선으로 이용할 수도 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 데이터선(Dj)과 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 제i 주사선(Si)에 접속될 수 있다. 이러한 제2 트랜지스터(T2)는 제i 주사선(Si)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dj)과 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극을 전기적으로 접속시킬 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 전원선(PL)과 제1 노드(N1) 사이에 접속될 수 있다. 이러한 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터 신호 및 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압에 대응하는 전압을 저장할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 화소들(122) 각각은 적어도 하나의 화소 트랜지스터(예컨대, 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7) 중 적어도 하나)를 포함한 화소 회로(PXLC)와, 상기 화소 회로(PXLC)에 연결되는 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다. 다만, 화소들(122)의 구조가 도 8에 도시된 실시예에 한정되지는 않는다. 즉, 화소들(122)은 현재 공지된 다양한 구조로 구현될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 단면을 나타내는 것으로서, 특히 패널부의 일 영역에 대한 단면을 나타낸다. 편의상, 도 9에서는 표시 패널의 일면 상에 제1 터치 센서를 부착한 실시예를 도시하기로 하나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 본 발명의 다른 실시예에서 제1 터치 센서는 표시 패널의 박막 봉지층 상에 직접 형성될 수도 있다.
도 9를 참조하면, 제1 터치 센서(110)는 표시 패널(120)의 일면 상에 배치되어, 점착층(130)에 의해 표시 패널(120)과 결합될 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에서, 제1 터치 센서(110)가 표시 패널(120)의 박막 봉지층(TFE) 상에 직접 형성되는 경우, 점착층(130) 및/또는 센서 기판(111)은 생략될 수 있다. 제1 터치 센서(110)의 단면 구조에 대해서는 앞서 도 3에서 설명하였으므로, 상세한 설명은 생략한다.
표시 패널(120)은, 각 화소(122) 영역에 형성된 발광 소자(일례로, 유기 발광 다이오드)(OLED)와, 상기 발광 소자(OLED)에 연결되는 적어도 하나의 화소 트랜지스터(Tpx)를 포함한다. 상기 화소 트랜지스터(Tpx)는 일례로, 도 8에 도시된 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7) 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 표시 패널(120)은 화소들(122) 중 적어도 일부 화소들(122)의 발광 영역들(EMA)의 사이에 배치되는 복수의 광 센서들(124)을 더 포함한다. 편의상, 도 9에서는 하나의 화소(122)와 이에 인접한 하나의 광 센서(124)를 중심으로 표시 패널(120)의 단면 구조를 도시하기로 한다.
실시예에 따라, 표시 패널(120)은, 표시 기판(SUB)과, 상기 표시 기판(SUB)의 일면 상에 배치되는 화소 트랜지스터(Tpx)와, 상기 화소 트랜지스터(Tpx)에 연결되는 발광 소자(OLED)와, 상기 발광 소자(OLED) 상에 제공되어 상기 발광 소자(OLED)를 커버하는 박막 봉지층(TFE)을 포함한다. 실시예에 따라, 박막 봉지층(TFE)은 적어도 표시 영역(DA)을 밀봉하도록 형성될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 박막 봉지층(TFE)은 유리나 플라스틱 소재 등의 상부 기판(또는 컬러필터 기판)으로 대체될 수도 있다.
실시예에 따라, 표시 기판(SUB)은 경성 기판 또는 연성 기판일 수 있으며, 그 재료가 특별히 한정되지는 않는다. 일례로, 표시 기판(SUB)은 플렉서블한 특성을 가지는 박막 필름 기판일 수 있다.
이러한 표시 기판(SUB)의 일면 상에는 버퍼층(BFL)이 제공된다. 버퍼층(BFL)은 표시 기판(SUB)으로부터 불순물이 확산되는 것을 방지하며 표시 기판(SUB)의 평탄도를 향상시킬 수 잇다. 실시예에 따라, 버퍼층(BFL)은 단일층으로 제공될 수 있으나, 적어도 2중층 이상의 다중층으로 제공될 수도 있다. 실시예에 따라, 버퍼층(BFL)은 무기 재료로 이루어진 무기 절연막일 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(BFL)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘산질화물 등으로 형성될 수 있다. 버퍼층(BFL)이 다중층으로 제공될 경우, 각 층은 동일한 재료로 형성되거나 또는 서로 다른 재료로 형성될 수 있다. 한편, 다른 실시예에서 버퍼층(BFL)은 생략될 수도 있다.
버퍼층(BFL) 상에는 화소 트랜지스터(Tpx)가 제공된다. 화소 트랜지스터(Tpx)는, 활성층(active layer: ACT1), 게이트 전극(GE1), 소스 전극(SE1) 및 드레인 전극(DE1)을 포함한다.
실시예에 따라, 활성층(ACT1)은 버퍼층(BFL) 상에 제공되며, 반도체 소재로 형성될 수 있다. 예컨대, 활성층(ACT1)은 폴리 실리콘, 아모포스 실리콘, 또는 산화물 반도체 등으로 이루어진 반도체 패턴일 수 있으며, 불순물이 도핑되거나 불순물이 도핑되지 않은 반도체층으로 이루어질 수 있다. 또는, 활성층(ACT1)의 일 영역은 불순물이 도핑되지 않고, 나머지 영역은 불순물이 도핑될 수도 있다.
실시예에 따라, 활성층(ACT1) 상에는 게이트 절연막(GI)이 제공되고, 게이트 절연막(GI) 상에는 게이트 전극(GE1)이 제공된다. 또한, 게이트 전극(GE1) 상에는 층간 절연막(IL)이 제공되고, 층간 절연막(IL) 상에는 소스 전극(SE1) 및 드레인 전극(DE1)이 제공된다. 소스 전극(SE1) 및 드레인 전극(DE1)은 게이트 절연막(GI) 및 층간 절연막(IL)을 관통하는 컨택홀에 의해, 각각 활성층(ACT1)의 서로 다른 일 영역에 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 소스 전극(SE1) 및 드레인 전극(DE1) 상에는 보호층(passivation layer: PSV)이 제공된다. 보호층(PSV)은 화소 트랜지스터(Tpx)를 커버하며, 그 상면을 평탄화시킬 수 있다.
실시예에 따라, 보호층(PSV) 상에는 발광 소자(OLED)가 제공된다. 발광 소자(OLED)는 제1 전극(ELT1) 및 제2 전극(ELT2)과, 상기 제1 및 제2 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 개재된 발광층(EML)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 발광 소자(OLED)의 제1 전극(ELT1) 및 제2 전극(ELT2)은 각각 애노드 전극 및 캐소드 전극일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서, 발광 소자(OLED)의 제1 전극(ELT1) 및 제2 전극(ELT2)은 각각 캐소드 전극 및 애노드 전극일 수도 있다. 상기 발광 소자(OLED)의 제1 전극(ELT1)은, 보호층(PSV)을 관통하는 컨택홀을 통해 화소 트랜지스터(Tpx)의 일 전극, 예컨대 드레인 전극(DE1)에 연결된다.
발광 소자(OLED)의 제1 전극(ELT1) 등이 형성된 표시 기판(SUB)의 일면 상에는 각 화소(122) 영역(또는, 각 화소(122)의 발광 영역(EMA))을 구획하는 화소 정의막(PDL)이 제공된다. 실시예에 따라, 화소 정의막(PDL)은 제1 전극(ELT1)의 상부면을 노출하며, 각 발광 영역(EMA)의 둘레를 따라 표시 기판(SUB)으로부터 돌출될 수 있다.
화소 정의막(PDL)에 의해 둘러싸인 발광 영역(EMA)에는 발광층(EML)이 제공된다. 일례로, 발광층(EML)은 제1 전극(ELT1)의 노출된 표면 상에 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 발광층(EML)은 적어도 광 생성층(light generation layer)을 포함하는 다층 박막 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 발광층(EML)은 정공 주입층(hole injection layer), 정공 수송층(hole transport layer), 광 생성층, 정공 억제층(hole blocking layer), 전자 수송층(electron transport layer), 및 전자 주입층(electron injection layer)을 구비할 수 있다. 실시예에 따라, 발광층(EML)에서 생성되는 광의 색상은 적색(red), 녹색(green), 청색(blue) 및 백색(white) 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
실시예에 따라, 발광층(EML) 상에는 발광소자(OLED)의 제2 전극(ELT2)이 제공된다. 그리고, 발광소자(OLED)의 제2 전극(ELT2) 상에는 상기 제2 전극(ELT2)을 커버하는 박막 봉지층(TFE)이 제공된다. 박막 봉지층(TFE)을 이용하여 표시 패널(120)의 표시 영역(DA)을 밀봉할 경우, 표시 패널(120)의 두께를 저감하고 플렉서블(flexible)한 특성을 확보할 수 있다.
실시예에 따라, 박막 봉지층(TFE)은 다중층 또는 단일층 구조로 이루어질 수 있다. 일례로, 박막 봉지층(TFE)은 적어도 두 층의 무기막들과, 상기 무기막들의 사이에 개재되는 적어도 한 층의 유기막을 포함할 수 있다. 또는, 다른 실시예에서, 박막 봉지층(TFE)은 유무기 하이브리드 물질을 포함하는 단일층으로 구현될 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 표시 패널(120)에는 복수의 광 센서들(124)이 배치된다. 실시예에 따라, 각각의 광 센서(124)는 화소 트랜지스터(Tpx)와 함께 형성된 센서 트랜지스터(Tse)로 구현될 수 있다. 즉, 상기 센서 트랜지스터(Tse)는 화소 트랜지스터(Tpx)와 동일한 층 상에 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 센서 트랜지스터(Tse)는, 활성층(ACT2), 게이트 전극(GE2), 소스 전극(SE2) 및 드레인 전극(DE2)을 포함한다. 센서 트랜지스터(Tse)는 화소 트랜지스터(Tpx)와 실질적으로 유사 또는 동일한 구조를 가질 수 있다. 따라서, 센서 트랜지스터(Tse)의 구조에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이러한 센서 트랜지스터(Tse)는 도시되지 않은 각각의 배선을 통해 구동 회로부(200)와 연결된다. 이에 의해, 구동 회로부(200)는 각각의 센서 트랜지스터(Tse)에 흐르는 전류를 검출하고, 이를 이용하여 터치 입력을 검출할 수 있다.
한편, 본 발명에서 화소 트랜지스터(Tpx) 및 센서 트랜지스터(Tse)의 구조가 도 9에 도시된 실시예에 한정되지는 않는다. 즉, 화소 트랜지스터(Tpx) 및 센서 트랜지스터(Tse)는 현재 공지된 다양한 구조의 트랜지스터로 구현될 수 있다.
표시 패널(120)의 상부에는 제1 터치 센서(110)가 배치된다. 상기 제1 터치 센서(110) 상에는 적어도 한 층의 절연막(140)(또는 점착층)이 제공된다. 상기 절연막(140) 상에는 블랙 매트릭스(BM) 및 윈도우(150)가 배치된다.
실시예에 따라, 블랙 매트릭스(BM)는 표시 영역(DA) 주변의 비표시 영역의 상부를 커버하도록 배치됨과 아울러, 표시 영역(DA) 내에서도 화소들(122) 사이의 영역(특히, 화소들(122)의 발광 영역들(EMA) 사이의 영역)의 상부를 커버하도록 배치된다. 다만, 블랙 매트릭스(BM)는 적어도 각 화소(122)의 발광 영역(EMA)을 노출하며, 상기 발광 영역(EMA)에 대응하는 제1 개구부(OPN1)를 포함한다. 또한, 블랙 매트릭스(BM)는 각각의 광 센서(124)에 대응하는 제2 개구부(OPN2)를 더 포함한다. 일례로, 블랙 매트릭스(BM)는 제1 터치 센서(110) 및 표시 패널(120)의 상부에 전면적으로 배치되되, 화소들(122) 각각의 발광 영역(EMA) 및 각각의 광 센서(124)에 대응하는 다수의 영역들에서 부분적으로 개구될 수 있다.
이와 같이 각각의 광 센서(124)의 상부에서 블랙 매트릭스(BM)가 개구됨에 따라, 외광이 광 센서들(124)로 입사될 수 있다. 터치 입력이 발생되지 않은 경우, 광 센서들(124)은 외광의 조도에 대응하여 전반적으로 균일한 전류를 생성할 수 있다. 반면, 터치 입력이 발생한 경우, 터치 입력이 발생한 영역에서는 외광이 손가락이나 기타 접촉 수단에 의해 차단되면서 해당 영역에 배치된 적어도 하나의 광 센서(124)의 수광량이 감소한다. 이에 따라 터치 입력이 발생한 영역의 광 센서(124)에서는 상대적으로 약한 전류가 흐르거나 전류가 흐르지 않게 된다. 따라서, 각각의 광 센서(124)로부터 출력되는 전류량 및/또는 그 변화량을 검출하면, 터치 입력을 검출할 수 있게 된다.
도 10은 도 2에 도시된 표시 패널의 다른 일례를 나타내는 것으로서, 특히 화소들 및 광 센서들의 배치와 관련한 다른 실시예를 나타낸다. 도 10에서, 도 7과 유사 또는 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 10을 참조하면, 실시예에 따라 광 센서들(124)은 화소들(122) 중 적어도 일부의 내부에 배치될 수 있다. 예컨대, 광 센서들(124) 각각은 어느 하나의 화소(122)에 포함된 적어도 하나의 트랜지스터로 구현될 수 있다. 일례로, 화소들(122) 각각이 도 8에 도시된 바와 같이 구성되었다고 가정할 때, 광 센서들(124) 각각은 화소들(122) 중 어느 하나에 포함된 제3 트랜지스터(T3)로 구현될 수 있다. 이 경우, 블랙 매트릭스(BM)는 각각의 광 센서(124)를 구현하는 제3 트랜지스터(T3)의 상부에서 부분적으로 개구될 수 있다. 또한, 광 센서들(124) 각각은 제3 트랜지스터(T3) 외에도 화소들(122)에 포함되는 다른 트랜지스터로 구현될 수도 있을 것이다.
도 11은 도 1에 도시된 구동 회로부의 일례를 나타낸다. 그리고, 도 12는 제1 터치 검출 값과 제2 터치 검출 값을 이용하여 터치 입력을 검출하는 방법의 실시예를 나타내고, 도 13은 도 11에 도시된 프로세서의 내부에 구성될 수 있는 논리 회로의 일례를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 구동 회로부(200)는 제1 터치 센서(110) 및 표시 패널(120)을 구동한다. 또한, 상기 구동 회로부(200)는 각각 제1 터치 센서(110) 및 제2 터치 센서(즉, 광 센서들(124))로부터 입력되는 제1 감지 신호(Ts) 및 제2 감지 신호(Ls)을 이용하여 터치 입력을 검출한다. 예컨대, 구동 회로부(200)는 제1 터치 센서(110)에 의해 검출된 제1 터치 검출 값(TS1)과, 제2 터치 센서에 의해 검출된 제2 터치 검출 값(TS2)을 비교(또는 연산)하고, 그 결과에 대응하여 최종적으로 터치 입력을 검출할 수 있다. 또는, 구동 회로부(200)는 제1 터치 센서(110)에 의해 검출된 터치 입력의 위치 정보와, 제2 터치 센서에 의해 검출된 터치 입력의 위치 정보를 비교하고, 그 결과에 대응하여 최종적으로 터치 입력을 검출할 수 있다.
이를 위해, 구동 회로부(200)는 터치 구동부(touch driver; 210) 및 표시 구동부(display driver; 220)를 포함한다. 실시예에 따라, 터치 구동부(210) 및 표시 구동부(220)는 각각 독립적으로 구동되거나, 또는 서로 연동하여 구동될 수 있다.
터치 구동부(210)는 제1 터치 센서(110)로 구동 신호(Td)를 공급함과 아울러, 상기 제1 터치 센서(110)로부터 입력되는 제1 감지 신호(Ts)에 대응하여 제1 터치 검출 값(TS1)을 생성한다. 또한, 터치 구동부(210)는 제1 터치 센서(110)가 구동되는 터치 감지 기간 동안 제2 터치 센서의 광 센서들(124) 각각으로부터 입력되는 제2 감지 신호(Ls)에 대응하여 제2 터치 검출 값(TS2)을 생성한다. 이러한 터치 구동부(210)는 제1 터치 검출 값(TS1) 및 제2 터치 검출 값(TS2)을 이용하여 최종적으로 터치 입력을 검출하고, 검출된 터치 입력에 대응하는 터치 검출 신호(TS)를 생성한다. 상기 터치 검출 신호(TS)는 호스트 및/또는 표시 구동부(220) 등으로 입력될 수 있다. 그러면, 호스트 및/또는 표시 구동부(220)는 해당 터치 입력에 상응하는 동작을 실행한다.
이를 위해, 터치 구동부(210)는, 구동 신호 공급부(212), 제1 감지 회로(214), 제2 감지 회로(216) 및 프로세서(218)를 포함할 수 있다.
구동 신호 공급부(212)는 터치 감지 모드가 활성화되는 터치 감지 기간 동안 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114) 각각으로 구동 신호(Td)를 공급한다.
제1 감지 회로(214)는 상기 터치 감지 기간 동안 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114) 각각으로부터 출력되는 제1 감지 신호(Ts)를 수신하고, 상기 제1 감지 신호(Ts)에 대응하여 제1 터치 검출 값(TS1)을 생성한다. 상기 제1 감지 신호(Ts)는 구동 신호(Td)에 대응하는 아날로그 형태의 신호일 수 있다. 실시예에 따라, 제1 감지 회로(214)는 제1 감지 신호(Ts)에 대응하여 디지털 코드의 형태로 제1 터치 검출 값(TS1)을 생성할 수 있다. 예컨대, 제1 감지 회로(214)는 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114) 각각으로부터 출력되는 제1 감지 신호(Ts)를 소정의 기준 값과 비교하고, 비교 결과에 대응하여 디지털 코드 형태의 제1 터치 검출 값(TS1)을 생성할 수 있다.
일례로, 제1 감지 회로(214)는 제1 감지 전극들(112) 및 제2 감지 전극들(114) 각각으로부터 출력되는 제1 감지 신호(Ts)가 소정의 기준 값 이하이거나, 또는 상기 제1 감지 신호(Ts)로부터 검출된 전하량(또는 정전 용량)의 변화량이 소정의 기준 값 이상인 경우 해당 감지 전극(112 및/또는 114) 상에서 터치 입력이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 그 외의 경우, 제1 감지 회로(214)는 해당 감지 전극(112 및/또는 114) 상에서 터치 입력이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 이러한 제1 감지 회로(214)는 터치 입력이 발생한 것으로 판단된 적어도 하나의 제1 감지 전극(112) 및 제2 감지 전극(114)이 교차하는 좌표 지점을 검출하여 터치 입력을 검출하고, 해당 좌표 지점에 대하여 "1"의 디지털 코드를 출력할 수 있다. 그리고, 나머지 좌표 지점에 대해서는 "0"의 디지털 코드를 출력할 수 있다.
제2 감지 회로(216)는 제1 터치 센서(110)가 구동되는 터치 감지 기간 동안 광 센서들(124) 각각으로부터 제2 감지 신호(Ls)를 수신하고, 상기 제2 감지 신호(Ls)에 기초하여 제2 터치 검출 값(TS2)을 생성한다. 상기 제2 감지 신호(Ls)는 광 센서들(124) 각각에 흐르는 전류이거나, 또는 상기 광 센서들(124) 각각에 흐르는 전류량 또는 그 변화량에 대한 정보를 포함하는 신호일 수 있다. 즉, 제2 감지 회로(216)는 터치 감지 기간 동안 광 센서들(124) 각각에 흐르는 전류량을 검출하고, 이를 이용하여 제2 터치 검출 값(TS2)을 생성한다.
예컨대, 제2 감지 회로(216)는 상기 광 센서들(124) 각각에 흐르는 전류량을 소정의 기준 전류량과 비교하고, 비교 결과에 대응하여 디지털 코드 형태로 제2 터치 검출 값(TS2)을 생성할 수 있다. 일례로, 제2 감지 회로(216)는 광 센서들(124) 각각에 흐르는 전류량을 검출하고, 소정의 기준 전류량 이하의 전류가 출력되는 광 센서(124)의 위치를 검출하여 제2 제2 터치 검출 값(TS2)을 생성할 수 있다. 예컨대, 제2 감지 회로(216)는 기준 전류량 이하의 전류가 출력되는 광 센서(124)에 대응하는 좌표 지점에 대하여 터치 입력이 발생한 것으로 판단하고, "1"의 디지털 코드를 출력할 수 있다. 그리고, 나머지 좌표 지점에 대해서는 "0"의 디지털 코드를 출력할 수 있다.
또는, 제2 감지 회로(216)는 광 센서들(124) 각각에 흐르는 전류량의 변화량을 검출하고, 상기 전류량의 변화량이 소정의 기준 전류량 이상인 광 센서(124)에 대응하는 좌표 지점에 대하여 터치 입력이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 상기 제2 감지 회로(216)는 터치 입력이 발생한 것으로 판단되는 좌표 지점에 대하여 "1"의 디지털 코드를 출력하고, 나머지 좌표 지점에 대해서는 "0"의 디지털 코드를 출력할 수 있다.
프로세서(218)는, 제1 터치 센서(110) 및 제1 감지 회로(214)에 의해 검출된 제1 터치 검출 값(TS1)과, 광 센서들(124) 및 제2 감지 회로(216)에 의해 검출된 제2 터치 검출 값(TS2)을 비교하여 최종적으로 터치 입력을 검출한다. 예컨대, 프로세서(218)는 제1 터치 검출 값(TS1)에 의해 파악된 터치 지점과, 제2 터치 검출 값(TS2)에 의해 파악된 터치 지점이 서로 중복 또는 일치하는 지점에 대해서만 터치 입력이 발생한 것으로 판단하고, 이에 대응하여 최종적으로 터치 검출 신호(TS)를 생성할 수 있다.
일례로, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 터치 검출 값(TS1)에 의해 파악된 감지 영역(SA) 상의 터치 지점이 P1(x1, y1), P2(x2, y2), P3(x2, y1) 및 P4(x1, y2)의 네 개 지점이고, 제2 터치 검출 값(TS2)에 의해 파악된 표시 영역(DA) 상의 터치 지점이 P1(x1, y1) 및 P2(x2, y2) 지점인 것으로 가정하기로 한다. 이 경우, 프로세서(218)는 P1(x1, y1) 및 P2(x2, y2) 지점에서만 터치 입력이 발생한 것으로 판단하고, 이에 대응하여 최종적으로 터치 검출 신호(TS)를 출력할 수 있다.
여기서, 감지 영역(SA)과 표시 영역(DA)은 각각 제1 터치 센서(110) 및 표시 패널(120)의 활성 영역을 의미하는 것으로서, 평면 상에서 보았을 때 서로 중첩 또는 일치하는 영역일 수 있다. 한편, 제2 터치 센서, 즉 광 센서들(124)의 해상도(밀집도)가 제1 터치 센서(110)보다 낮은 경우, 각각의 광 센서(124)에 대응하여 복수의 좌표 지점들을 할당하고, 해당 광 센서(124)에서 출력되는 전류량에 대응하여 상기 복수의 좌표 지점들에 동일한 디지털 코드를 부여할 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 제1 터치 센서(110)에 정의되는 좌표 평면과 제2 터치 센서에 의해 정의되는 좌표 평면을 일치시킬 수 있다.
실시예에 따라, 프로세서(218)는 제1 터치 검출 값(TS1)과 제2 터치 검출 값(TS2)의 논리곱 연산을 통해 최종적으로 터치 입력을 검출할 수 있다. 예컨대, 프로세서(218)는 도 13에 도시된 바와 같은 논리곱 연산기(AND gate)를 구비할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 논리곱 연산기는 각각의 좌표 지점에 대한 제1 터치 검출 값(TS1xy)과 제2 터치 검출 값(TS2xy)을 논리곱 연산하여 해당 좌표 지점에 대한 터치 검출 신호(TSxy)를 출력할 수 있다.
표시 구동부(220)는 호스트 등으로부터 공급되는 영상 데이터(DATA) 및 각종 제어 신호(CS)에 대응하여 주사 신호(SS) 및 데이터 신호(DS)를 생성하고, 이를 표시 패널(120)의 화소들(122)로 공급한다. 이에 따라, 표시 영역(DA)에서 영상 데이터(DATA)에 대응하는 영상이 표시된다.
실시예에 따라, 표시 구동부(220)는 주사 신호(SS)를 생성하기 위한 주사 구동부, 데이터 신호(DS)를 생성하기 위한 데이터 구동부, 및 상기 주사 구동부 및 데이터 구동부를 제어하기 위한 타이밍 제어부를 포함할 수 있다. 이러한 표시 구동부(220)는 표시 패널(120)과 별개로 제작된 이후 상기 표시 패널(120)에 연결되거나, 또는 표시 구동부(220)의 적어도 일부분이 표시 패널(120)과 일체로 제작될 수 있다.
상술한 구동 회로부(200), 및 앞서 설명한 제1 터치 센서(110) 및 제2 터치 센서를 포함한 하이브리드 타입의 터치 센서를 구비한 표시 장치(10)는, 제1 터치 검출 값(TS1) 및 제2 터치 검출 값(TS2)을 종합적으로 반영하여 터치 입력을 검출할 수 있다. 예컨대, 터치 입력을 검출하기 위한 표시 장치(10)의 구동 방법은, 제1 터치 센서(110)를 구동하면서 상기 제1 터치 센서(110)로부터 출력되는 제1 감지 신호(Ts)에 대응하여 제1 터치 검출 값(TS1)을 획득하는 단계, 상기 제1 터치 센서(110)를 구동하는 기간 동안 제2 터치 센서(광 센서들(124))로부터 출력되는 제2 감지 신호(Ls)에 대응하여 제2 터치 검출 값(TS2)을 획득하는 단계, 및 상기 제1 터치 검출 값(TS1)과 제2 터치 검출 값(TS2)을 비교하여 터치 입력을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 터치 입력을 검출하는 단계는, 제1 터치 검출 값(TS1)과 제2 터치 검출 값(TS2)의 논리곱 연산을 통해 터치 검출 신호(TS)를 발생하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 표시 장치(10)는 제1 터치 검출 값(TS1)과 제2 터치 검출 값(TS2)을 이용하여 최종적으로 터치 입력을 검출한다. 즉, 실시예에 따라, 표시 장치(10)는 제1 터치 센서(110)에 의해 터치 입력이 발생한 것으로 파악된 적어도 하나의 좌표 지점 중, 제2 터치 센서에 의해 터치 입력이 발생한 것으로 파악된 적어도 하나의 좌표 지점과 일치하는 좌표 지점에 대해서만 터치 입력이 발생한 것으로 최종적으로 판단할 수 있다. 따라서, 멀티 터치에 의해 제1 터치 센서(110)에서 고스트 현상이 발생하더라도 제2 터치 센서와의 조합에 의해 제1 터치 센서(110)에서 발생한 고스트 현상을 제거할 수 있다. 추가적으로, 손가락을 비롯한 접촉 수단의 그림자에 의해 제2 터치 센서에서도 고스트 현상이 발생하더라도 제1 터치 센서(110)와의 조합에 의해 제2 터치 센서에서 발생한 고스트 현상을 제거할 수 있다.
상술한 실시예에 의하면, 자가 정전용량 방식의 제1 터치 센서(110)가 가지는 고감도 특성을 확보하면서도 멀티 터치에 의한 오인식(예컨대, 고스트 현상)을 방지할 수 있다. 따라서, 고감도 특성을 나타내면서도 멀티 터치 인식이 가능한 터치 센서(제1 터치 센서(110) 및 제2 터치 센서를 포함한 터치 센서)를 포함한 표시 장치(10)를 제공할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 터치 검출 방법을 나타낸다.
도 14를 참조하면, 우선, 표시 장치(10)에 터치 입력이 발생할 시 각각 제1 터치 센서(110) 및 제2 터치 센서(광 센서들(124))로부터 터치 입력에 대응하는 제1 감지 신호(Ts) 및 제2 감지 신호(Ls)가 출력된다. 상기 제1 감지 신호(Ts) 및 제2 감지 신호(Ls)는 구동 회로부(200)로 입력된다. (ST100)
이후, 구동 회로부(200)는 제1 감지 신호(Ts) 및 제2 감지 신호(Ls) 중 적어도 하나에 기초하여 단일 또는 멀티 터치 여부를 판단한다. 일례로, 구동 회로부(200)는 각각의 좌표 지점에 대응하는 제1 감지 신호들(Ts)을 비교하여 단일 또는 멀티 터치 여부를 판단할 수 있다. 또는, 구동 회로부(200)는 제1 감지 신호(Ts) 및 제2 감지 신호(Ls)를 비교하여 단일 또는 멀티 터치 여부를 판단할 수도 있다. (ST200)
단일 터치로 판단될 경우, 구동 회로부(200)는 제1 터치 센서(110)에 의한 제1 감지 신호(Ts)에 기초하여 단일 터치를 검출한다. 예컨대, 단일 터치인 경우, 구동 회로부(200)는 제1 감지 신호(Ts)에 대응하여 제1 감지 회로(214)에서 출력되는 제1 터치 검출 값(TS1)을 출력할 수 있다. (ST300)
멀티 터치로 판단될 경우, 프로세서(218)로 멀티 터치 검출 값이 입력된다. 일례로, 제1 터치 센서(110) 및 제1 감지 회로(214)에 의한 제1 터치 검출 값(TS1)과, 제2 터치 센서 및 제2 감지 회로(216)에 의한 제2 터치 검출 값(TS2)이 프로세서(218)로 입력될 수 있다. (ST400)
그러면, 프로세서(218)는 제1 터치 검출 값(TS1)과 제2 터치 검출 값(TS2)을 이용하여 터치 입력을 검출한다. 예컨대, 멀티 터치인 경우, 프로세서(218)는 제1 터치 검출 값(TS1)과 제2 터치 검출 값(TS2)을 비교 또는 연산하고, 그 결과에 따라 멀티 터치를 검출할 수 있다. (ST410, ST420)
본 발명의 기술 사상은 전술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다. 또한, 특허 청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 표시 장치 100: 패널부
110: 제1 터치 센서 112: 제1 감지 전극
114: 제2 감지 전극 120: 표시 패널
122: 화소 124: 광 센서(제2 터치 센서)
200: 구동 회로부 210: 터치 구동부
212: 구동 신호 공급부 214: 제1 감지 회로
216: 제2 감지 회로 218: 프로세서
220: 표시 구동부

Claims (20)

  1. 감지 영역에 서로 교차하도록 배치된 제1 감지 전극들 및 제2 감지 전극들을 포함하는 제1 터치 센서;
    상기 감지 영역과 중첩되는 표시 영역에 배치된 화소들과, 상기 화소들의 사이 또는 상기 화소들의 내부에 배치된 광 센서들을 포함한 제2 터치 센서를 포함하는 표시 패널; 및
    상기 제1 터치 센서 및 상기 표시 패널을 구동하기 위한 구동 회로부를 포함하며,
    상기 구동 회로부는, 상기 제1 터치 센서에 의해 검출된 제1 터치 검출 값과, 상기 광 센서들에 의해 검출된 제2 터치 검출 값을 비교하여 터치 입력을 검출하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동 회로부는, 상기 제1 터치 검출 값과 상기 제2 터치 검출 값의 논리곱 연산을 통해 상기 터치 입력을 검출하는 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광 센서들은 상기 화소들의 발광 영역들 사이에 배치되는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 화소들 각각은, 적어도 하나의 트랜지스터를 포함한 화소 회로와, 상기 화소 회로에 연결되는 발광 소자를 포함하고,
    상기 광 센서들 각각은, 상기 트랜지스터와 동일한 층 상에 배치된 센서 트랜지스터로 구현된 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화소들 각각은, 적어도 하나의 트랜지스터를 포함한 화소 회로와, 상기 화소 회로에 연결되는 발광 소자를 포함하고,
    상기 광 센서들 각각은, 상기 화소들 중 어느 하나의 화소에 포함된 적어도 하나의 트랜지스터로 구현된 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    적어도 상기 화소들 사이의 영역 상에 배치되며, 상기 광 센서들 각각에 대응하는 개구부를 포함한 블랙 매트릭스를 더 포함하는 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 터치 센서는 자가 정전용량 타입의 터치 센서인 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 구동 회로부는,
    터치 감지 기간 동안 상기 제1 감지 전극들 및 상기 제2 감지 전극들 각각으로 구동 신호를 공급하기 위한 구동 신호 공급부;
    상기 터치 감지 기간 동안 상기 제1 감지 전극들 및 상기 제2 감지 전극들 각각으로부터 상기 구동 신호에 대응하는 감지 신호를 수신하고, 상기 감지 신호에 대응하여 상기 제1 터치 검출 값을 생성하기 위한 제1 감지 회로;
    상기 터치 감지 기간 동안 상기 광 센서들 각각에 흐르는 전류량을 검출하고, 상기 전류량에 대응하여 상기 제2 터치 검출 값을 생성하기 위한 제2 감지 회로; 및
    상기 제1 터치 검출 값과 상기 제2 터치 검출 값을 비교하여 상기 터치 입력을 검출하기 위한 프로세서를 포함하는 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 감지 회로는, 상기 제1 감지 전극들 및 상기 제2 감지 전극들 각각으로부터 출력되는 감지 신호를 소정의 기준 값과 비교하고, 상기 비교 결과에 대응하여 디지털 코드 형태로 상기 제1 터치 검출 값을 생성하는 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 감지 회로는, 상기 광 센서들 각각으로부터 출력되는 전류량 또는 상기 전류량의 변화량을 소정의 기준 전류량과 비교하고, 상기 비교 결과에 대응하여 디지털 코드 형태로 상기 제2 터치 검출 값을 생성하는 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 감지 회로는, 상기 광 센서들 중 상기 기준 전류량 이하의 전류가 출력되는 광 센서의 위치를 검출하여 상기 제2 터치 검출 값을 생성하는 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 광 센서들은 상기 화소들 및 상기 제1 터치 센서의 해상도 이하의 해상도로 상기 표시 영역에 분산되는 표시 장치.
  13. 감지 영역에 서로 교차하도록 배치된 제1 및 제2 감지 전극들을 포함하는 제1 터치 센서와, 상기 감지 영역과 중첩되는 표시 영역에 화소들과 함께 배치된 광 센서들을 포함하는 제2 터치 센서를 구비한 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 제1 터치 센서를 구동하면서 상기 제1 터치 센서로부터 출력되는 제1 감지 신호에 대응하여 제1 터치 검출 값을 획득하는 단계;
    상기 제1 터치 센서를 구동하는 기간 동안 상기 광 센서들로부터 출력되는 제2 감지 신호에 대응하여 제2 터치 검출 값을 획득하는 단계; 및
    상기 제1 터치 검출 값과 상기 제2 터치 검출 값을 비교하여 터치 입력을 검출하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 터치 검출 값과 상기 제2 터치 검출 값은 디지털 코드 형태로 생성되는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 터치 입력을 검출하는 단계는, 상기 제1 터치 검출 값과 상기 제2 터치 검출 값의 논리곱 연산을 통해 터치 검출 신호를 발생하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 터치 검출 값을 획득하는 단계는,
    상기 제1 및 제2 감지 전극들 각각으로 구동 신호를 공급하는 단계;
    상기 제1 및 제2 감지 전극들 각각으로부터 상기 제1 감지 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 감지 신호에 대응하여 상기 제1 터치 검출 값을 생성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 터치 검출 값을 생성하는 단계는,
    상기 제1 감지 신호를 소정의 기준 값과 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 대응하여, 상기 제1 터치 검출 값을 디지털 코드의 형태로 출력하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 제2 터치 검출 값을 획득하는 단계는,
    상기 광 센서들 각각에 흐르는 전류량 또는 상기 전류량의 변화량을 검출하는 단계; 및
    상기 광 센서들 각각의 전류량 또는 상기 변화량을 소정의 기준 전류량과 비교하고, 상기 비교 결과에 대응하여 상기 제2 터치 검출 값을 생성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제2 터치 검출 값을 생성하는 단계는,
    상기 광 센서들 각각의 전류량 또는 상기 변화량을 소정의 기준 전류량과 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 대응하여, 상기 제2 터치 검출 값을 디지털 코드의 형태로 출력하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 제1 감지 신호와 상기 제2 감지 신호 중 적어도 하나에 기초하여 단일 터치 또는 멀티 터치를 판단하는 단계를 더 포함하며,
    단일 터치인 경우 상기 제1 터치 검출 값을 출력하고, 멀티 터치인 경우 상기 제1 터치 검출 값과 상기 제2 터치 검출 값을 이용하여 상기 터치 입력을 검출하는 표시 장치의 구동 방법.

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