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KR20230133441A - 디스플레이 일체형 터치 검출 장치 - Google Patents

디스플레이 일체형 터치 검출 장치 Download PDF

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KR20230133441A
KR20230133441A KR1020220030430A KR20220030430A KR20230133441A KR 20230133441 A KR20230133441 A KR 20230133441A KR 1020220030430 A KR1020220030430 A KR 1020220030430A KR 20220030430 A KR20220030430 A KR 20220030430A KR 20230133441 A KR20230133441 A KR 20230133441A
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KR
South Korea
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touch sensor
touch
layer
detection device
transparent substrate
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Pending
Application number
KR1020220030430A
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English (en)
Inventor
박진우
원지운
Original Assignee
주식회사 지2터치
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 지2터치 filed Critical 주식회사 지2터치
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Abstract

본 발명에 의한 터치 검출 장치는 투명 기판; 상기 투명 기판 상에 형성된 터치 센서를 포함하는 터치 센서 레이어; 상기 터치 센서 레이어 상에 형성되어 이미지를 표시하는 디스플레이 레이어를 포함하며, 상기 디스플레이 레이어가 표시하는 상기 이미지는 상기 투명 기판을 통하여 사용자에게 제공되고, 상기 사용자는 상기 투명 기판을 터치하여 터치 입력을 제공한다.

Description

디스플레이 일체형 터치 검출 장치{DISPLAY INTEGRATED TOUCH SENSING DEVICE}
본 기술은 터치 검출 장치와 관련된다. 보다 상세하게는, 디스플레이와 일체로 형성된 디스플레이 일체형 터치 검출 장치와 관련된다.
터치 입력을 검출하는 터치 패널은 일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode) 등과 같은 표시장치에 부가되어 손가락이나 터치 펜 등의 오브젝트의 터치 입력을 검출하는 장치이다.
터치 패널은 휴대폰(mobile phone), 타블렛 등과 같은 모바일 기기에 많이 장착되고 있으며, 이외에도 네비게이션, 노트북, 터치입력 지원 운영체제를 사용하는 데스크탑 컴퓨터, IPTV(Internet Protocol TV) 등의 사용자/가전용 전자제품에서 사용자가 입력을 제공하는 중장비등의 거의 모든 산업분야에 걸쳐 이용되고 있다.
상술한 터치스크린이 사용되는 표시장치는 그 구조에 따라 터치스크린 부착형(add-on type) 표시장치, 터치스크린 상판형(on-cell type) 표시장치 및 터치스크린 내장형(in-cell type) 표시장치로 나눌 수 있다.
자기 정전 용량 방식으로 사용자의 터치 입력을 검출하는 방식으로는 오브젝트와 커패시터를 이루는 전극을 어느 한 방향으로 연장된 형태로 형성하는 것이 일반적이었다.
터치스크린 부착형 표시장치는 표시장치와 터치스크린을 개별적으로 제조한 후에, 표시장치의 상판에 터치스크린을 부착하므로 두께가 두껍고, 표시장치의 밝기가 어두워져 시인성이 저하되는 문제가 있다.
터치스크린 상판형 표시장치는 표시장치의 상부 기판(LCD의 Color Filter 또는 OLED의 경우에는 봉지기판) 표면에 터치스크린을 구성하는 소자들을 직접 형성하는 방식으로서 부착형보다 두께를 줄일 수 있지만, 기존의 LCD 제조공정에서 제조가 불가하여 추가 설비투자가 필요하거나 기존 설비로 제조 시 제조원가가 증가된다는 문제가 있다.
또한, 종래 기술의 자기 정전 용량 방식을 이용하여 사용자의 터치 입력을 검출하는 경우에는 검출의 민감도가 떨어지고 여러 상황에서 터치 검출의 유연성이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명으로 해결하고자 하는 과제 중 하나는 상술한 종래 기술의 난점들을 해소하는 것이다. 즉, 단말의 경박단소화 추세에 부합하도록 얇고, 가벼우며, 화면 시인성에 미치는 영향이 작은 터치 입력 장치를 제공하는 것이 본 발명으로 해결하고자 하는 과제 중 하나이다.
또한, 본 발명으로 해결하고자 하는 과제 중 하나는 상황에 따라 유연하게 터치 입력을 검출할 수 있는 터치 입력 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 터치 검출 장치는 투명 기판; 상기 투명 기판 상에 형성된 터치 센서를 포함하는 터치 센서 레이어; 상기 터치 센서 레이어 상에 형성되어 이미지를 표시하는 디스플레이 레이어를 포함하며, 상기 디스플레이 레이어가 표시하는 상기 이미지는 상기 투명 기판을 통하여 사용자에게 제공되고, 상기 사용자는 상기 투명 기판을 터치하여 터치 입력을 제공한다.
본 발명의 어느 한 실시예에 의하면, 상기 디스플레이 레이어는, TFT 레이어와 컬러 필터 레이어를 포함하고, 상기 컬러 필터 레이어는 R, G 및 B의 컬러 필터 및 상기 컬러 필터의 경계에 형성된 블랙 매트릭스를 포함하며, 상기 터치 센서는 상기 블랙 매트릭스의 직상방에 정렬되어 형성된다.
본 발명의 어느 한 실시예에 의하면, 상기 TFT 레이어에는, 액정(Liquid Crystal) 및 상기 액정을 구동하는 신호를 제공하는 TFT 트랜지스터가 위치한다.
본 발명의 어느 한 실시예에 의하면, 상기 TFT 트랜지스터는 스캔 신호와 데이터 신호가 제공되며, 상기 스캔 신호가 제공되는 게이트 선로 및 데이터 신호가 제공되는 소스 선로는 상기 블랙 매트릭스와 중첩되어 위치한다.
본 발명의 어느 한 실시예에 의하면, 상기 터치 센서는, 도전 선로를 통하여 터치 드라이브 IC에 연결되고, 상기 도전 선로는 상기 블랙 매트릭스와 서로 다른 평면에서 직상방으로 중첩되어 연장된다.
본 발명의 어느 한 실시예에 의하면, 상기 도전 선로는, 상기 블랙 매트릭스를 따라 지그재그 방식으로 연장된다.
본 발명의 어느 한 실시예에 의하면, 상기 도전 선로는, 상기 블랙 매트릭스를 따라 직선으로 연장된다.
본 발명의 어느 한 실시예에 의하면, 상기 터치 센서 레이어는, 각각 돌출 영역과 오목 영역을 포함하고, 서로 인접한 제1 터치 센서 및 제2 터치 센서를 포함하고, 상기 제1 터치 센서의 돌출 영역은 상기 제2 터치 센서의 오목 영역으로 돌출되고, 상기 제2 터치 센서의 돌출 영역은 상기 제1 터치 센서의 오목 영역으로 돌출된다.
본 발명의 어느 한 실시예에 의하면, 상기 터치 센서는, 셀프 닷(self dot) 방식의 터치 센서이다.
본 발명의 어느 한 실시예에 의하면, 상기 터치 센서는, 상기 투명 기판 상에 상기 투명 기판과 직접 접촉하여 형성된다.
본 발명에 의하면 얇은 두께를 가지는 터치 센서를 형성할 수 있어 얇은 두께를 가지는 단말을 형성할 수 있으며, 높은 터치 검출 민감도를 가지는 터치 센서를 형성할 수 있다는 장점이 제공된다.
도 1은 터치 센싱 레이어를 포함하는 디스플레이 장치의 단면을 개요적으로 도시한 도면이다.
도 2는 디스플레이 레이어를 개요적으로 도시한 도면이다.
도 3은 TFT 레이어와 터치 센싱 레이어의 단면을 개요적으로 도시한 도면이다.
도 4는 투명 기판 상에 형성된 터치 센서의 개요를 도시한 상면도이다.
도 5는 제1 센서와 제2 센서를 포함하는 터치 센서가 컬럼으로 배치된 것을 예시한 도면이다.
도 6은 터치 센서와 도전 선로의 연결 관계를 개요적으로 도시한 도면이다.
도 7(a)는 본 실시예에 의한 셀프 닷 방식의 패널을 이용하여 터치를 검출하는 예를 개요적으로 도시한 도면이고, 도 7(b)는 어느 한 센싱 패드에 사용자의 손가락(미도시)이 접촉하였을 때의 전기적 등가회로를 예시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 실시예를 설명한다. 도 1은 터치 센싱 레이어(100)를 포함하는 디스플레이 장치의 단면을 개요적으로 도시한 도면이다. 도 2는 디스플레이 레이어(200)를 개요적으로 도시한 도면이다. 다만, 도 2에서 용이한 이해를 위하여 컬러 필터 기판(GLS)의 도시는 생략되었으며, TFT 레이어(210)와 컬러 필터 레이어(220)의 적층 순서를 상하 반전하여 도시하였다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 디스플레이 장치는 투명 기판(Sub)과 투명 기판(Sub)에 형성된 터치 센서(110, 도 3 참조)를 포함하는 터치 센서 레이어(100)와 이미지를 표시하는 디스플레이 레이어(200)를 포함한다. 디스플레이 레이어(200)가 표시하는 이미지는 투명 기판(Sub)을 통하여 사용자에게 제공되고, 터치 입력을 제공하는 오브젝트(object, O)는 투명 기판(Sub)을 통하여 터치 입력을 제공한다.
도시된 실시예에서, 제1 편광층(POLa)은 백 라이트 부(BLU, Back Light Unit)가 형성한 백색광을 편광하여 컬러 필터 레이어(220)와 TFT 레이어(210)를 포함하는 디스플레이 레이어(200)에 제공한다. 컬러 필터 레이어(220)와 TFT 레이어(210)를 투과한 광은 터치 센싱 레이어(100)와 투명 기판(sub) 및 제2 편광층(POLb)를 통하여 사용자에게 제공된다. 일 실시예로, 제1 편광층(POLa)의 편광 방향과 제2 편광층(POLb)의 편광 방향은 서로 90도로 직교할 수 있다.
컬러 필터 레이어(220)는 컬러 필터 기판(GLS)과 컬러 필터 기판 상에 형성된 컬러 필터 픽셀들(P) 및 컬러 필터 픽셀들(P)의 경계에 위치하는 블랙 매트릭스(BM)를 포함한다. 일 실시예로, 컬러 필터 픽셀(P)들은 백라이트 부(BLU)가 제공한 백색광을 적색, 녹색, 청색으로 변환하여 투과시키는 안료(Pigment) 또는 염료(Dye)가 위치할 수 있다.
컬러 필터 레이어(220)에는 컬러 필터 픽셀들 상부에 평탄화층(미도시)과 평탄화층에 형성되는 공통 전극(CE)이 더 형성될 수 있다. 일 실시예로, 공통 전극(CE)은 방출된 광의 투과율을 향상시키도록 투명 전도성 물질로 형성될 수 있으며, 투명 전도성 물질은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide)일 수 있다. 후술할 바와 같이 공통 전극(CE)은 픽셀 전극(221, 도 3 참조)과 액정의 배향 방향을 제어하는 액정 구동 신호를 제공할 수 있다.
TFT 레이어(210)에는 액정(LC)과 액정 제어 신호를 제공하는 TFT(213)가 위치한다. 일 실시예로, 컬러 필터 픽셀과 대응하는 위치에 액정이 위치하고, 액정으로 형성된 각각의 서브 픽셀에는 광투과성 전극으로 형성된 화소전극(pixel electrode, 221, 도 3 참조)이 TFT(213)의 드레인(213d, 도 3 참조)에 연결된다.
TFT(213)의 소스(213s)는 소스와 연결된 소스 라인(214s)이 연결된다. 또한, TFT(213)의 게이트(213g)에는 게이트와 연결된 게이트 라인(Gate line)이 연결된다. 도 2로 예시된 실시예와 같이 소스 라인(214s) 및 게이트 라인은 블랙 매트릭스(BM)가 형성된 영역에 배치되어 광의 투과 효율을 향상시킬 수 있다. 컬러 필터 레이어(220)와 TFT 레이어(210)는 실런트(sealant)로 접합되며, 액정(LC)이 주입되어 디스플레이어(200)를 형성할 수 있다.
도 3은 TFT 레이어(TFT)와 터치 센싱 레이어(100)의 단면을 개요적으로 도시한 도면이고, 도 4는 투명 기판(Sub) 상에 형성된 터치 센서(110)의 개요를 도시한 상면도이다. 도 3은 용이한 이해와 설명을 위하여 도 2와 마찬가지로 도 1 대비 TFT 레이어(210)와 컬러 필터 레이어(220)의 도시 순서를 반전하여 도시하였다. 따라서, 도 3으로 예시된 것과 같이, 입력을 제공하는 오브젝트(O)는 투명 기판(Sub) 방향에서 터치 입력을 제공한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 투명 기판(Sub)에 터치 센서(110)가 위치한다. 터치 센서(110)는 셀프 닷 방식의 센서일 수 있다. 터치 센서(110)는 투명 기판(Sub) 상에 높은 전도성을 가지는 전도성 금속막을 형성한 후, 패터닝되어 형성된다. 터치 센서(110)는 픽셀(P)을 통해 제공되는 광이 차단되지 않도록 블랙 매트릭스(BM) 상에 형성된다.
오브젝트(O, 도 1 참조)와 터치 센서(110)는 각각 커패시터의 어느 한 전극과 다른 전극을 형성한다. 터치 센서(110)는 제1 터치 센서(110a)와 제2 터치 센서(110b)를 포함하며, 제1 터치 센서(110a)와 제2 터치 센서(110b)는 서로 인접할 수 있다. 서로 인접한 제1 터치 센서(110a)는 제1 돌출 영역(P1)과 제1 오목 영역(S1)을 포함하고, 제2 터치 센서(110b)는 제2 돌출 영역(P2)과 제2 오목 영역(S2)을 포함한다.
제1 터치 센서(110a)의 제1 돌출 영역(P1)은 제2 터치 센서(110b)의 제2 오목 영역(S2)으로 돌출하고, 제2 터치 센서(110b)의 제2 돌출 영역(P2)은 제1 터치 센서(110a)의 제1 오목 영역(S1)으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 이로부터, 오브젝트(O)가 제1 터치 센서(110a)와 이루는 커패시터의 커패시턴스와 오브젝트(O)가 제2 터치 센서(110b)와 이루는 커패시터의 커패시턴스의 크기에 따른 전기적 신호를 보간하여 터치 입력의 민감도를 향상시킬 수 있다는 장점이 제공된다.
종래에는 터치 센서가 TFT의 소스 라인, 게이트 라인과 동일 평면 혹은 그 상부에 위치하여 오브젝트와 터치 센서가 이루는 커패시터의 커패시턴스에 비하여 기생 커패시터의 커패시턴스가 더 크게 형성되었다. 이로부터 터치 검출 민감도가 열화되는 문제점이 있었다.
그러나, 본 발명에 의하면 도 3으로 예시된 것과 같이 투명 기판(sub)에 터치 센서(110)가 형성되고, 오브젝트(O)는 투명 기판(Sub)을 통하여 터치 입력을 제공한다. 따라서 종래 기술에 비하여 오브젝트와 터치 센서 사이의 거리가 감소하여 더 큰 커패시턴스를 가지는 커패시터가 형성되므로 높은 터치 검출 민감도를 얻을 수 있다는 장점이 제공된다.
나아가, 터치 센서(110)는 도 3으로 예시된 것과 같이 우수한 전도성을 가지는 금속막을 패터닝하여 형성되므로 본 실시예에 의한 터치 센서(110)는 우수한 터치 민감도를 얻을 수 있으며, 상술한 바와 같이 터치 센서(110)는 픽셀(P)이 위치하는 영역에 개구가 형성되어 픽셀(P) 제공하는 광을 차단하지 않아 높은 광 투과율을 제공한다.
터치 센서(110)는 투명 절연층(120)으로 절연된다. 일 실시예로, 투명 절연층(120)은 유기물 층 및 무기물 층 중 어느 하나 이상으로 구현될 수 있다. 투명 절연층(120)상에 게이트(213g)가 위치한다. 일 실시예로, 게이트(213g)는 양호한 전도성을 가지는 금속 박막을 형성한 후, 패터닝하여 형성될 수 있다. 또한, 게이트 라인은 게이트(213g)와 연결되도록 일체로 형성될 수 있다.
게이트(213g) 상부에는 게이트 절연막(212)이 위치한다. 일 실시예로, 게이트 절연막(212)은 실리콘 질화막(SiNx)으로 형성될 수 있으며, 다른 예로, 실리콘 산화막으로 형성될 수 있다. 게이트 절연막(212)의 상층에는 채널이 형성되는 액티브 영역(213a)이 위치한다. 액티브 영역(213)은 수화 비정질 실리콘(hydrogenated amorphous silicon, a-Si:H)으로 형성될 수 있다.
액티브 영역(213)의 상층은 상층 액티브 영역(213')가 위치할 수 있다. 상층 액티브 영역(213')은 불순물로 도핑되어 높은 전도성을 가질 수 있다. 도시된 예에서, 상층 액티브 영역(213')은 n+로 도핑될 수 있다.
상층 액티브 영역(213')에는 우수한 전도성을 가지는 금속으로 소스(213s)와 드레인(213d)이 위치한다. 상층 액티브 영역(213')은 소스(213s), 드레인(213d)과 접촉하며, 불순물로 도핑되어 높은 전도성을 가지므로 소스(213s)와 상층 액티브 영역(213') 사이 및 드레인(213d)과 상층 액티브 영역(213') 사이의 접촉 저항을 낮출 수 있다.
일 실시예로, 소스(213s)와 드레인(213d)은 금속층으로 형성된 후, 금속층이 절단되도록 패터닝되어 소스(213s)와 드레인(213d)으로 형성될 수 있다. 소스(213s)가 목적하는 방향으로 연장되도록 패턴되어 소스 라인(214s)를 형성하고, 드레인(213d)은 목적하는 방향으로 연장되도록 패턴되어 드레인 라인(214d)을 형성한다. 소스(213s)와 드레인(213d)의 상층에는 절연층(215)이 위치할 수 있으며, 절연층(215)은 실리콘 질화막(SiNx)일 수 있다.
드레인 라인(214d)은 픽셀 전극(221)과 전기적으로 연결된다. 픽셀 전극(221)은 액정(LC)의 배향 방향을 제어하는 액정 제어 신호를 TFT(213)을 통하여 제공받고, 액정(LC)에 제공한다. 액정(LC)은 액정 제어 신호에 따라 배향 방향이 제어되고, 백 라이트부(BLU)에서 제공된 광을 제어한다.
절연층(215) 상부에는 제1 패시베이션 패턴(216)과 제2 패시베이션 패턴(217, 218)이 형성될 수 있다. 일 실시예로, 제1 패시베이션 패턴(216)은 투명한 유기물로 이루어질 수 있으며, 일 예로, 터치 센서(110)를 절연하는 절연층과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 제2 패시베이션 패턴(217, 218)은 실리콘 질화막 및 실리콘 산화막으로 형성될 수 있다.
게이트(213g) 형성과정에서 게이트 COM 전극(222)이 형성될 수 있다. 제1 6 마스크 구조로 패시베이션 패턴(216) 형성시, 고해상도 대응 및 잔상 최소화를 위하여 게이트 COM 전극(222)과 중앙 COM 전극(223)을 연결하고, 전체 공통 전극 구조로 활용한다.
도 3으로 도시된 예는 단위 픽셀(P, 도 1 참조)과 터치 센서(110) 구조이며, 도시된 단위 픽셀(P, 도 1 참조) 및 터치 센서(110)들은 복수개가 어레이로 배치되어 터치 검출이 가능한 디스플레이 장치를 이룰 수 있다.
도 5는 제1 센서(110a)와 제2 센서(110b)를 포함하는 터치 센서(110)가 컬럼(C)으로 배치된 것을 예시한 도면이다. 도 5로 예시된 터치 센서(110)를 포함하는 컬럼(C)는 컬럼(C)의 측면 방향으로 더 배치되어 터치 패널을 이룰 수 있다. 도 5를 참조하면, 상술한 바와 같이 터치 센서(110)는 서로 인접한 제1 센서(110a)와 제2 센서(110b)을 포함할 수 있다. 터치 센서(110)는 도전 선로(310, 도 6 참조)을 통하여 터치 드라이브 IC(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6은 터치 센서(110)와 도전 선로(310)의 연결 관계를 개요적으로 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 도전 선로(310)는 터치 센서(110)와 동일한 평면상에 형성될 수 있다. 일 실시예로, 도전 선로(310)는 터치 센서(110) 형성시 함께 형성될 수 있고, 터치 센서(110)와 동일한 우수한 전도성 금속 재질로 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 도전 선로는 투명 전도성 재질인 ITO, IZO로 형성될 수 있다.
도 6으로 예시된 실시예에 의하면, 도전 선로(310)는 터치 센서와 전기적으로 연결되고, 터치 드라이브 IC(미도시) 방향으로 직선으로 형성되어 연장될 수 있다. 다만, 도시되지 않은 실시예에 의하면 도전 선로(310)는 픽셀(P)의 경계를 따라 지그재그 방식으로 형성되어 연장될 수 있다.
도시된 도전 선로(310)는 양호한 전도성을 가지는 금속으로 형성되므로 터치를 검출한 신호가 감쇄되는 것을 막아 우수한 터치 민감도를 얻을 수 있다. 또한, 도전 선로(310)는 픽셀(P)사이의 경계인 블랙 매트릭스(BM) 상에 형성되어 픽셀(P)을 통하여 제공되는 광을 차단하지 않는다는 장점이 제공된다.
도 7(a)는 본 실시예에 의한 셀프 닷 방식의 패널을 이용하여 터치를 검출하는 예를 개요적으로 도시한 도면이고, 도 7(b)는 어느 한 센싱 패드(SP)에 사용자의 손가락(미도시)이 접촉하였을 때의 전기적 등가회로를 예시한 도면이다. 도 7(a)를 참조하면, 본 실시예에 의한 셀프 닷 방식의 패널(l0)은 어레이로 배치된 복수의 센싱 패드(SP)들을 포함한다.
각 센싱 패드(SP)는 도선을 통하여 다중화기(20)에 연결되며, 도 7(a)로 예시된 것과 같이 다중화기의 연결에 의하여 센싱 패드(SP)들이 열로 연결된 센싱 라인을 구성하거나, 도시되지 않은 실시예와 같이 센싱 패드(SP)들이 행으로 연결된 센싱 라인을 구성할 수 있다.
이하에서는 용이한 이해와, 간결하고 명확한 설명을 위하여 다중화기(M)에 의하여 센싱 패드(SP)들이 컬럼(C, 도 5 참조)로 연결된 채널을 구성하는 것을 예를 들어 설명한다. 다만, 이는 센싱 패드(SP)들이 행으로 연결된 채널을 구성하는 것을 배제하는 것이 아니다.
도 7(a)로 예시된 것과 같이 터치 센싱은 짝수 열(EVEN COL)을 수행하고, 홀수열(EVEN COL)을 수행할 수 있다. 이와 같이 짝수 열 센싱과 홀수 열 센싱은 교번하여 수행될 수 있다. 또한, 짝수 열과 홀수 열을 교번하여 터치 검출을 수행할 때, 0 행, 1행, 2행, ... 과 같이 순차적으로 터치 검출을 수행할 수 있다. 이와 같이 교번하여 센싱을 수행하여 터치 감도를 향상시키고, 소모 전류를 감소시킬 수 있다.
도 7(b)는 어느 한 센싱 패드에 사용자의 손가락이 접촉하여 입력을 제공할 때의 등가 회로도이다. 도 7(b)를 참조하면, 패널(l0)에는 센싱 패드(SP)에 형성된 패드 커패시터(CD), 기생 커패시터(CP) 및 사용자의 손가락과 센싱 패드(SP) 사이의 핑거 커패시터(CF)가 형성된다. 구동 회로부는 구동 커패시터(CDRV)를 포함한다.
터치 센싱을 위하여 제1 스위치(SW1)를 도통시키고 패드 커패시터(CD), 기생 커패시터(CP), 핑거 커패시터(CF) 및 구동 커패시터(CDRV)를 프리 차지 전압(VPRE)으로 프리차지를 수행한다. 이어서, 제1 스위치(SW1)를 차단하고, 제2 스위치(SW2)를 도통시킨 상태에서 구동 커패시터(CDRV)를 통하여 구동 전압(VDRV)를 제공하면 사용자의 손가락에 의하여 형성되는 커패시터에 의하여 상기한 수학식 1과 같이 전압 차이(ΔVDB)가 발생한다. 따라서, 이와 같이 전압 차이를 검출하여 터치 입력을 검출할 수 있다.
본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 실시를 위한 실시예로, 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 터치 센싱 레이어
110: 터치 센서
200: 디스플레이 레이어
210: TFT 레이어
212: 게이트 절연막
213: TFT
213s: 소스
213d: 드레인
213g: 게이트
213a: 액티브 영역
213a': 상층 액티브 영역 214d: 드레인 라인
214s: 소스 라인
215: 절연층
216: 제1 패시베이션 패턴
217, 218: 제2 패시베이션 패턴
220: 컬러 필터 레이어
222: 게이트 COM
223: MIDDLE COM
310: 도전 선로

Claims (10)

  1. 투명 기판;
    상기 투명 기판 상에 형성된 터치 센서를 포함하는 터치 센서 레이어;
    상기 터치 센서 레이어 상에 형성되어 이미지를 표시하는 디스플레이 레이어를 포함하며,
    상기 디스플레이 레이어가 표시하는 상기 이미지는 상기 투명 기판을 통하여 사용자에게 제공되고,
    상기 사용자는 상기 투명 기판을 터치하여 터치 입력을 제공하는 터치 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 레이어는,
    TFT 레이어와 컬러 필터 레이어를 포함하고,
    상기 컬러 필터 레이어는 R, G 및 B의 컬러 필터 및 상기 컬러 필터의 경계에 형성된 블랙 매트릭스를 포함하며,
    상기 터치 센서는 상기 블랙 매트릭스의 직상방에 정렬되어 형성된 터치 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 TFT 레이어에는,
    액정(Liquid Crystal) 및 상기 액정을 구동하는 신호를 제공하는 TFT 트랜지스터가 위치하는 터치 검출 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 TFT 트랜지스터는 스캔 신호와 데이터 신호가 제공되며,
    상기 스캔 신호가 제공되는 게이트 선로 및 데이터 신호가 제공되는 소스 선로는 상기 블랙 매트릭스와 중첩되어 위치하는 터치 검출 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 터치 센서는,
    도전 선로를 통하여 터치 드라이브 IC에 연결되고,
    상기 도전 선로는 상기 블랙 매트릭스와 서로 다른 평면에서 직상방으로 위치하여 연장된 터치 검출 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 도전 선로는,
    상기 터치 센서와 동일한 물질로 형성된 터치 검출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 터치 센서는,
    도전 선로를 통하여 터치 드라이브 IC에 연결되고,
    상기 도전 선로는 투명 전도성 물질로 형성된 터치 검출 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 터치 센서 레이어는,
    각각 돌출 영역과 오목 영역을 포함하고, 서로 인접한 제1 터치 센서 및 제2 터치 센서를 포함하고,
    상기 제1 터치 센서의 돌출 영역은 상기 제2 터치 센서의 오목 영역으로 돌출되고,
    상기 제2 터치 센서의 돌출 영역은 상기 제1 터치 센서의 오목 영역으로 돌출된 터치 검출 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 터치 센서는,
    셀프 닷(self dot) 방식의 터치 센서인 터치 검출 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 터치 센서는,
    상기 투명 기판 상에 상기 투명 기판과 직접 접촉하여 형성된 터치 검출 장치.
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